RUDE I METALI

Metali (grč. metallon – rudnik) ili kovine su sitnozrnasti kristalni agregati koji se odlikuju neprozirnošću i izuzetnim sjajem, dobrom vodljivošću topline i elektri­citeta, te mogućnošću obrade lijevanjem i kovanjem.

Neke vrste metala kao što su bakar, srebro, zlato, platina, željezo, živa i olovo pojavljuju se kao samorodni elementi, ponekad i u razvi­jenim kristalnim oblicima.

Najstariji način traženja ruda je uz pomoć rašlji, kojima su se, uz stroga pravila pripreme, služili prvi “geolozi” – rašljari.

Ako bi svi potrebni uvjeti bili zadovoljeni, onda bi se iznad rudnog ležišta rašlje pokretale.

Srebrna žila u rudniku srebra

Danas postoji više načina traženja rudnih ležišta, od satelitskih snimaka i bušotina, do geoloških ispitivanja raznim instrumentima poput magnometra, ispitivanja vegetacije, itd., ali ni ovi moderni načini ne jamče siguran uspjeh. Mnoga su važna nalazišta otkri­vena slučajno, kao npr. rudnici zlata u Nevadi koje je, prema priči, otkrio neki geolog po škripanju svojih čizama po kamenjaru.

Zvuk je ukazivao na prisutnost kremena koji se ponekad poja­vljuje kao osno­va zlatnih žila.

Zbog ekonomske koristi koju donosi pronalazak rudnog ležišta, ne čudi da na Uralu koji je bogat rudnim ležištima, još i danas rudu znaju tražiti kao u povijesna vremena, pomoću rašlji.

OBRADA RUDA

Nakon vađenja iz rudnog ležišta, ruda se pročišćava od primjesa, a dobivena sirovina podvrgava se metalurškim procesima kao što su redukcija (topljenje rude pri visokim temperaturama), otapanje (kemijskim djelovanjem) i elektro­liza (izdvajanje metala iz kemijske otopine) kojima se iz rude dobivaju metali.

Pirit – jedan od minerala željeza

BIORUDARSTVO

Biorudarstvo je nova tehnika primje­ne bakterija kao što je Thiobacillus ferooxidans u dobiva­nju metala.

Ovi najmanji rudari na svijetu “žvačući” urezuju “okna” u metalnim rudama, pri čemu izazivaju oksidacijske reakci­je koje iz ruda oslobađaju metal.

Jedna četvrtina svjetske proizvodnje bakra dobiva se na ovakav način.

Mineral zlata

ZLATO

Od davnina je zlato cijenjeno zbog svojih osobina visokog sjaja, lijepe boje, otpornosti na koroziju, izuzetne mogućnosti oblikovanja i kovanja.

Te osobine donijele su mu titulu savršenog metala i simbola samog Sunca.

U pričama svih naroda zlato je slika vrlina, sreće i božanskih kvaliteta.

Zlato se koristi u draguljarstvu, zubarstvu, medicini, elektronskoj industriji, avioindustriji i izradi opreme za svemirska istraživanja.

SUHO ZLATO

Čistoća zlata već se dugi niz stoljeća označava u karatima.

24-karatno zlato je čisto zlato bez primjesa drugih metala, dok 18-karatno zlato ima 18 dijelova zlata i 6 dijelova nekog drugog metala u spoju.

Čisto zlato je vrlo mekano i lako se zagrebe noktom.

Zato se u zlatarstvu zlatu obično dodaju bakar, srebro i još neki metali koji mu daju čvrstoću i određuju boju.

Mineral srebra

SREBRO

Manje je vrijedno od zlata i platine, a nedostatak mu je taj što njegova ispolirana površina patinira, te tako gubi sjaj.

S druge strane, najbolji je provodnik topline i elektriciteta, izuzetno je kovno, a poznata su i njegova dezinfekcijska svojstva, te se nekad koristilo za pročišćenje vode.

Njegova najveća povijesna primjena svakako je u izradi novca, a danas se osim u draguljarstvu i zlatarstvu, koristi kao kontaktno sredstvo za precizne instrumente.

Zbog velike sposobnosti refleksije koristi se i za izradu zrcala u optičkim instrumentima i industriji fotografskih materijala.

PLEMENITI METALI

Većina metala pod utjecajem vanj­skih faktora korodi

ra, zbog čega ih je potrebno zaštititi nanošenjem nekog zaštitnog sloja na površinu.

Rijetki metali koji su otporni na te utjecaje nazivaju se plemeniti metali.

U njih se ubrajaju srebro, zlato, živa, renijum i platinski metali.

Mineral platine

PLATINA

Platina je u prirodi vrlo rijetka, a još se rjeđe javlja samorodna.

Zbog toga je danas vrednija i od zlata.

Iako su još stari Egipćani i pretkolumbovski Amerikanci koristili platinu za izradu ukrasnih predmeta, Europa će otkri­ti prava svojstva platine tek u XVIII. st.

Njeno ime dolazi od španjolskog naziva za srebro (plata).

Naime, zlato iz rudnika na rijeci Platino del Pinto (Kolumbija) bilo je onečišćeno nekim “lošim” srebrom koje se nije dalo topiti i samo je otežavalo pročišćavanje zlata.

Zato su ga pogrdno nazvali “malim srebrom”.

Otporna je na visoke temperature i kiseline, pa se koristi u izradi opreme za kemijske laboratorije.

Zbog dobrih katalizatorskih svojstava pri mnogim kemijskim procesima, najveća industrijska primjena platine danas je u preradi nafte i izradi katalizatora za smanjenje zagađenja iz ispušnih cijevi automobila.

Sumpor, tirolski granat i pirit imaju različite forme.

JESU LI MINERALI ŽIVI?

Iako odgovor izgleda jednostavan, mnogi uvaženi mineralozi prošlosti dvojili bi o tome kako odgovoriti na ovo pitanje.

Iz osnovnog obrazovanja znamo da znanost dijeli prirodu na živu i neživu, organski i anorganski svijet.

Za znanost je osnovni kriterij života postojanje stanica kao bioloških jedinica.

Iz toga slijedi sposobnost rasta i razmnožavanja, te evolutivni razvoj.

Prema toj podjeli jasno je da minerali po svojoj strukturi pripadaju anorganskom, dakle neživom svijetu.

Ali, u prošlosti su mnogi mineralozi, uspoređujući minerale s biljnim i životinjskim organizmima, dolazili do zaključka da među njima postoje bazične sličnosti.

Evo što o tome kažu očevi hrvatske mineralogije, dr. Mijo Kišpatić i dr. Fran Tućan, u knjizi Slike iz rudstva (1914).

Nečistoće u prozirnoj strukturi ukazuju na etape rasta kristala berila.

RAST

Jedno od osnovnih obilježja živih bića je rast.

Živi organizmi rastu i to ne čitav život, već do određene dobne granice kada rast prestaje te nastupa doba zrelosti, starenja i smrti.

Minerali također rastu.

Imaju svoj početak, svoj razvoj i svoj završetak.

Pri rastu svaki organizam ima sebi svojstvenu granicu ra­sta.

Kristali barita nikad ne mogu narasti do veličine kristala kremena.

FORMA

Svaki organizam pri svom rastu poprima točno određenu formu po kojoj ga možemo na prvi pogled prepoznati.

Po tome lako možemo razlikovati jednu vrstu od druge.

I minerali imaju svoje specifične oblike po kojima ih možemo međusobno razlikovati.

Razlike se očituju u veličinama plošnih kuteva, koje su stalne i nepromjenjive za različite vrste minerala.

Kamena sol (Halit) – inače kockastog oblika, kod ovog primjerka stranice ne rastu ravnomjerno.

Tek što nastanu i započnu rasti, minerali moraju iskušati vlastitu snagu.

Sa svih strana prijeti im opasnost od vlastite ro­dbine, od onih individua što se razvijaju u njihovoj neposrednoj blizini – sve ih je obuzela težnja za što pravilnijim obli­kom i što boljim rastom…

ZACJELJIVANJE

U slučaju tektonskih poremećaja minerali mogu nastradati.

Ako se mineral ošteti ili napukne, to mjesto će postupno zarasti dok ne ostane samo ožiljak koji podsjeća na staru ranu.

Ako se uslijed oštećenja mineral prepolovi na dva dijela, tada će svaka polovica u prirodnim uvjetima nastaviti rasti dok obje ne poprime formu cjelovitog kristala.

Sličnost strukture – glava
virusa i struktura kremena.

SLIKE IZ RUDSTVA

A što je mineral? Živi li on, umire li? Kako postaje, kako nestaje? Razvija li se i razvijajući raste li?

Ima li oznake života kakve zapažamo kod biljke i životinje?

Kao svaki organizam prirode, kao biljka i životinja, tako je baš i mi­neral individuum, biće koje je sastavljeno iz neke tvari, iz jednog ili više počela.

Razlika je samo u tom što su ta počela u mineralu nešto jednostavnije složena, dok su u biljci i životinji ušla u vanredno zamršene spojeve.

Kako ti spojevi ni u mineralima nisu uvijek isti, nego različiti, imamo i različitih minerala…

Kao svaki organizam tako je i mineral poprimio neku formu da manifestira svoj opsta­nak u prirodi.

Jednostavna je to forma, pa dok se biljka diči prerazličitim oblicima, razgranavajući se sad ovako, sad onako, dok nam se životinja prikazuje sad kao sićušan crvak, pa riba, ptica, ili sisavac, evo minerala gdje se zaodjenuo u sitnu kocku, piramidu ili prizmu, u najjednostavnije likove carstva svoga – u ledce, kristale.

I nisu te forme slučajne baš kao što nisu slučajne forme biljke i životinje.

Sitna travka razlikuje se od golema hrasta, slavuj ptica od mrkog vuka, pa tako i alem kamen od kremena tvrda…

I tako svaki mineral ima druge bridne kutove, druge, ali stalne, i ta stalnost to je ono značajno kod minerala, baš kao što je, primjerice, lišće ili cvijet značajan za biljku..

Escinit pronađen u Norveškoj.

Primjerak krokoita kod kojeg su vidljivi ožiljci na­stali vjerovatno tektonskim poremećajima.

Kod ovog primjerka fluorita, svaki individualni mineral ometa razvoj susjednog.

Kako rekosmo, možemo mineral isto kao biljku i životinju smatrati organizmom, koji se pojavljuje u pravilnim formama, u kristalima.

Mineral je dakle organizam, pa kao svaki organizam, tako je i on podvrgnut razvoju.

A gdje je razvoja, tu je i života, gdje života, tu i smrti.

A mineral se zaista razvija, raste, od sićušnog prelazi u veliki.

Zato je kod minerala moguće pratiti stadij mladosti, kad je on u najbujnijem rastu, i stadij potpune doraslosti, kada unatoč obilnoj hrani više ne raste.

Pri tom rastu zna neki mineral poprimiti i znatnu veličinu, te su našli već kristala kremenovih, koji su mjerili u obujmu i 8 metara; no ima minerala, koji usprkos i obilnoj hrani i drugim povoljnim uvjetima ostaju uvijek mali.

To je ista pojava koju opažamo i kod biljki i kod životinja: mirisna ljubičica ostaje uvijek malena, a hrast izraste u pravog gorostasa, sitan miš neće nikad dostići veličinu brza konja…

Kad se mineral potpuno razvije, nalazi se u prirodi, kao i svi drugi organizmi, izložen mnogim neprilikama.

No, on nastoji da tim neprilikama odoli, bori se za svoj opsta­nak, i tom borbom pokazuje da mu je mio život.

Dogodi se često da u toj borbi zadobije i teških ozljeda.

Pa što se u tom slučaju dogodi?

Ono, što i mnogoj biljci i životinji.

Mineral pretrpi zadobivene ozljede – i ozdravi, rane mu zacijele…

Može se dogoditi da kremen po pola pukne.

Jedna polovina ostaje prirasla na starom mjestu, drugu vode odnesu.

Pa i ta polovina neće ostati tako slomljena.

Opet će ona crpsti hranu, izgrađivati svoj slomljeni organizam, dok ne poprimi ponovno svoju formu.

Zar ove pojave zacjeljivanja i regeneracije nisu posve analogne zacjeljivanju i regeneraciji kod biljke ili životinje?

Zar u regeneraciji kremena ne vidimo nešto slično regeneraciji gujavice?

I gujavicu, kako je poznato, možemo presjeći na dvoje, pa će svaka polovina domalo zacijeliti i nastaviti svoje živovanje kao samostalan individuum…

MIJO KIŠPATIĆ I FRAN TUĆAN, Zagreb, 1914.

J. D. Dana

MINERALOGIJA

Mineralogija ili rudoslovlje zna­nost je o mineralima koja proučava njihov oblik, unutrašnju građu, fizikalna i kemijska svojstva.

Osim toga, proučava uvjete i prirodne zakone postanka minerala, metode njihova određivanja, kriterije za njihovu klasifikaciju i mogućnost upotrebe.

Mineralogija je kao znanost relativno mlada.

Smatra se da je njen razvoj započeo u XVI. st. djelovanjem njemačkog liječnika i rudara G. Bauera – Agricole (1494. – 1555. g.) koji se bavio određivanjem i sistematikom minerala na temelju njihovih fizikalnih svojstava.

Ali i prije toga minerali su privlačili pažnju znanstvenika i istraživača.

Najstariji poznati tekst posvećen mine­ralima je rasprava O kamenu koju je napisao Aristotelov učenik i nastavljač Teofrast (370. – 287. pr.Kr.).

Teofrast navodi šesnaest mineralnih vrsta i dijeli ih na metale, kamenje i zemlje, posvećujući naročitu pažnju njihovom praktičnom značenju.

Rimski prirodoslovac Plinije Stariji (23. – 79. g.) koji je poginuo prilikom erupcije Vezuva, u svom opsežnom djelu Naturalis historia (37 knjiga) sabrao je između ostalog i spoznaje svog vremena o mine­ralima.

Poseban značaj za mineralogiju imala je rasprava arapskog liječnika i znanstvenika Avicene (Ibn Sina, 980. – 1037. g.) O kamenu, u kojoj je dao klasifikaciju minerala koja se dugo koristila.

Ibn Sina – Avicena, Mijo Kišpatić i Fran Tuæan

Za razvoj mineralogije i krista­lografije zaslužni su mnogi znan­stvenici od kojih navodimo samo neke.

Danski anatom i geolog amater Niels Stensen (1638. – 1687.) i francuski mineralog i kristalograf R. J. Haüy (1743. -1822.) otkrili su neke od temeljnih kristalografskih zakona.

Američki geolog i minera­log J. D. Dana (1813. – 1895.) razradio je klasifikaciju minerala prema njihovim kemijskim svojstvima.

Engleski geolog H. C. Sorby prvi je 1858. godine koristio mikro­skop za proučavanje minerala u tankim izbruscima.

Ruski mineralog i kristalograf J. S. Fjodorov postavio je 1891. godine temelje teodolitnoj metodi mikroskopskog istraživanja minerala.

Njemački fizičar M. T. F. von Laue i engleski fizičari, otac i sin W. H. Bragg i W. L. Bragg, uveli su metode ispitivanja unutrašnje građe kristala rentgenskim zrakama, za što su dobili Nobelovu nagradu.

Za razvitak mineralogije u Hrvatskoj važno je osnivanje Prirodoslovnog muzeja u Zagrebu.

Egzaktni mineraloški rad započeo je Mijo Kišpatić (1851. – 1926.).

Njegov rad nastavio je Fran Tućan (1878. – 1954).

Za daljnji razvitak suvremene mineralogije i kristalografije zaslužan je Ljudevit Barić (1902. – 1984).

http://nova-akropola.hr