نگارشی علمی از یک کهنه مدیر ارزشمند
مهندس عباس قاعد فزونی فارغ التحصیل دانشکده هوانوردی هواپیمایی نیروی زمینی ایران دارای مدرک کارشناسی موتور های توربینی جت ، شرکت بلند آوازه پرت اند ویتنی امریکا که در کانادا مونتاژ می شود. (P & W: Pratt & Whitney) همچنین کارشناس ارشد موتورهای توربینی جت T55-L-11 Lycoming Engines امریکا است ایشان با نگاهی مهندسی در یک معدن که در آن مشغول به فعالیت شده اند این مطالب را به این مجله اهدا نموده اند. با آرزوی بهترین ها برای شما همراهان و ایشان !!!
محوریت موضوع: کانی ها و سنگ ها
کانی و سنگ چیست؟
یکی از جلوه های زیبایی طبیعت ما سنگ ها و کانی ها هستند که نشانه قدرت خداوند و اینکه او خداوند زیبایی ها است.
کانی (Mineral) و سنگ (Rock) دو مفهوم اساسی در زمین شناسی هستند که با وجود ارتباط نزدیک، تفاوت های بنیادی دارند:
۱. کانی چیست؟
تعریف: کانی یک ماده، جامد، غیر آلی، طبیعی و متبلور با ترکیب شیمیایی نسبتاً ثابت و ساختار اتمی منظم (بلوری) است.
ویژگی های کلیدی:
ترکیب شیمیایی مشخص: فرمول شیمیایی خاص دارد (مثل کوارتز: SiO₂، کلسیت: CaCO₃).
ساختار بلوری منظم: اتم‌ها در الگوی هندسی تکرارشونده‌ای چیده شده‌اند.
تشکیل طبیعی: توسط فرآیندهای زمین شناسی (نه انسان) ساخته می شود.
غیرآلی: منشأ غیر زنده دارد (استثنا: برخی کانی‌ها مانند اگزالات‌ها در زغال سنگ).
همگن: کوچک ترین جزء آن نیز خواص کل کانی را دارد.
نمونه ها: کوارتز، فلد سپات، الماس، طلا، کلسیت، مس.
۲. سنگ چیست؟
تعریف: سنگ یک ماده، طبیعی و جامد است که از یک یا چند کانی (یا شیشه، آتشفشانی) تشکیل شده و به صورت یک توده پیوسته وجود دارد.
ویژگی های اصلی:
ترکیب ناهمگن: معمولاً مخلوطی از چند کانی است (مثلاً گرانیت از کوارتز، فلدسپات و بیو تیت).
فاقد ترکیب شیمیایی ثابت: ترکیب آن بسته به کانی های تشکیل دهنده متغیر است.
ساختار بلوری لزوماً یکنواخت نیست: ممکن است بخش های مختلف آن کانی های متفاوت با ساختارهای گوناگون داشته باشد.
نمونه ها:
گرانیت (ترکیبی از کوارتز، فلد سپات و میکا).
بازالت (حاوی پلاژیو کلاز، پیروکسن و اولیوین).
سنگ آهک (عمدتاً از کانی کلسیت).
۳. تفاوت های اصلی کانی و سنگ:
| ویژگی | کانی | سنگ |
| تعریف | ماده، طبیعی با ترکیب شیمیایی و ساختار بلوری مشخص | توده، طبیعی متشکل از یک یا چند کانی |
| ترکیب | همگن و ثابت | نا همگن و متغیر |
| ساختار | بلوری منظم | ممکن است بلوری ، دانه بندی شده یا بی‌شکل باشد |
| تنوع | حدود ۵۰۰۰ نوع شناسایی شده | بی نهایت نوع (ترکیب کانی ها متفاوت است) |
| واحد سازنده | سنگ ها از کانی ها ساخته می شوند | کانی ها اجزای سازنده، سنگ ها هستند |
۴. رابطه، کانی و سنگ:
سنگ‌ها مجموعه‌ای از کانی‌ها هستند. برای نمونه :
سنگ گرانیت = کوارتز + فلدسپات + میکا.
سنگ ماسه سنگ = دانه های کوارتز + سیمان کانی های دیگر.
استثنا: برخی سنگ ها فقط از یک کانی تشکیل شده‌اند (مثل سنگ نمک که تنها از هالیت تشکیل شده است).
۵. نتیجه گیری:
کانی: واحدهای پایه و سازنده، سنگ ها با ویژگی های شیمیایی و فیزیکی منحصربه فرد.
سنگ: ترکیبی از کانی ها (یا مواد معدنی) که تاریخچه، زمین شناسی منطقه را روایت می کند.
اطلاعات بیشتر:
“کانی ها مانند حروف الفبا هستند و سنگ ها واژه ها یا جملاتی که از آنها ساخته می شوند.”
موضوع بحت : دولومیت
سنگ دولومیت یک سنگ رسوبی کربناته است که عمدتاً از کانی دولومیت با فرمول شیمیایی CaMg(CO₃)₂ (کربنات مضاعف کلسیم و منیزیم) تشکیل شده است. این سنگ معمولاً در اثر فرآیند «دولومیتی شدن» سنگ آهک (کربنات کلسیم) در حضور آب غنی از منیزیم به وجود می‌آید. رنگ آن معمولاً سفید، خاکستری، صورتی یا قهوه‌ای است و سختی آن کمی بیشتر از سنگ آهک است.
مصارف صنعتی دولومیت:
دولومیت به دلیل ترکیب شیمیایی خاص (منبع کلسیم و منیزیم) و خواص فیزیکی، در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارد:
- صنعت فولاد و آهن:
سنگدانه نسوز: دولومیت کلسینه شده (تفتیده شده در کوره) به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و خوردگی، برای تولید آجرهای نسوز در کوره‌های فولادسازی، ذوب آهن و سیمان استفاده می‌شود.
گدازآور (Flux): در کوره‌های بلند ذوب آهن و فولادسازی، دولومیت به عنوان گدازآور برای حذف ناخالصی‌ها (سیلیس و گوگرد) به صورت سرباره استفاده می‌شود. همچنین باعث محافظت از جداره کوره می‌شود.
پوشش کف کوره: به عنوان ماده نسوز در کف کوره‌ها.
- صنعت سیمان:
به عنوان ماده خام برای تولید سیمان دولومیتی (که خواص خاصی دارد) یا به عنوان افزودنی در فرآیند تولید سیمان پرتلند برای تامین منیزیم استفاده می شود.
- صنعت شیشه سازی:
دولومیت منبع مهم تامین اکسید منیزیم (MgO) و اکسید کلسیم (CaO) در ساخت شیشه است. منیزیم به افزایش مقاومت شیشه در برابر مواد شیمیایی و تغییرات حرارتی کمک می کند.
- کشاورزی:
آهک دولومیتی (Dolomitic Lime): دولومیت آسیاب شده به عنوان اصلاح کننده خاک و کود منیزیمی استفاده می‌شود. هم خاک های اسیدی را خنثی می‌کند (با تامین کلسیم و منیزیم) و هم کمبود منیزیم در خاک را جبران می کند که برای فتوسنتز و سلامت گیاهان ضروری است.
- صنعت سرامیک و لعاب:
به عنوان منبع اکسید منیزیم در بدنه سرامیک ها و لعاب ها استفاده می شود و بر روی خواص انبساط حرارتی، سفتی و رنگ لعاب تاثیر می گذارد.
- تولید منیزیم فلزی:
دولومیت کلسینه شده یکی از منابع مهم در فرآیندهای تولید منیزیم فلزی (مثل فرآیند پیدژن Pidgeon) است (اکسید کلسیم cao و اکسید منیزیم mgo که در اثر حرارت دادن سنگ معدن دولومیت caco3,mgco3 در کوره های افقی و عمودی بدست می اید).
- پرکننده (Filler):
پودر دولومیت به عنوان پرکننده در تولید محصولاتی مانند رنگ، پلاستیک، لاستیک، چسب، کاغذ و پوشش های ساختمانی استفاده می شود تا حجم، سفتی، دوام و خواص نوری را بهبود بخشد.
- ساخت و ساز و سنگ نما:
دولومیت متراکم و با کیفیت به عنوان سنگ ساختمانی، سنگ نما، کفپوش و سنگ دانه بندی شده (Aggregate) در بتن و آسفالت استفاده می شود. زیبایی و مقاومت آن در برابر هوازدگی در این کاربرد ها مهم است.
- تثبیت کننده خاک و سنگ بستر جاده‌ها:
در پروژه‌های راه سازی برای تثبیت خاک های رسی و بهبود بستر جاده استفاده می شود.
- تصفیه آب:
در برخی فرآیندهای تصفیه آب برای تنظیم pH استفاده می شود.
- صنایع شیمیایی:
به عنوان ماده اولیه برای تولید ترکیبات منیزیم و کلسیم مانند اکسید منیزیم، کربنات منیزیم و غیره کاربرد دارد.
مصارف خانگی دولومیت:
کاربرد مستقیم دولومیت در خانه به شکل خام آن محدود است، اما به صورت غیرمستقیم و محصولات مشتق شده از آن وارد خانه ها می شود:
- باغبانی و کشاورزی خانگی:
آهک دولومیتی (Dolomitic Lime): رایج ترین و مستقیم ترین کاربرد خانگی دولومیت است. باغبانان و صاحبان خانه ها از پودر دولومیت برای:
کاهش اسیدیته خاک باغچه و چمن: مانند آهک کشاورزی عمل می کند.
تامین کلسیم و منیزیم: برای رشد بهتر گیاهان، سبزیجات و درختان میوه. این ماده برای گیاهانی که به منیزیم نیاز دارند (مثل گوجه فرنگی، فلفل، رز) بسیار مفید است.
- مصالح ساختمانی:
سنگ های نما، کفپوش ها، سنگ دکوراتیو یا مصالح سنگی مورد استفاده در ساخت خانه ها ممکن است از دولومیت تشکیل شده باشند.
- محصولات حاوی دولومیت:
پودر دولومیت ممکن است به عنوان پرکننده یا ماده اولیه در برخی محصولات خانگی مانند رنگ ها، پلاستیک ها (وسایل خانه)، کاغذ دیواری و حتی برخی مواد آرایشی وجود داشته باشد، اگرچه معمولاً مستقیماً توسط مصرف کننده دیده نمی شود.
نکته ایمنی: هنگام استفاده از پودر دولومیت در باغبانی، استفاده از ماسک برای جلوگیری از استنشاق غبار آن بسیار مهم است، زیرا تنفس غبار می تواند باعث مشکلات تنفسی شود.
در نتیجه، دولومیت یک ماده معدنی صنعتی بسیار مهم است که پایه بسیاری از صنایع کلیدی مانند فولاد، سیمان، شیشه و کشاورزی می باشد. در خانه نیز عمدتاً به شکل آهک دولومیتی برای باغبانی کاربرد دارد و در مصالح ساختمانی به کار می رود.
