Все обо всем. Том 1

Песок получается из маленьких частичек минералов, входящих в состав горных пород, поэтому в песке можно обнаружить различные минералы. В основном в песке находят кварц, так как он прочный и его много в природе. Иногда песок на 99% состоит из кварца. Из других минералов в песке имеется полевой шпат, кальциты, слюда, железная руда, а также в небольших количествах гранат, турмалин и топаз.

Песок образуется там, где горные породы подвержены разрушению. Одним из основных мест, где происходит образование песка, является морской берег. Воздействие волн на скалы, песка, приносимого ветром, на горные породы, и морской воды на некоторые минералы – все это способствует образованию песка.

Песок с берега переносится ветром в глубь суши. Иногда перемещается столько песка, что целый лес может быть покрыт песчаными дюнами.

А что же песок в пустынях? В основном его сюда принес ветер. В некоторых случаях песок пустыни образовался в результате разрушения горных массивов. В некоторых случаях на месте пустыни в свое время находилось море, которое, отступив тысячи лет назад, оставило здесь песок.

Песок является очень полезным материалом. Очень много его используется в строительстве. В соединении с цементом и водой песок образует густую, липкую пасту – «раствор», который при застывании превращается в «бетон». Песок также применяют при изготовлении стекла, наждачной бумаги, в фильтрах при очистке воды.

Как появился асфальт?

С самого рождения ты видел асфальт – бегал по асфальтовым тротуарам, катался на велосипеде и автомобиле по асфальтовым дорогам. А известно ли тебе, что асфальтом еще пользовались в древности? Благодаря своим водостойким свойствам асфальт был известен еще в Вавилоне под названием «смола», позже о нем узнали в древнем Риме, назвав его «битум». Они обмазывали резервуары и плавательные бассейны асфальтом, чтобы те не протекали.

Асфальт – это минеральное вещество темно-коричневого или черного цвета. В земле он находится в жидком и твердом виде. Он также входит в состав сырой нефти. При нагревании он размягчается, превращается затем в жидкость и снова застывает при охлаждении. В состав асфальта входят водород и углерод.

Существуют два вида асфальта – естественный и нефтяной. Естественный асфальт располагается в виде залежей у поверхности земли. Нефтяной асфальт добывают на современных нефтеперерабатывающих заводах при переработке сырой нефти.

Естественный асфальт образовался из нефти, которая через песок и скальный грунт поднималась вверх. Чистый асфальт и битум задерживался в скалах.

На острове Тринидад существует самое большое в мире озеро асфальта. Оно занимает около 40 гектаров и имеет глубину более 30 м. Когда в 1876 году улицы города Вашингтон – столицы США покрывали асфальтом, основная часть его была получена из Тринидада.

Для современных мостовых используют асфальто-цемент. Он скрепляет камень и песок, а также задерживает воду. Он пластичен и под большим весом прогибается, а не ломается. При строительстве взлетных полос используется особо прочный асфальт – ведь вес некоторых самолетов превышает 140 тонн. Такой же асфальт применяют и при сооружении автомобильных дорог, по которым ездят грузовики весом более 45 тонн.

Как образовался уголь?

Уголь образовывался в различные периоды развития Земли. Самым длительным периодом, когда образовывался уголь, считается Пенсильванский период, который начался примерно 250 000 000 лет назад и продолжался около 35 000 000 лет. Остальная часть угля сформировалась в период от одного до ста миллионов лет назад.

Что происходило в то время и как образовался уголь? Уголь располагается в земной коре в виде пластов длиной до нескольких километров и толщиной до трех метров между скальными породами. Уголь представляет собой остатки древнейших деревьев и растений, которые росли в болотистых джунглях в теплом влажном климате сотни миллионов лет назад.

В таких болотах преобладали быстрорастущие тростники и папоротники гигантских размеров. Со временем они отмирали и падали в болото. Это спасало их от гниения. Бактерии перерабатывали некоторые части деревьев, превращая их в газ, который улетучивался. Оставалась черная масса, состоящая в основном из углерода. В дальнейшем она превращалась в пласт угля.

Буйная растительность постепенно наращивала этот пласт до толщины в несколько метров. В конце концов этот процесс останавливался, когда данный участок покрывался водой. В результате пласты угля покрывались слоями донных отложений и песка.

Со временем давление верхних слоев вытесняло жидкость, оставляя пастообразную массу, которая, медленно застывая, превращалась в уголь. В некоторых местах этот процесс повторялся несколько раз. Образовавшийся слой осадков покрывался водой, на этом месте заново образовывалось болото. Опять появлялся слой растительности, и снова он затоплялся. Таким образом создавались слои угля, разделенные между собой илом и песком, со временем затвердевшими.

Для превращения дерева в уголь требуются многие тысячи лет. Легко видеть подтверждение того, что уголь произошел от дерева. Изредка в угле находят хорошо сохранившиеся отпечатки папоротника, коры деревьев, а также окаменелые куски стволов и пни.

Что такое нефть?

Нефть приносит огромную пользу человечеству. С ее помощью мы получаем свет, тепло, она приводит в движение автомобили, трактора, самолеты и корабли. Без нее все двигатели остановятся из-за трения.

Из нефти получают технический спирт, парафин, топливо, смазочные масла, технический жир, смолы, асфальт и другие продукты. Что такое нефть? Это слово пришло из латинского языка и означает «каменное масло». Как она появилась? Ученые считают, что она образовалась из растений и животных, живших много лет назад в теплых водах океанов, покрывавших земную поверхность.

Отмирая, животные и растения скапливались на дне. Со временем их укрыли миллионы тонн песка и ила. Под давлением ил и песок превратились в твердые породы. Остатки растений и животных превратились в темную жидкость, собранную в порах породы. Перемещение земной коры превратило часть морского дна в сушу. Некоторое количество этой жидкости появилось на земной поверхности, где ее обнаружил человек.

Нефть используется человеком многие тысячи лет. В древности китайцы и египтяне использовали ее в качестве лекарства. Задолго до нашей эры в древней Индии нефть использовали для освещения и в качестве топлива.

В древности нефть использовалась для факелов, добавлялась при изготовлении кирпича, ею обмазывали корзины и корабельные днища, чтобы они не пропускали воду. Американские индейцы также использовали нефть для различных целей. Когда в Америку прибыли первые белые поселенцы, они переняли у индейцев способы использования «каменного масла» при лечении некоторых заболеваний.

Нефть, добываемая из скважин, практически нигде не используется. Ее необходимо переработать. Этот процесс основан на том, что в состав нефти входят твердые, жидкие и газообразные вещества.

При нагревании происходит разделение нефти на составляющие ее компоненты, которые были соединены природой воедино. Это стало возможным благодаря тому, что каждый компонент нефти кипит и испаряется при различной температуре. Вначале выделяется бензин, затем парафин, газ, масла и смазочные материалы.

Что такое минерал?

Минерал – это вещество, которое входит в состав земной коры и имеет неорганическую основу.

Иногда нефть, уголь и известняк называют минералами, но так как они произошли от растений и животных, живших на Земле очень давно, то их нельзя отнести к минералам.

Минералы обычно делят на две группы: металлические и неметаллические. К металлическим относятся красный железняк (железо), медная руда, бокситы (алюминий). К неметаллическим – кварц, асбест, кальциты. Минералы обычно встречаются в виде кристаллов.

Минералы и скальные породы легко спутать, но между ними существует разница. Минерал имеет определенное строение. Его химический состав постоянен независимо от места залегания. Минерал, обнаруженный в любой точке земного шара, будет иметь тот же блеск, твердость (прочность) и другие характеристики.

Скальные породы состоят из различных минералов. Например, гранит состоит из кварца, полевого шпата, слюды и других минералов. Но гранит, найденный в одном месте, может содержать различные объемы этих минералов по сравнению с гранитом, добываемым в другом районе.

Минералы добывают в различных местах. Их можно обнаружить и в горных породах, в песках. Они имеют различную структуру. Многие минералы превратились в кристаллы или затвердели много лет назад из горячей массы, называемой «магмой». Алмазы, слюда и полевой шпат – эти минералы образовались из магмы.

Некоторые минералы из-за своей красоты и редкости обладают высокой стоимостью. Их называют «драгоценные камни». Среди них алмазы, гранаты, топазы и другие.

Другие минералы распространены повсеместно. Наиболее известен кварц. Известно около 200 разновидностей кварца, который распространен практически во всех частях земного шара.

Что такое серебро?

Серебро добывали еще в древние времена. В Европе по количеству серебра судили о состоянии королей. Когда в Испании истощились шахты по добыче серебра, король Испании был несказанно обрадован сообщением об открытии Америки: ведь это означало получение доступа к богатейшим серебряным рудам Мексики и Перу. В течение 250 лет испанские короли ежегодно получали из рудника Потоси в Перу серебра на сумму в 4 млн. долларов!

Во время золотой лихорадки в Калифорнии старатели ругали «черную землю», которая сопутствовала золотоносной породе. И только случай помог определить, что это руда, содержащая серебро!

Серебро – один из наиболее распространенных металлов. Иногда находят самородки этого металла, а в Норвегии однажды был найден самородок серебра, весящий три четверти тонны! Но обычно это руда, из которой металл необходимо извлечь.

В такой руде серебро вместе с серой образует сульфид серебра или входит в состав других сульфидов, таких, как сульфид меди, сульфид свинца и сульфид мышьяка. В США серебро обычно добывается в соединении со свинцом. Так как серебро образует соединения с различными металлами, существует множество способов отделения серебра от побочных элементов.

В настоящее время во всем мире добывают почти 850 500 килограммов чистого серебра в год. Основными производителями являются Мексика, США и Канада.

Серебро – это мягкий металл, поэтому зачастую оно используется в соединении с другими металлами. Серебряные монеты, например, содержат 90% серебра и 10% меди. Состав, предназначенный для украшений, ювелирных изделий и столовых приборов, содержит 92, 5% серебра и 7, 5% меди.

Определение «стерлинговое» серебро имеет свою любопытную историю. Оно происходит от семьи Истерлингов, живших в Северной Германии. Эта семья была известна своей честностью, поэтому король Англии Джон дал им поручение в 1215 году изготовить для Англии металлические монеты. Задание было выполнено настолько хорошо, что их имя и сегодня означает высшую степень надежности. Стерлинговое серебро имеет специальную маркировку, слово «стерлинг» или определенный знак, в зависимости от страны.

Чистое серебро не темнеет на воздухе. Потемнение указывает на наличие серы в воздухе – например, при загрязнении воздуха или при наличии поблизости нефтедобывающих промыслов. После золота серебро является самым легким по обработке металлом. Из тридцати граммов серебpa можно вытянуть проволоку длиной более 50 км. Это также самый лучший из известных проводников тепла и электричества.

Что такое ртуть?

Ртуть – очень необычный металл, при комнатной температуре находящийся в жидком состоянии.

Ртуть замерзает при минус 39° С и закипает при 357° С. Она в 13, 6 раза тяжелее воды. Поверхностное натяжение ртути достаточно велико, поэтому некоторые предметы тонут в ней. Она имеет свойство распадаться на мельчайшие капельки и растекаться.

В природе ртуть содержится в красноватом минерале киноварь. Киноварь входит в состав многих скальных пород, но в основном пород вулканического происхождения.

Ртуть легко испаряется. Для получения чистого металла из руды необходимо разогреть эту руду до температуры порядка 482° С. Пары собираются и конденсируются, и получается ртуть.