روش‌های شناسایی کانی‌ها

روش‌های شناسایی کانی‌ها


روش‌های شناسایی کانی‌ها

برای شناسایی کانی‌ها از خواص شیمیایی، خواص فیزیکی و خواص نوری آن‌ها کمک می‌گیرند. روش ساده برای شناسایی کانی‌ها‌ی فیزیکی، شکل بلور، رنگ مقاوم در برابر گرما، سختی، چگالی، خاصیت مغناطیسی، چکش خواری، جذب آب است.

برای شناسایی کانی‌ها زمین شناسان از روش‌های گوناگونی مانند طیف نوری، رنگ شعله، میکروسکوپ‌های الکترونی، پرتو ایکس و میکروسکوپ‌های پلاریزان استفاده می‌کنند. در زیر به توضیح این روش‌ها می‌پردازیم.

روش‌های شناسایی کانی‌ها
روش‌های شناسایی کانی‌ها

طیف نور

در روش طیف نور مقداری از یک کانی را در دستگاهی که با جرقه الکتریکی و فشار زیاد کار می‌کند، قرار می‌دهند تا کانی بخار شود. در این صورت اتم‌های سازنده کانی طول موج ویژه‌ای تولید می‌کنند که پس از عکس‌برداری می‌توان به کمک آن‌ها به عنصرهای سازنده کانی پی برد.

رنگ شعله

در این روش کانی یا پودر آن را بر روی شعله قرار می‌دهند و با دستگاهی به آن می‌دمند. با توجه به تغییر رنگی که در شعله پدید می‌آید برخی از کانی‌ها را می‌توان شناسایی کرد. پتاسیم رنگ نارنجی، سدیم رنگ زرد، کلسیم رنگ نارنجی، باریم رنگ سبز مایل به زرد و مس رنگ سبز درخشان دارد.

میکروسکوپ الکترونی

لایه نازکی از کانی را با میکروسکوپ الکترونی مطالعه می‌کنند. باریکه الکترونی به کانی برخورد می‌کند و قسمتی از آن‌ها با کانی جذب می‌شوند و سایه‌ای از کانی را روی صفحه‌ای به وجود می‌آورند.

پرتو ایکس

پرتو ایکس بیشتر برای کانی‌هایی که ترکیب شیمیایی مشابه دارند کار آمد است. پرتوهای ایکس را به بلور کانی می‌تابانند. قسمتی از پرتوها از کانی می‌گذرد و قسمتی دیگر پس از برخورد با ذره‌هایی که در گوشه‌های شبکه بلورکانی قرار دارند بازتاب می‌شوند.

میکروسکوپ‌های پلاریزان

در روش پلاریزان ضخامت یک قطعه سنگ را که دارای کانی است به اندازه‌ای کم می‌کنند تا شفاف شود و نور از آن عبود کند. سپس آن را از زیر میکروسکوپ پلاریزان بررسی می‌کنند. اکنون از روی نوع شکستگی، شکل ظاهری، شکست نور و… کانی را شناسایی می‌کنند.

میکروسکوپ‌های پلاریزان
میکروسکوپ‌های پلاریزان

کانی و فواید آن در زندگی ما

اغلب موادی که در اطراف ما هستند به نوعی از زمین به دست می‌آیند. این مواد کانی نام دارد. یک سنگ از یک یا چند کانی تشکیل شده است.

سنگ‌ها از کانی‌ها تشکیل شده‌اند. کانی‌ها اصولا جامد هستند و ساختار آنها بلوری است و خواص فیزیکی و ترکیب شیمیایی خاص خود را دارند.

اغلب سنگ‌ها از دو یا چند کانی تشکیل شده‌اند و تعداد کمی از آن‌ها فقط از یک کانی درست شده‌اند. کانی‌هایی که ترکیبی می‌باشند بیش از یک عنصر دارند. به طور مثال فلوریت از ترکیب فلوئور و کلسیم تشکیل شده است.

نمونه‌ای از کانی تک عنصری طلا می‌باشد که فقط از یک نوع اتم تشکیل شده است. الماس تنها از کربن تشکیل شده است.

انواع کانی‌ها کدامند؟

امروزه بیش از 40 نوع کانی و صدها ترکیبی که از آن‌ها شناسایی شده است که در صنعت کاربرد بسیار زیادی دارند و عبارتند از:

  • الماس: ساخت سرمته حفاری، جواهر، ابزار ساینده و برنده
  • گرافیت: نیروگاه‌های هسته‌ای، رنگ سازی، مدادسازی، ساخت بوته کوره‌های فولاد سازی
  • میکا: لاستیک سازی، عایق الکتریکی در تلویزیون، رایو و دیگر دستگاه‌های الکتریکی، شیشه دریچه کوره‌های ذوب فلز، کاغذ معمولی، کاغذ دیواری، طلق سماور، چراغ آشپزخانه
  • کلسیت: تصفیه آب، سیمان، چرم سازی، شیشه سازی، کاغذ سازی، ابزارهای نوری برای ایجاد نور پلاریزه، ذوب فلزها و کشاورزی
  • کوارتز: شیشه، سمباده و جواهر، اخترشناسی و ابزارهای نوری، ساعت سازی
  • طلا: سکه، جواهر، آبکاری طلا، دندان، مجسمه‌ سازی، هواپیما سازی صنعت فضا و کاتالیزور فرایندهای شیمیایی، لوازم الکترونیکی، ساخت آلیاژهای مخصوص
  • مس: صنعت الکتریکی و الکترونیک، فرایندهای شیمیایی و محلول شوایتزر، رنگ آب و سبز، سکه، مواد آرایشی، آلیاژ و آبکاری
  • زرنیخ: حشره‌کش و تهیه ارسنیک، رنگ‌ سازی، پزشکی
  • هالیت: پارچه بافی، شوینده‌ها، چوب بری، سدیم و کلر، کود سازی، مصارف خوراکی نمک و نگهداری مواد غذایی
انواع کانی‌ها
انواع کانی‌ها

عوامل تشکیل دهنده کانی‌ها

  • واکنش‌های شیمیایی یون‌ها در آب
  • تخریب شیمیایی کانی‌های دیگر
  • سرد شدن بخار در سنگ‌ها یا شکاف‌های موجود در آن
  • منجمد شدن مواد مذاب مانندد کوارتز و فلدسپات
  • تبخیر محلول‌های سیر شده و فراسیرشده
  • تحمل فشار و گرمای شدید مانند تشکیل ذغال سنگ
  • سرد شدن خاکستر آتشفشان مانند تف و گوگرد
  • سرد شدن گدازه آتشفشان که باعث تشکیل پوکه و سنگ پا می‌شود.

اکتشاف کانی‌ها

کشف مواد معدنی در واقع فرایند جستجو برای پیدا کردن مکان حضور کانی مورد نظر در سنگ‌های یک منطقه می‌باشد. این فرایند با جمع آوری اطلاعات زمین شناسی از نواحی مختلف منطقه و سیستم تعمیم اطلاعات به نواحی بزرگتر انجام می‌شود. به طور خلاصه مراحل اکتشاف کانی‌ها به ترتیب زیر انجام می‌شود.

1- مطالعه تئوری

2- برداشت زمین شناسی

3- برداشت نمونه خاک

4- حفاری اولیه

5- حفاری پیشرفته

6- مطالعات تفصیلی و تحقیقات زمین شناسی

7- استخراج

اولین مرحله در اکتشاف کانی‌ها انجام تحقیقات غیر میدانی می‌باشد. در بررسی تئوری نواحی مستعد کاندید می‌شوند. سپس برای بررسی حضور کانی مورد نظر در آن مکان از خاک نمونه برداری می‌شود.

خواصی که برای کانی‌ها بررسی می‌شوند عبارتند از:

  • خواص ظاهری: شامل شکل بلوری، رنگ، رنگ خاکه، سطح شکست و جدایش و جلا می‌باشد.
  • خواص فیزیکی: چگالی، خواص مغناطیسی، خواص الکتریکی، سختی و خواص رادیواکتیو از جمله خواص فیزیکی، مقاومت و شکستگی هستند.
  • خواص میکروسکوپی: به روش میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نوری انجام می‌شود.
  • خواص شیمیایی: برای انجام آنالیز شیمیایی باید مواردی همچون نوع عنصر، غلظت و فازهای معدنی که قرار است شناسایی شود به شکل تقریبی شده باشند و سپس آنالیز انام می‌شود. با وجود اینکه روش‌های متنوعی وجود دارند، اما مهم‌ترین روش‌ها که بیشترین استفاده را دارند روش های xrd و xrf می‌باشد.
اکتشاف کانی‌ها
اکتشاف کانی‌ها

فواید کانی‌ها

  • تامین انرژی مورد نیاز مانند نفت، گاز، زغال سنگ
  • مواد اولیه صنایه می‌باشند مانند کربن و فلزات
  • موثر در جواهر‌سازی مانند طلا، الماس، زمرد و یاقوت
  • در صنایع ساختمان سازی مانند گچ، آهک و گرانیت کاربرد دارد.
  • در صنایع دارو سازی مانند تهیه پودرها و قرص‌ها، سولفات باریم برای عکس برداری برای تشخیص زخم‌ها در اندام‌های گوارشی
  • مورد استفاده در صنایع شیمیایی مانند گوگرد در تهیه مواد منفجره

سپاسگذاریم که در این مقاله هم با مدرن اکتشاف پیشتاز همراه بودید.

بدون نظر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *