عناصر کمياب زمين، عنصرهاي 58 تا 71جدول تناوبي را تشکيل ميدهند و جزو عناصر واسطه داخلي مي باشند. وجه تسميه لانتانيدها از عنصر 57 جدول يعني لانتان(La)گرفته شده است. بايد توجه داشت که خواص شيميايي اين دسته از عناصر مشابه خواص لانتان مي باشد. در واقع اطلاق نام عناصر نادر يا کمياب، از آنجائيکه اين عناصر نه کميابند و نه به آن دسته از اکسيدهاي خاکي مانند(اکسيدهاي)آلومينيوم، زيرکونيوم و ايتريوم تعلق دارند، غلط مصطلح است. زماني که نخستين اعضاي اين گروه براي اولين بار کشف شد، بصورت اکسيد مجتمع گرديده بودند و از آنجايي که اين اکسيدها تا اندازهاي به اکسيدهاي کلسيم، منيزيم و آلومينيوم که بعدها به آنها عنوان اکسيدهاي خاکي اطلاق گرديد شباهت دارند، لذا اين عناصر به نام عناصر کمياب معروف گرديدند. در هر صورت بايد توجه داشت که سريوم در پوسته زمين بسيار فراوان تر از سرب بوده و نيز ايتريم از قلع بسيار فراوانتر است و حتي بايداذعان نمود که کمياب ترين خاکهاي کمياب، به استثناي پرومتيم، بسيار از عناصر گروه پلاتين فراوانترند.
مهمترين کاني هاي عناصر کمياب عبارتند ازمونازيت، زنوتيم، بستناسيت. معمولااين مواد بوسيله اعمال مکانيکي مانند شناورسازي و يا استفاده از روشهاي مغناطيسي تغليظ ميشوند. سپس لانتانيدها در حالتيکه بصورت کانيهاي فسفات يا سيليکات مي باشند، بوسيله اسيد مورد شستشو قرار مي گيرند. برخي از کانيها مانندکولومبوتانتالات ها با کربن حرارت داده شده و يا تحت تاثير کاستيک قوي قبل از سنگ شويي قرار داده ميشوند.
 

◄  ديسپروزيوم( Dysprosium)
ديسپروزيم، عنصر شيميايي است که با نشان Dy و عدد اتمي 66 در جدول تناوبي قرار دارد.

عناصر کمياب زمين، عنصرهاي 58 تا 71جدول تناوبي را تشکيل ميدهند و جزو عناصر واسطه داخلي مي باشند. وجه تسميه لانتانيدها از عنصر 57 جدول يعني لانتان(La)گرفته شده است. بايد توجه داشت که خواص شيميايي اين دسته از عناصر مشابه خواص لانتان مي باشد. در واقع اطلاق نام عناصر نادر يا کمياب، از آنجائيکه اين عناصر نه کميابند و نه به آن دسته از اکسيدهاي خاکي مانند(اکسيدهاي)آلومينيوم، زيرکونيوم و ايتريوم تعلق دارند، غلط مصطلح است. زماني که نخستين اعضاي اين گروه براي اولين بار کشف شد، بصورت اکسيد مجتمع گرديده بودند و از آنجايي که اين اکسيدها تا اندازهاي به اکسيدهاي کلسيم، منيزيم و آلومينيوم که بعدها به آنها عنوان اکسيدهاي خاکي اطلاق گرديد شباهت دارند، لذا اين عناصر به نام عناصر کمياب معروف گرديدند. در هر صورت بايد توجه داشت که سريوم در پوسته زمين بسيار فراوان تر از سرب بوده و نيز ايتريم از قلع بسيار فراوانتر است و حتي بايداذعان نمود که کمياب ترين خاکهاي کمياب، به استثناي پرومتيم، بسيار از عناصر گروه پلاتين فراوانترند.
مهمترين کاني هاي عناصر کمياب عبارتند ازمونازيت، زنوتيم، بستناسيت. معمولااين مواد بوسيله اعمال مکانيکي مانند شناورسازي و يا استفاده از روشهاي مغناطيسي تغليظ ميشوند. سپس لانتانيدها در حالتيکه بصورت کانيهاي فسفات يا سيليکات مي باشند، بوسيله اسيد مورد شستشو قرار مي گيرند. برخي از کانيها مانندکولومبوتانتالات ها با کربن حرارت داده شده و يا تحت تاثير کاستيک قوي قبل از سنگ شويي قرار داده ميشوند.

◄  تربيوم (Terbium)
تربيوم، عنصر شيميايي است که در جدول تناوبي داراي نشان Tb و عدد اتمي 65 مي باشد.

کاني عبارت است از عناصر يا ترکيبات شيميايي طبيعي جامد ، همگن ، متبلور و ايزوتروپ با ترکيبات شيميايي نسبتاً معين که در زمين يافت مي‌‌شود. خواص فيزيکي کانيها در حدود مشخص ممکن است تغيير نمايند. کانيها به صورت اجسام هندسي با ساختمان اتمي منظم متبلور مي‌گردند که به آن بلور مي‌گويند. اگر بلور يک کاني را به قطعات کوچک و کوچکتر تقسيم نماييم سرانجام به کوچکترين جزء داراي شکل هندسي منظم خواهيم رسيد که آن را واحد تبلور ، سلول اوليه و يا سلول واحد بلور مي‌نامند. از کنار هم قراردادن واحدهاي تبلور شبکه بلور که سازنده اجسام متبلور است ايجاد مي‌گردد..
بيش از 4000 گونه کاني توسط انجمن جهاني کاني‌شناسي (ima) شناسايي شده است. از اين تعداد، 150 کاني را مي‌توان جزو کاني‌هاي معمول و 50 کاني را مي‌توان از کاني‌هاي تا ندازه‌اي کمياب بشمار آورد. بقيه آن‌ها کاني‌هاي کمياب يا بسيار کمياب هستند.

 

◄   کانيهاي اصلي طلا

كالاوريت Calaverite با فرمول Au Te2

اين كاني طلا در سيستم مونوكلينيك متبلور شده و به صورت منشورهاي تيغه اي و شيار دار، غالبا دوقلو و توده هاي دانه اي پيدا مي شود. رنگ اين كاني از زرد برنزي تا سفيد نقره اي متغير است. خط اثرش خاكستري مايل به زرد تا خاكستري متمايل به سبز است. سختي اش 5/2 تا 3 و وزن مخصوصش 31/9 مي باشد. كالاوريت فاقد رخ بوده و كدر و شكننده است. اين كاني داراي جلا ي فلزي مي باشد. در اسيد نيتريك گرم حل مي شود و طلاي فلزي در محلول قرمز آزاد مي سازد. اختلاف آن با پيريت، سختي كمتر و داشتن بلورهاي طويل است. قابل ذكر است كه مقدار طلاي كالاوريت تا 44% مي رسد. اين كاني معمولا در رگه هاي هيدروترمال حرارت پائين تشكيل مي شود.

اولين بار تئوفراستوس (Theophrastus) که از شاگردان ارسطو بود در کتاب خود بنام درباره سنگها به ماده بدون نامي، شبيه چوب پوسيده که در اثر اختلاط با نفت مي سوزد، بدون آنکه آسيبي ببيند در 300 سال قبل از ميلاد اشاره کرده است که بعد ها اين ماده آزبست نام گرفت. در ساختمان آزبست، پنبه کوهي يا پنبه نسوز عناصري مانند سيليس، منيزم و آهن وجود دارد. آزبست در طبيعت به رنگهاي سفيد، قهوه اي و آبي به چشم مي خورد. 
 

برای دانلود به ادامه مطلب بروید...

آشنايي با بلورشناسي

بلور شناسي ، علم مطالعه بلورهاست. با ارائه روشي براي توضيح چگونگي تعيين خواص فيزيکي ماده از روي سطح آن ، يعني اصل تقارن بلور شناسي بصورت علمي مستقل در آمد. در دهه 1880 ، فيزيکدانان شواهد کافي گرد آورده بودند که پديده‌هاي مختلفي از قبيل در شکستگي ، انبساط گرمايي ، وقف الکتريسيته و پيزو الکتريسيته را بايد با استفاده از شکل بلور توضيح داد. براي مطالعه بلورها روشهاي مختلفي وجود دارد که از مهمترين آنها بلور شناسي توسط اشعه ايکس و روشهاي پراش الکترون.

◄  سير تحولي بلورشناسي:
مطالعه بلورها به دوران يونانيها و روميها و مطالعات کوارتزهاي گوناگون ، توسط ننوفراستو و پلينيو ، باز مي‌گردد. در سده هفدهم نخستين تلاشها براي توصيف نظم ساختاري بلورها به عمل آمد. رابرت هوک اظهار داشت که مشکل کوارتز را با فرض اين که کوارتز از آرايش تناوبي کره‌هايي تشکيل شده باشد، مي‌توان توضيح داد. کريستيان هويگنس به منظور توصيف پديده دو شکستي نور ، فرض کرد که کلسيت از آرايش تناوبي بيضيهاي دوار تشکيل شده است. در سال 1784 ، ژنه ژوست هادي اين فرض را مطح کرد که در بلورها مولکولها در گروههايي به شکل متوازي السطوح قرار گرفته‌اند. در آرايش فضايي اين گروهها مي‌تواند شکل بلوري ماکروسکوپيکي مشاهده شده را توضيح دهد.

نفلين سينيت به علت ارزش فوق العاده اى که در صنعت دارد (صنايع آلومينيوم، شيشه و سراميک پلاستيک و کائوچو، تهيه پشم و شيشه معدنى، کود شيميايى و …) در اکثر کشورهاى دنيا مورد توجه فراوان قرار گرفته است.
سنگ مزبور از يک طرف در کشورهايى که فاقد ذخاير غنى از بوکسيت هستند (شوروى، کره شمالى و …) به عنوان منبعى مهم جهت توليد آلومينا و از طرف ديگر در کشورهايى که از لحاظ منابع بوکسيت غنى بوده و يا بوکسيت ارزان در دسترس دارند (کشورهاى غربى، آمريکا، کانادا) به دليل فراوانى مقدار آلکالى در صنايع شيشه و سراميک کاربرد فراوان دارد.
استفاده از نفلين سينيت جهت توليد آلومينا فقط در کشورهاى شوروى صورت مى گيرد (اخيراٌ کشور کره شمالى نيز اقدام به تاسيس يک کارخانه توليد آلومينا از نفلين نموده که به زودى به مرحله توليد خواهد رسيد. کشور هاى مکزيک و برزيل نيز در حال بررسى و توليد آلومينا از نفلين مى باشند). اين کشور از سال 1932 ميلادى کار بر روى نفلين جهت توليد آلومينا را شروع نموده و در سال 1941اولين کارخانه توليد آلومينا به نام «ولخوف» را بر اساس ماده خام نفلين تاسيس نمود که توليد اقتصادى آن از سال 1951 بر اساس سالانه 50 هزار تن آلومينا آغاز گرديد.

براي هر ايراني نام فيروزه تداعي‌گر معدن فيروزه نيشابور است معدني كه پس از 7 هزار سال هنوز چراغي روشن دارد قديمي‌ترين تراش از فيروزه معدن نيشابور مجسمه‌اي به شكل يك گوساله است كه حدود 7 هزار سال قدمت داشته و هم‌اكنون در موزه ايران باستان نگهداري مي‌شود. فيروزه ايراني در دنيا آنچنان شناخته شده است كه براي سنجش كيفيت ساير فيروزه‌ها اين سنگ قيمتي كشور به‌عنوان مقياس به كار گرفته مي‌شود. معدن فيروزه نيشابور در 45 كيلومتري شمال غرب اين شهرستان در جاده قديم سبزوار و در روستايي به نام «معدن» قرار گرفته است. با وجود گذشت هزاران سال از استخراج اين معدن هنوز به‌رغم توسعه علم اكتشاف در ايران اكتشاف معدن فيروزه نيشابور همچنان مسكوت مانده و عملا اقدامي انجام نشده است. اين معدن از گذشته توسط بومي‌هاي منطقه به استخراج رسيده و روش استخراج نيز سينه به سينه در اختيار اهالي روستاي معدن قرار گرفته است.

دياتوميت ها، سنگ هاي رسوبي متشكل از ذرات ريز و بي شكل سيليسي مي باشند كه در اثر مكانيزم تجمع پوسته يا اسكلت هاي فسيل شده جلبك ها و گياهان و جانوران ميكروسكوپي و تك سلولي به نام دياتومه تشكيل شده است، اطلاق مي شود.
از نظر واژه شناسي، الفاظ دياتوميت يا خاكهاي دياتوميتي و كيزلور همگي كاربرد داشته و شناخته شده هستند. مولر نيز نوعي خاك دياتوميتي است كه داراي رسهاي پلاستيك مي‌باشد. واژه تريپولي اغلب مترادف دياتوميت به كار مي‌رود ولي در واقع تريپولي نوعي رسوبات سيليكاتي بسيار ريز دانه است كه به عنوان ساينده كاربرد دارد و منشا و بقاياي گياهي را ندارد. در مناطقي در ليبي و الجزاير (در نزديكي بندر تريپولي) به اشتباه به دياتوميت تريپولي گفته مي‌شود. همچنين به ندرت واژه ميرشام نيز براي توصيف دياتوميت استفاده شده كه در حقيقت مير شام نوعي رس است كه اصلاً منشا فسيلي دارد.
از نقطه نظر زمين شناسي اقتصادي، واژه دياتوميت به رسوباني از تجمع اسكلت سيليسي دياتومه‌ها اطلاق مي‌شود كه ضخامت كافي جهت استفاده داشته باشند و بيشتر در كمربندهاي افيوليتي رخنمون دارند.واژه‌هاي ديگري كه به تجمع بقاياي دياتومه‌هاي داراي ناخالصي بيشتر هستند اطلاق مي‌شود عبارتند از: دياتوميت رس دار، رس دياتوميت دار و يا خاك دياتوميتي.
 

ورميكوليت نام عمومي گروهي از سيليكاتهاي آلومينيوم فرومنيزيم دار بوده كه از نظر شيميائي مشابه اسمكتيت هاي تري اكتائدر و از نظر ساختمان مشابه تالك ميباشد.ورميكوليت ها از نظر بار الكتريكي و خاصيت تورم پذيري در حد واسط ميكاها و اسمكتيت ها قراردارند. ورميكوليت تحت تاثير شوك حرارتي (حدود 800 درجه سانتي گراد) حدود 20 تا 40 برابر حجم اوليه افزيش حجم يافته و ورقه ورقه ميشود و تا نزديكي نقطه ذوب يعني 1350 درجه سانتيگراد خاصيت نسوزندگي بسيارخوبي از خود نشان ميدهد.ماده معدني ورميكوليت بعد از استخراج از معدن واقع در منطقه كليبر به كارخانه فراوري جهت پرعيارسازي ،انبساط و دانه بندي واقع در نزديكي معدن حمل ميشود.مشخصات فيزيكي و شيميائي ورميكوليت خام و فراوري شده درجداول زير ارائه گرديده است:

در بسياري از فرهنگهاي قديم و جديد ، از فيروزه به عنوان سنگي مقدس و طلسم خوشبختي و خوش شانسي ياد شده است. صنايع دستي ساخته شده از فيروزه نير كه در طي كاوشهاي باستانشاسي در كشور مصر ، در مقبره هايي مربوط به سه هزار سال پيش از ميلاد مسيح يافت شده است ، قديمي ترين گواه بر اين مطلب است و نشان مي دهد كه مصريان باستان ، فيروزه را گوهري معنوي و مقدس مي دانستند.
پادشاهان ايران باستان ، از گوهرهاي آبي آسماني مانند فيروزه ، براي تزئينات دست و گردن استفاده مي كردند و براين باور بودند كه اين گوهر خوش رنگ آنها را در برابر مرگ غير طبيعي يا به قولي ، «اجل معلق » محافظت خواهد كرد از اين رو تغيير رنگ گوهرهاي به كار رفته در گردن بندها و دستبندهاي آنها ، خوش يمن نبوده و علامت خطري براي شخص استفاده كننده از آن به شما مي رفت ، اما امروزه بر كسي پوشيده نيست كه عواملي همچون نور٬ مواد آرايشي ، گرد و غبار و چربي و ميزان HP پوست و برخي عوامل شيميايي ديگر ، باعث تغيير رنگ فيروزه مي شوند كه هيچ كدام از آنها نيز زنگ خطري براي استفاده كننده از اين سنگ قيمتي و زيبا نيست.
استفاده از نگين فيروزه همراه با رشته هايي از مرواريد در تزئين عمامه ها به منظور حفاظت از شخص و مصونيت از چشم زخم و همچنين آرايش دادن خنجرها و زين اسبان و شتران با اين سنگ به منظور طلسم يكي ديگر از رسم ها و كاربردهاي متداول اين گوهر آسماني در نزد پيشينيان بوده است.

اگر عشق نبود، هنرهایمان هیچ وقت ماندگار نمی‌شد

برای اولین بار!مهندسی معدن به فیس بوک پیوست.