Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Bevezetés az ásványtanba (nyitó előadás) előadó: Weiszburg Tamás egyetemi docens

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Bevezetés az ásványtanba (nyitó előadás) előadó: Weiszburg Tamás egyetemi docens"— Előadás másolata:

1 Bevezetés az ásványtanba (nyitó előadás) előadó: Weiszburg Tamás egyetemi docens

2 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig környezettan / környezetmérnök BSc kémia / vegyészmérnök BSc földtudományi / műszaki földtudományi BSc (pl. csillagász, geofizikus, geológus, meteorológus, térképész MSc szakok felé) Érintett alapszakok

3 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Megjelenési hely TermészetesMesterséges A földön / földben kőzetek, ércek pl. gránit, mészkő, bazalt, márvány, bauxit; a talaj szervetlen alkotói beton, salakok, tégla, timföld, csempék, padlóburkoló kőlapok A vizekben az iszap és a lebegő hordalék jelentős része szennyvíziszapok jelen- tős része, ipari tevé- kenység (pl. ércdúsítás) melléktermékei A légkörben tengeri sókristályok a magaslégkörben, vulkáni finom por, lebegő és szálló természetes porok (földfelszínről, talajról) kémények “füstje”, pernye, lebegő és szálló ipari porok Az élőlényekben / emberben szilárd vázelemek: karbonát (csigaház, kagyló), foszfát (csontok, fogzománc), kova (egysejtűek váza) “Kövek”: pl. Ca-oxalát (vesekő, növények kalciumraktározása) csonthelyettesítő implantátumok (kerámia, fém ötvözetek), kerámia fogpótlás Példák szilárd természetes és környezeti anyagokra

4 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig geológiai ásványtan környezeti ásványtan anyagtudományi /mérnöki ásványtan biomineralógia ásvány- tani alap- kutatás A 21. századi ásványtan helyzete és kapcsolatai geológiai idő:igen / nem anyag: természetes / mesterséges / élő

5 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig ALAPFOGALMAK Ásvány Kőzet Érc Drágakő Kristály

6 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Ásvány: természetes, kristályos, vegyület A definíció jó, mert a lényeget megadja, de minden pontján támadható Alapfogalmak 1. ÁSVÁNY - DRÁGAKŐ Drágakő: ásványváltozat esztétikus megjelenés (ritka) megmunkálhatóság, fizikai-kémiai ellenállóképesség értékhordozó (kulturális, művészeti és anyagi) hiedelmek, babonák, remények

7

8

9 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Ásványi anyag: 19. századi kémiai elnevezés a szervetlen vegyületek feloldásakor oldatba kerülő jellemző kationokra és anionokra. Ásványi anyag ≠ ásvány !!!!!!

10 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Alapfogalmak 2. KRISTÁLY A kristály fogalom történeti fejlődése: 1.Antik görög tudomány (“krüsztallosz” - örökre megfagyott jég = a kvarc víztiszta változata, hegyikristály) 2. A 18. századtól: szabályos sík lapokkal határolt, szimmetrikus külső megjelenésű anyagok től: periodikusan ismétlődő szabályos belső rendű anyagok (röntgensugár elhajlási maximumok) /90-től: rövid és hosszú távon rendezett szerkezetű anyagok (a szemcseméret jelentősége)

11 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Alapfogalmak 3. KRISTÁLY A kristály fogalom történeti fejlődése: A “kristály” fogalmi ellentettje: 1.Antik görög tudomány : NINCS (a jég...) 2. A 18. századtól (külső megjelenés): AMORF től (belső periodikus rend): (RÖNTGEN)AMORF /90-től (rövid és hosszú távon rendezett): RÖVID TÁVON RENDEZETT (RÖVID TÁVON SE RENDEZETT...)

12 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Alapfogalmak 4. KRISTÁLY Mára az “AMORF” fogalom értelmét vesztette. A természetes és velük analóg szilárd anyagok vagy RÖVID (/közép) TÁVON RENDEZETTEK a környezeti ásványtan sok anyaga, pl. talaj- ásványok, nem konszolidált üledékek stb. alkotórészei, természetes kolloid rendszerek; üvegek vagy RÖVID ÉS HOSSZÚ TÁVON RENDEZETTEK a hagyományos ásványok (kb faj)

13 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Kőzet: Nagy tömegben megjelenő ásványegyüttes (Föld, Föld típusú bolygók, meteoritok stb.) Érc: olyan ásványegyüttes (kémiailag “keverék”), amelyből gazdaságosan fémet lehet kinyerni Alapfogalmak 5. KŐZET - ÉRC termésréz (Cu): ércásvány a múltból kalkopirit (CuFeS 2 ): mai ércásvány bazalt: vulkánok építőanyaga A társadalommal együtt változik

14 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig KŐZET (ásványok - FÖLDI léptékben - nagy tömegű természetes keveréke) Mi a különbség a kőzet és az érc között? ÉRC (ásványok – bennük ércásványok - keveréke, amelyből gazdaságosan fémek nyerhetők ki) Általában csak EMBERI/IPARI léptékben jelentős tömegű. Alapfogalmak 6.

15

16

17

18

19

20 O Si kvarc: SiO 2 trigonális

21 A csont, ami merevít minket, szintén ásvány APATIT-CSOPORT Ca 5 [PO 4 ] 3 (OH,F,Cl) hexagonális HIDROXILAPATIT FLUORAPATIT KLÓRAPATIT

22

23 APATIT- elemi cella Ca 5 [PO 4 ] 3 (OH,F,Cl) hexagonális

24 APATIT – kristályrács részlet

25 abiogén apatit (Kanada) dinosaurus csont (70 millió év) jégkorszaki pocok csont recens pocok csont Abiogén és fosszilis biogén apatit röntgenpordiffrakciós képe

26 nem csontritkulásos combfejből (nő, menopausa előtt) csontritkulásos combfejből (nő, menopausa után) Az öregedés és a csontok

27 nem csontritkulásos combfej (nő, menopausa előtt – SEM felvétel) csontritkulásos combfej (nő, menopausa után – SEM felvétel) 0,04 mm

28 elhalt combfej (férfi) SEM felvétel)

29 recens pocok egészséges, emberi csontritkulásos, emberi necrosis, emberi Különböző recens csontok röntgenpordiffrakciós képe

30 Az abiogén és a biogén apatit azonos anyagok Különbségek: képződési környezet kristályméret (egy szemcse) kristályrács egy szemcsén belül abiogénnagy (μm–cm)jól rendezett biogénapró (10–100 nm)sok hibával terhelt Az öregedés és a csontok

31 a vizsgált esetekben a csontot alkotó vegyület nem változott: a kristályos anyaga nem úgy degradálódott, hogy más/új kristályos kalcium-foszfát vegyületek alakultak volna ki, és az egyes kristályok mérete sem változott lényegesen egyszerűen elfogyott a csont egy része: a tömött finom kristálykötegek fellazulnak; ez eredményezi a csont sűrűségének és mechanikai szilárdságának csökkenését Az öregedés és a csontok

32 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig A kémiai elemek döntő többségének forrása a körülöttünk levő szilárd anyag... Kocka alakú kősó- ill. konyhasókristályok (NaCl, Kalifornia) – ezt tesszük a levesbe!!! Na Cl A külső megjelenés tükrözheti a szerkezetet:

33 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig A tél ásványai Kősó – NaCl (és más sók, pl. KCl, MgCl 2 ): az útra szórjuk, így a vízből sóoldat lesz, amelynek fagyáspontja 0 °C alatti, így csak nagy hidegben lesz jeges az út és a járda. Hó, jég, jégvirág – H 2 O hex : légnyomáson, 0 °C alatt a víz is ásvány...

34 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Az ásványok szépsége Természetes: formák, kristálylapok De: ez gyakran nem látszik turmalin apofillit gránát kvarc jáspis (kvarc) achát (kvarc)

35 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Drágakövek: ritkák, szépek és kemények... Gyémánt: mind közt a legkeményebb Dél-afrikai gyémántok (kimberlit anyakőzetből) A híres Koh-i-noor: „hegynyi fény” / „Fényhegy” A hiedelmek szerint tulajdonosa uralja az egész világot (Ma a brit koronát ékesíti) Hope: a remény kék gyémántja

36 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Drágakövek: ritkák, szépek és kemények... Rubin, zafír: a korund (Al 2 O 3 ) nevű ásvány drágakő változatai korund, színtelen (Srí Lanka)) zafír, csillagzafír rubin

37 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Drágakövek: ritkák, szépek és kemények... Smaragd: a berill (Be-Al-szilikát) nevű ásvány drágakő változata Az ásvány és a drágakő

38 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Drágakövek: ritkák, szépek és kemények... Kvarc (SiO 2 ) és változatai hegyikristályametiszt füstkvarc citrin tigrisszem sólyomszem

39 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Hiedelmek: Szépség – misztikum Ezotéria – horoszkóp Gyógyító kövek

40 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig A hétköznapok ásványai A hintőpor, és alapanyaga, a talk: a legpuhább ásvány nátrolit: természetes zeolit Mosópor, zeolitokkal Zeolitszerkezet: nagy üregekkel-csatornákkal, ioncserélő, adszorbens A konyha ásványa: kősó (Lengyelország)

41 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Azbeszt: egyrészt csodálatos... Az azbeszt szó elsősorban ipari fogalom, azon szálas megjelenésű, hosszirányban szinte a végtelenségig hasítható szilikátásványok – többnyire krizotil és amfibol – gyűjtőneve, amelyeket hajlékonyságuk, sav- és hőállóságuk, jó hang- és hőszigetelő tulajdonságaik, jó húzószilárdságuk, felületi megkötőképességük, stb. miatt valaha is ipari méretben hasznosítottak. Szőhető-fonható, éghetetlen ásványok! Korabeli felhasználás (már i.e. több 1000 évvel): kanóc asztalterítő (a koszos terítőből a morzsa kiég!) hamvasztási lepel (a halott és a hamvasztáshoz használt fa hamvai nem keverednek)

42 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Azbesztszálnak minősülő részecske méretei a 83/477/EEC irányelv alapján: Szálhosszúság (L) a szálátmérő (D) függvényében Azbeszt: egyrészt csodálatos..., másrészt félelmet ébreszt Nagy koncentrációban, hosszú időn át (több 10 év) belélegezve tüdőrákot és egyéb rákos megbetegedéseket okozhat 3 D [  m] 5 L = 3 x D L > 3 x D L > 5  m D < 3  m 0 0 L [  m]

43 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Névkémiai összetételkereskedelmi név krizotilMg 3 [Si 2 O 5 (OH) 4 ]fehér azbeszt aktinolitCa 2 (Mg,Fe 2+ ) 5 [Si 8 O 22 (OH) 2 ]aktinolit azbeszt antofillit(Mg, Fe 2+ ) 7 [Si 8 O 22 (OH) 2 ]antofillit azbeszt grünerit(Fe 2+,Mg) 7 [Si 8 O 22 (OH) 2 ]amozit, barna azbeszt riebeckitNa 2 Fe 3+ 2 (Fe 2+,Mg) 3 [Si 8 O 22 (OH) 2 ]krokidolit, kék azbeszt tremolitCa 2 Mg 5 [Si 8 O 22 (OH) 2 ]tremolit azbeszt A 80/110/EEC irányelv alapján azbesztnek minősített ásványok Szálas (=azbeszt megjelenésű) tremolit, Kanada Nem szálas tremolit, USA Szálas (=azbeszt) krizotil, USA Szálas (=azbeszt megjelenésű) grünerit, Dél-Afrika Szálas (=azbeszt megjelenésű) riebeckit, Bolívia

44 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Szórt / kis kötőanyag- tartalmú azbeszt Azbesztcement: 5-10% azbeszt, cementbe ágyazva Régi autófékpofák (jól elnyelik a súrlódási hőt) Szórt cső- ill. falszigetelés hullámpala Vízvezetékcső, elszívócső Azbeszt a ház körül

45 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig az ELTE Ásvány- és Kőzettár 1117-Budapest Pázmány Péter sétány 1/c Az ásványok iránt érdeklődő diákokat várja tanulásra és kikapcsolódásra:

46 Weiszburg Tamás: Minerals, crystals, gemstones – from beauty to fears geological mineralogy environmental mineralogy materials science/engineering related mineralogy biomineralogy minera- logical research Mineralogy of the 21 th century – situation and relationships geological time: yes / no material: natural / artificial / bio

47 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig Köszönöm a figyelmet! topáz turmalin pirit epidot gipsz

48 Weiszburg Tamás: Minerals, crystals, gemstones – from beauty to fears

49 Weiszburg Tamás: Ásványok, kristályok, drágakövek – a szépségtől a félelemig

50


Letölteni ppt "Bevezetés az ásványtanba (nyitó előadás) előadó: Weiszburg Tamás egyetemi docens"

Hasonló előadás


Google Hirdetések