НЕГІЗГІ  ТАРАТЫЛАТЫН МАТЕРИАЛДАР МАЗМҰНЫ

13

Қара металлургияның тауар өнімдері жəне қолдануға

арналған  өнідіріс  туралы  жалпы  мəліметтер.

Минералды  шикізат  қоры  жағдайына  жəне  даму

келешегіне  талдау  жəне  Қазақстан  Республикасында

қара металдың өндірісі мен қолданылуы

Барлық сағатты

15

15

30

30

Дəрістік сабақ конспектілері

Дəріс-1  Химия- заттар  олардың қасиеттерімен өзгерістері туралы ғылым

1.1 Химияның даму тарихы жəне өркениеттің тасуындағы металдың рөлі.

Барлық, алхимияның негізгі болып табиғаттағы барлық металдар қорғасынға айналады деген

ерте заманғы оқытудан белгілі.

Тек  жасанды  радиоактивтік (А. Беккерель, Жолио-Кюри  Ирен, 1896) құбылыстың

ашылуынан кейін ғана шынындада тек радиоактивтік  металдар бірінен біріне өтеді, ал бұл

тізбек байланысында қорғасын ең соңғы саты болып табылатыны дəлелденді.

Сонымен

қоса, алхимиктер  зерттеу  барысында  жүздеген  тəжірибе  жүргізді, мыңдаған  химиялық

реакциялар ашты, заттарды қосу жəне бөлу, оларды тазалау жəне айдау, еріту, тұмба түсіру,

буландыру жəне құрыштандыру тəсілдерін ойлап тапты.

Алхимияға дейінгі жəне алхимия кезеңінде 10 металдың ( Pb, Cu, Fe, Hg, Sb, Sn, Zn, Ag,

Au, Bi) ашылуынан басқа, алхимиктер темір купоросын,, аммони хлоридін, күкірт жəне  тұз

қышқылдарын алуды үйренді.

Сондай-ақ  алхимиктер  күйдіргіш  натр (NaOH) жəне  күйдіргіш  калий (KOH)

құрамында  бар  металдарды  ашқан  уақытқа  дейін, сол  қосылыстарды  алу  тəсілдерін  жасап

шығарды.

Тарихтағы  химиялық  заттардың  классификациясындағы  əлемдік  ғалымдардың

көптеген  талпыныстар  жасағанына  қарамастан, химияның 1860 жылы  Карлеруздегі

(Германия) халықаралық  химиктер  съезінде  бірынғай  негізгі  химиялық  түсініктерді

қабылдады: атом, молекула, эквивалент, заттың  атомдық  жəне  молекулярлық  салмағы,

сонымен қоса формулалардың біртекті мағынасы жəне байланыс номенкулатурасы.

Негізінен XIX  жəне  XX  ғасырларындағы  өте  көп  физико  жəне  химия  аумағында

жүргізілген  тəжірибелік  жұмыстар  нəтіжесі  бойынша  атомдар  бөлінбейтін  бөлшектер

еместігі, олар  ретімен  қойылған, бір-біріне  айнала  алады, яғни  атомдар  күрделі  жəне  əліде

оларды зерттеу қажеттігі белгілі болды.

Ионның, электронның  жəне  бөлшектердің  оң  зарядталған  ағынының  ашылуы

нейтралды  атомда  оң  жəне  теріс  зарядталған  негізгі  бөліктерді  ажырата  білуді  қажет

екендігін көрсетті.

Фото  жəне  термоэлектрлік  жер  ашылып, оптикалық  жəне рентгендік  элементтер

спектері  алынды.Ең  соңында, бір  атомның  екіншіге  жасанды  трансмутациясын ( айналу)

жүзеге  асыруға  болатыны  анықталды. Радиоактивтік  құбылыстың  ашылуы  бір  атомның

бұзылуынан басқа атомның жасалатынын растайтын материал берді. Химиядағы бірден  бір

жоғарғы бағаланатын Д.И. Менделеевтің (1869ж) Периодтық элементтер жүйесі атомдардың

салмақтың  жоғарлау  заңдылығына  байланысты, күйдің  өзгеруін  көрсететін, өздерінше

күрделі түзілім екендігін дəлелдейді. Кез келген  берілген  элементтердің  күйі қандай  түрлі

болса, олардың тарихы жəне өмірі сондай түрлі. Кейбір элементтер, мысалы көміртек, күкірт

жəне жоғарыда берілген металдар тарихи уақытқа дейін белгілі болған. Кейбіреулерінің қай

уақыттан  адамзат  пайдалана  бастағаны  белгісіз  болғанымен  олардың  жасы  ғасырлармен

өлшенеді. XVIIғ ашылған өттегі туралы айтудың өзі жеткілікті. Ал қазіргі кезде қолданысты

бірінші кезекте тұрған үшінші ашылу 100-200 жыл бұрын болған.  Оларға уран, алюминий,

бор, литий, осмий, берилий, жатады. Төртінші  ашылуға жататын скандий металы осыдан үш

ширек  ғасыр  бұрын “жұмыссыз” металл  атауына  ие  болған. Бұл  күнде  электрондық

техниканы  жасау  мен  жобалау  скандийсіз  мүмкін  емес.  Ал  бесіншілері: резерфордий,

дубний,сиборгий, борий-жасанды  ядролық  физикалық  əдістермен  алынған. Бір  сөбен

14

айтылғанда  қанша  элемент  болса, сонша  ерекшелік, сонша  тарих, сонша  қайталанбас

қасиеттер  жиынтығы болады. 1.1-кестеде элементтердің ашылуы мен химияның дамуының

тарихи кезеңдері  берілген.

1.1-кесте

Элементтердің ашылулары мен химияның дамуының тарихи кезеңдері

Оның ішінде

Тарихи  кезеңнің

аталуы

Элементтер таңбасы

Жалпы саны

металдар *Метал

еместер

1

2

3

4

5

1.Алхимияға 

дейінгі

IVғ

Ag,  Au,  C,  Cu,  Fe,  Hg,Pb,  S,

Sb, Sn, Zn

11

9

2

2. Алхимия

Жоғарыда 

көрсетілгендер

жəне As, Bi

13

10

3

Жоғарыда 

көрсетілгендер

жəне Co, P, Pt

16

12

4

3. Классикалық

а) 1551-1750 жж.

в) 1751-1800жж

Жоғарыда 

көрсетілгендер

жəне  Ba,  Be,  CI,  Cr  ,  F,  H,

Mn, Mo,N, Ni, O, Sr, Te, Ti,

U, W, Y, Zr

34

24

10

4. Сандық

 1801-1869 жж

Жоғарыда 

көрсетілгендер

жəне AI, B, Br, Ca,Cd, Ce, Cs,

Er, I, In, Ir,

63

48

15

Жоғарыда 

көрсетілгендер

жəне Ac, Ar, Dy, Ga, Gd, Ge,

He, Ho, Kr, Nd,Ne, Po, Pr, Ra,

Rn, Sc,Sm, Tm, Xe, Yb

83

62

21

5.Қазіргі заманғы

a) 1870-1900жж.

b) 1901-1925жж.

Жоғарыда 

көрсетілгендер

жəне Eu, Hf, Lu, Re

88

67

21

с) 1926-2000жж.

Жоғарыда 

көрсетілгендер

жəне Am, At, Bk, Cf, Cm,

Es,Fm, Fr, Lr, Md, No, Np, Rf,

Db Pm, Pu, Te, Sg, Hs, Bh,

Mt, 110

110

88

22

d) 2001-….жж.

Жоғарыда 

көрсетілгендер

жəне 111, 112, 114, 116, 118

115

93

22

*Бейметалл 22 элемент жатады He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, F, CI, Br, I, At, O, S, Se, Te, N, P, As,

Si, B,H,C.

Ең алдымен ең қажетті материал-металды пайдалануға байланысты əр тарихи кезеңге

даму  деңгейі  сəйкес  келді. Бірақ  адамзат  қай  уақыттан  металды  пайдалануды  бастағанын

ешкім  нақты  білмейді. Бізге  дейінгі  ең  ертеде  жазылған  жазба  құжаттарында  шеберхана

болғанын жəне металды балқытып құралдар  жасағанын əңгімелейді.  Осыдан сегіз мың жыл

бұрын  өмір  сүрген мекендердің қазбаларынан  металдан  жасалған   ертеде  болған құралдар

табылған. Яғни, адамзат жазудан бұрын металмен жұмыс үйренгенен түсінеміз.

Адамзаттық қоғамда өндірістік күштің  дамуында  темір  ғасыры эпохасы  белгілі-бір

рөл атқарды. Таяу Шығыста жəне Қытайда темір біздің эрамызға дейінгі 2400 жылы  белгілі

болса, Египетте кейбір болжамдар бойынша  оданда бұрын белгілі болған.

Еуразияда  темір  ғасыры  б.э.д. 1000 жылы  басталды. Бірақ  сондада  адамдардың  темірмен

алғашқы  кездесуі  тарихқа  дейінгі  уақытта  болған. Оның  өзінде  қару  мен  құрал  жасауға

алғашқы  қауым  қоғамның  адамдарының  тек  қана  метеориттік  темірді  қолданғандығын

15

археологиялық фактілер  дəлелдей алатындығын айта аламыз. Метеориттік темір құрамы,

мас %: Fe-80-90; Ni-8-10; Co-0,5. Метеориттік  темір  құрамының 14% -ін  басқа  элементтер

құрайды: фосфор, күкірт,  хром, мыс.

Машина  жасаудың  тез  дамуы (XVIII ғ. алғы  жəне XIX ғ. басы),  əскери  техникаға

қажеттіліктің  өсуі, өнеркəсіпте  жаңа  салалардың  пайда  болуы  шойын  мен  болат  өндірісін

үлкейтуді  қажет  етті. Қазіргі  уақытта  шойын  мен  болат  өндірісінің  өсу, көлемінен  əліде

темірдің ұзақ  уақыт бірінші  нөмірлі материал болатындығын көрсетеді. Басқа металдардан

ерекшелігі  техникада  пайдаланатын  темірдің  өз  қасиетін  өзгерте  алатын  таңқаларлық

қабілеті бар, сондықтанда оның негізінде он мыңнан астам балқымалар  ойлап табылды.

Біреулер  біздің  ғасырды  атомдық  десе, келесілер-космостық  дейді. Ең  негізгі

материал  бойынша  эпоханы  атау  салтына  салсақ, онда  біздің  уақытымызды  темір  ғасыры

немесе  металл  ғасыры  деп  атау  неғұрлым  дұрысырақ  болушы  еді. Барлық  адамзаттың

материалдық  мəдиниетінің  негізгісі  №1 материалдық  қарқасы  болып  қала  беретіндігі

белгілі. Шындығында, металл  өркениетті  қалыптастырды. Содықтан  болар  əлемдегі  ең

ертеден  келе  жатқан  кəсіп (мамандық) металлург,  ал  бірден  бір  атақты    ғылым-

металлургия.

Қанша бүкіл адамзат қоғамы металға тəуелді болып келсе де, əлі тəуелді болғанымен

осы  күнге  шейін  ол  туралы  көп  нəрсе  белгісіз. Мысалы, Делидің  бір  алаңында  бір  жарым

мың жылдан бері ұзындығы 8 , диаметрі 0,65 м,  салмағы 6,5 тонналық темір бағана ұзарып

келеді. Үндістанның  ылғалды  ауасына (климатына) қарамастан  бағанада  бірдебір “таттың”

дағы жоқ.  Айдың бетінен табылған темір де  тат баспайтындығы белгілі болды. Бұл құбылыс

жердегі бұйым мен айдың жоғары тазалықтағы темірі ең алдымен коррозияға түспейтіндігін

түсіндіреді. Қазірғі  таңда  аздаған  белгілі  ғылыми  зертханалар  ғана  темірдің  осындай

грамдаған бөлігін ала алады. Ғылыми мен ғылыми фантастика арасындағы шекара өшіріліп

келеді.  Болашақ  металлургия  ғылымы  ортағасырлық  алхимиктердің  ең  батыл  қиялының

жанында  күштірек  жəне  ғажайып  болады, ал  металл  өзінің  кез  келген  айналымға  өзгеру

қабілетімен  келе  жатқан  мыңжылыдықтың  техникасында  ең  негізгі  рөлді  ойналатын

болады.

1.2 Химиядағы негізгі түсініктер, материалдық объектілердің  өмір сүру түрі.

Материалдық  объектілердің  өмір  сүрунің  химиялық  түрі-зат  деп  аталса, ал  бір  заттың

келесі  затқа  айналуы-химиялық  реакция  деп  аталады. Оттек  су, кремнезем, алюминий

тотығы, əктас, аммиак,  сода-бейорганикалық заттар, метан  ацетилен, этанол, бензол, сірке

қышқылы жəне сахароза-органикалық заттар. Əр заттың жекелеген қасиеттерін анықтайтын

физикалық  белгілерінің  жиыны  бар:  тығыздығы,  түсі,  тұтқырлық,  қаттылық,  ұшқыштық,

балқу жəне қайнау  температурасы. Пайда болған зат бөлшектерінің (атомдар, молекулалар

немесе  иондар) əрекеттесу  мінезіне  байланысты, олардың  агрегаттық  күйін  анықтау

қалыптасқан: қатты, сұйық, газ  тəрізді, плазмалық.  Бозе-Эйнштейн  конденсанты,

фермиондық  конденсат. Егер  зат  төменгі  температурада  болса, оның  бөлшектері  дұрыс

геометриялық құрылымды жасайды. Бөлшектерді  байланыстыру энергия жылулық  тербеліс

энергиясынан  көбірек  болуы, алғашқы  құрылымды  бұзбайды-зат  қатты  күйде  болады. Əр

заттың өз  температурасы болғандықтан температураны жоғарлату барысында  бөлшектердің

жылулық  тербелік  энергиясы  жоғарлай  бастағаннан  бөлшектер  арасындағы  энергия  жиі

бұзылады. Бұл  кезде  олар  түрлі  қозғалыстар (тербелу, төңкерілу  жəне  т.б.)  қайтадан

жасалады. Бөлшектің  дұрыс  геометриялық  құрылымының  бұзылуы  зат  сұйық  күйде  деген

сөз.

Температураны  белгілі  бір  мөлшерде  жоғарлату  жылулық  тербелісті  жоғарлатады,

бөлшектер бір-бірімен байланыста болмайды. Бұл кезде  молекулардың бір-біріне тартылыс

кинетикалық  энергиядан төмен болса-зат газ тəрізді күйде.

Плазма нейтралдың жəне  иондалған молекулар мен электрондар қоспаларынан тұратын

газ. Соңғы  жылдары  физика  ғылымында  конденсирлік  ортаның  келесі  жаңалығы  ашылды-

заттың  бесінші  жəне  алтыншы  күйлерінің  бар  болуы. Заттың, жаңа  күйінің  мəні  мынада.

Осы  уақытқа  белгілі  бөлшектерді  екі  топқа  бөлуге  болады:  бүтін  спинді  бөлшектер

16

(бозондар) жəне  бөлінген  спинді  бөлшектер (фермиондар). Бозондар  күйі-төменгі

температурада  конденсат  бозе-Эйнштейнді  жасай  алуы. Жасалынған  конденсатқа  кіретін

барлық бөлшектер бір кванттық күйде жəне барлығы өздерін бірдей ұстайтын болады. Бозе-

Эйнштейн  конденсанты 1995 ж  абсолюттік  нөлге  жуық  иттербияның  мінезін  зерттеу

барысында  ашылды. Колорадо  штатының  стандарт  пен  технология  Ұлттық  институтының

ғылымдары (2003ж)өріс  пен  лазерлік  сəуле  əсерімен  температураны  абсолюттік  нөлден

миллиардтан  бір  көтеру  арқылы, заттың  жаңа  күйін  жасап  шығара  алды. Нəтижесінде

калийдің  атомдар  бүлты  жаңа  күйде  ие  болды. Ол  əдеттегі  газдан  түбегейлі  өзгеше-

фермионды конденсат. Бұл кұбылыстың энергетикалық диаграммасы 1.1-суретте берілген.

Фермиондық  конденсатты  зерттеу  жоғары  температуралы  аса  үлкен  өткізгіштікті

зерттеуді  алдынға  жылжытады, себебі  атомның  жоғары  температураның  əсеріне

тұрақтылығы  көп  жоғары  болғанымен, атомның  буын  жасау  механизмі  мен  Купер  буын

жасау мінез құлқы екеуіне де тəн.

Барлық  заттар  белгілі  бір  химиялық  күйде  болып  ерекшеленеді, яғни  химиялық

қосылыстарды жасап химиялық реакцияларға түсе алу қабілеті бар.

Химиялық  қосылыс- массасы  белгілі  бір  қатыныста  болатын, ол  алынған  бастапқы

заттардан қасиеті бойынша ерекшеленетін өзара байланысқан ең жоқ дегенде екі элементтен

тұратын  заттар. Заттың  химиялық  қасиеті  физикалық  күйден  ерекшелігі, оның  агрегаттың

күйіне тəуелді емес. Мысалы, күкірт кез-келген агрегаттың күйде болса да өртесе күкірті газ

жасайды, бірақ түрлі агрегаттық күйде оның физикалық қасиеті қатты белгілі болады.

Мысалы: күкірттің  қатты  тығыздығы 2,1 г/см

3

  жəне  газтəрізді  тығыздығы  0,004  г/см

3

болады. Физикалық  қасиеті заттың  ішкі  құрылысымен,  атомдар  арасындағы  байланыс  пен

бір-бірімен қандай қашықтықты болуы мінезімен анықталады.

1.1 сурет. Заттың алтыншы күйінің энергетикалық диаграммасы

Түрлі  құрамдағы  молекуларды  байланыстыратын  əрқандай  геометриялық  тəртіпте

(кристалдар) орналасқан  бірдей  атомдар  бірдей  химиялық  қасиеттегі, түрлі  физикалық

қасиеті бар қарапайым заттар жасайды. Мұндай құбылыс аллотропия деп аталады. Мысалы,

оттегі  (О)  элементінің  екі  аллотропиялық  түрлі  бар-оттегі  О

2

  жəне  молекуласында  саны

17

əртурлі  атомыбар  озон  О

3

. Көміртек  атомның  алмаз  кристалын, графитті, карбиннің

нитервидтік кристалын жасай алу қабілеті аллотропия үлгісі болады.

Бірдей  заттың  бұлай  үш  өзгерушілікке  ұшырауы  күкірт  атомдары  арасындағы

байланысты  түрлілігі  бойынша  физикалық  қасиет  пен  түрлі  кристалл  құрылысының  бар

болуынан  болып  отыр. Түрлі  аллотропиялық  өзгерушіліктегі  қарапайым  заттардың

химиялық  қасиеттеріне  бір-біріне  жуық  болғандықтан, химиялық  элемент  деген  түсінікті:

химиялық  элемент- ол  Д.И. Менделеевтің  элементтер  периодтық  жүйесіндегі  жүйелік

нөмірге тең ядроның заряды бар атомнан құралған зат деп қалыптастыруға болады.

Сыртқы  жағдайдың  əсерінен  заттарда  болып  жататын  процестерді  заттардың  өзгеру

дəрежесіне байланысты бірнеше түрде бөлуге болады.

Физикалық  процестер (балқу, қызу, булану)- заттың  физикалық  қасиеттерінің  өзгеруі,

бұл  жағдайда  берілен  затты  құрайтын  атом  мен  молекуланың  құрылысы  өзгермейді, жəне

химиялық қасиеттің өзгеруіде болмайды. Затта энергия саның көптеп жиналып қалуы, оның

плазмалық  жағдайға  ауысуына  əкеліп  соғады, яғни  электрондардың  көп  жасалуын

болдыратын, молекулардың  диссиоциациясы  мен  атом  мен  молекуланың  иондалу (Н

о

;  Н

+

;

Н

2

+

-сүтекті плазма) процесін шақырады.

Химиялық  процесс  берілген  затты  құрайтын  атом  мен  молекуланың  құрылысын

өзгертеді, нəтижесінде  жаңа  химиялық  жəне  физикалық  қасиеті  бар  жаңа  зат  шығады.

Энергияны  шығарумен  немесе  жұтумен  химиялық  процесс (немесе  реакция) жүреді  жəне

оны зат белгілі массалық қатынаста қабылдайды.

Д.И. Менделеевтің периодтық жүйесіндегі көптеген химиялық элементтер қандайда бір

металдық қасиетті көрсетеді.

Металл-жақсы жылу  өткізгіш, электр өткізгіш жылтырайтын қасиеті бар элемент.

Бейметалл- өте төмен электр жəне жылу өткізгіштігі бар, металдың ешқандай белгілері

жоқ немесе кейбір белгілері бар элемент.

Жартылай металл- металдың да, бейметалдың да қасиеттерін көрсететін, металдық жəне

бейметалдық  аллотропиялық  өзгерушілігі  бар  элемент. Мысалы, кремний, күшəла, селен,

бор.

Таза  заттар-тек  бір  заттың  бөлшектерінен  тұратын  зат. Мысалы, көмірқышқыл  газы

(СО

2

) тек көміртектің қос тотық молекуласынан тұрады.

Заттар  қоспасы- бірнеше  заттар  бөлшегінен  тұратын  зат. Мысалы, ауа  азот  азот

молекуласынан, сутегінен  жəне  басқа  қоспалардан  тұрады. Глюкозаның  сулы  ертіндісі

глюкоза молекуласы мен судан тұрады.

Жоғарыда айтылғандардан, заттардың классификациясы, сызбасының нұсқауын  (Zn, N

2

,

H

2

SO

4

, C

6

H

6

, NO

2

) келтіруге болады:

Негізгі əдебиеттер 1 [12 ], 2 [8 – 11], 3 [11 – 14 ]

                 Бақылау сұрақтары:

1.Заттың  молекулярлық  құрылысы  мен  беймолекулярлық  құрылысында  қандай

айырмашылық бар?

2.Химиялық элемент деген не?

3.Қандай кұбылыс аллотропия деп аталады? Ол неден болады?

4.Заттың салыстырмалы атомдық жəне молекулалық массасы дегеніміз не?

5.Заттың химиялық жəне физикалық қасиеті дегенде нені түсінесіз?

6.Зат массаның сақталуының стехиометриялық занының формуласы келтіріңдер?

7.Метеориттік темірдің химиялық құрамын атаңыз?

8.Химиялық қосылыс дегеніміз не?

9.Химиялық элемент деген не?

10.Металл, бейметалл, жартылай металл дегеніміз не?

 Дəріс-2 Элементтердің табиғатта таралуы

 2.1. Жер құрылысының қысқаша сипаттамасы

18

Жер  шары геосфера  деп  аталатын  бірнеше (шоғырланған ) қабықшалар  мен

қабаттардан  тұрады. Газ  тəрізді  атмосфера  мен  сулы гидросфера  жер  орталығынан  алшаң

орналасқан, олар  тасты  шарды  қоршап  тұрады. Жер  ядросы  кремний  қосылыстарынан

(силикатар) тұратын  қабат мантиямен  қоршалған. Оның жоғарғы  шекарасы (Мохоровичич

шекарасы) 6-дан 70 км-ге  дейінгі  тереңдікте  орналасқан, төменгі  шекара (Гутенбург

шекарасы) ядроның  жоғарғы  шекарасымен  тоғысады. Температуралар  жоғары  шекарада

1000

0

С-ден  басталады  жəне  төменгі  шекарада 3000

0

С-қа  дейін  жетеді.  Мантия  заты  бір

уақытта қатты жəне сұйық күйінде болады. Оны магия деп атайды.

Мантиядан  жоғары  жатқан  қабат  төмен  жатқан  қабаттардан  сұйықтығымен  жəне

морттығымен  өзгешеленеді, оны жер  қабаты деп  атайды. Мантияның  жоғарғы  қабатымен

бірге жер қабаты литосфера деп аталатын қабат құрайды (оның қуаты мұхит түбінен 100 км

жəне одан жоғары материктер астында). Материктік барқын – құрғақ жағалауға жанасатын

200 м тереңдіктегі материктердің су асты жағалауларының түзуленген бөлігі, ол геологиялық

құрылым-континентальді  шельфнен (

»32  млн.  км

2

) сипатталынады. Қазіргі  уақытта  жердің

ең  жоғарғы  беттік  қабаттары  туралы  белгілі. Оларда  көптеген  скважинаналар (ұнғымалар)

бұрғыланған, олардан  əртүрлі  зерттеулер  үшін, оның  ішінде  химиялық  элементтердің

құрамын анықтау үшін тау-кен жыныстарының үлгілерінен бетке шығарады. Қазіргі уақытта

жер  қыртысының  құрылысымен  құрамы  туралы  біздің  біліміміз  жеткіліксіз  жəне  жер

қыртысының зерттеуіне негізделген, (жалпы масса 100% деп есептелінген) оның ішінде:

- литосфера (17 км-ге дейінгі тереңдіктегі қатты қабат) – 93,06%;

-гидросфера (мұхиттар  мен  теңіздердің, өзен  мен  көлдердің, су  қоймалар  мен

тоғандардың, мұз жəне қарлы қабаттардың сулары)- 6,91%;

- атмосфера (15 км-ге дейінгі биіктіктегі ауа қабаты) – 0,03%.

Жер  қыртысындағы  литосферадағы, гидросферадағы, атмосферадағы  химиялық

элементтердің  құрамының  сандық  орташа  мəндері  клар  арқылы  өрнектеледі. Кларк  масса

бірлігінде (%, г/т жəне т.б) немесе атомдық үлес % арқылы белгіленеді. Кларк терминін А.Е.

Берсман  жер  қыртысының  орташа  химиялық  құрамын  есептеу  əдісін  өңдеп  шығарған

американдық геохимик Франк Улглеуерт атағына енгізілген.

2.2 Жер қыртысындағы элементтердің кларктары

2.1 кестеде  жер  қыртысындағы  элементтердің  массаның  үлесте (

w ,%) өрнектелген

химиялық  элементтердің  кларктары  келтірілген. Келтірілген 35 элементтердің  ішінде 9

табиғатта көп таралғандары 26 элемент маталдар, олардың үлесі

»23,32мас.% құрайды.

2.1 Кесте

Жер қыртысындағы химиялық элементтердің физикалық таралуы

№ 

Элементтің

атауы

Белгісі

w , %

№

Элементтің

атауы

Белгісі

w , %

1. Оттегі

О

49,500 19.

Барий

Ba

0,0260

2. Кремний

Si

25,800 20.

Цирконий

Zr

0,0210

3. Алюминий

Al

7,570 21.

Хром

Cr

0,0190

4. Темір

Fe

4,700 22.

Никель

Ni

0,0150

5. Кальций

Ca

3,380 23.

Стронций

Sr

0,0140

6. Натрий

Na

2,630 24.

Ванадий

V

0,0140

7. Калий

K

2,410 25.

Мырыш

Zn

0,0120

8. Магний

Mg

1,950 26.

Мыс

Cu

0,0120

9. Сутегі

H

0,880 27.

Вольфрам

W

0,0064

10. Титан

Ti

0,410 28.

Литий

Li

0,0060

11. Хлор

Cl

0,190 29.

Церий

Ce

0,0043

12. Фосфор

P

0,090 30.

Кобальт

Co

0,0037

13. Көміртегі

C

0,087 31.

Қанасты

Sn

0,0035

14. Марганец

Mn

0,085 32.

Иттрий

Y

0,0026

15. Күкірт

S

0,048 33.

Неодим

Nd

0,0022

19

16. Азот

N

0,030 34.

Ниобий

Nb

0,0019

17. Рубидий

Rb

0,029 35.

Қорғасын

Pb

0,0018

18. Фтор

F

0,028 Барлығы

99,98

*

* Қалған 59 элементтер үлесі – 0,02 мас. %

Егер жер қыртысындағы алюминидің құрамын 100% деп алсаң, онда Fe, Ca, Na, K, Mg

құрамы – бірнеше ондық пайызды; Ti жəне Mn – аз ондық пайызды; Rb, Ba, Zn, Cr, Ni, Sr, V,

Zr, Cu – пайыздың ондық үлесін; W, Li, Ge, Co, Sn, Y, Nd, Nb, Pb - пайыздың жүздік үлесін

құрайды, онда Au, Ag, Pt, Rh, Ir, Oc жəне Rn сияқты  металдардың  құрамы 0,00001223%

құрайды.

2.3 Литосфера құрамы.

2.2 кестеде  литосферадағы  массаның  үлеспен  өрнектелген (

w , %) химиялық

элементтердің клартары келтірілген.

2.2 кесте

Литосферадағы химиялық элементтердің физикалық таралуы

№ 

Элементтің

атауы

Белгісі

w , %

№ 

Элементтің

атауы

Белгісі

w , %

1. Оттегі

О

46,600 19.  Хром

Cr

0,0200

2. Кремний

Si

27,720 20.  Цирконий

Zr

0,160

3. Алюминий

Al

8,130 21. Рубидий

Rb

0,120

4. Темір

Fe

5,000  22. Ванадий

V

0,0110

5. Кальций

Ca

3,630 23. Никель

Ni

0,0080

6. Натрий

Na

2,830 24. Мырыш

Zn

0,0065

7. Калий

K

2,590 25. Азот

N

0,0046

8. Магний

Mg

2,000 26. Церий

Ce

0,0040

9. Титан

Ti

0,440 27. Мыс

Cu

0,0045

10. Сутегі

H

0,140 28. Иттрий

Y

0,0040

11. Фосфор

P

0,118 29. Литий

Li

0,0030

12. Марганец

Mn

0,100 30. Неодим

Nd

0,0024

13. Фтор

F

0,070 31. Ниобий

Nb

0,0024

14. Күкірт

S

0,052 32. Кобальт

Co

0,0023

15. Стронций

Sr

0,45

33. Лантан

La

0,0018

16. Барий

Ba

0,040 34. Галлий

Ga

0,0015

17. Көміртегі

C

0,032 35. Қорғасын

Pb

0,0015

18. Хлор

Cl

0,020 Барлығы

99,75

*

* Қалған 59 элементтер үлесі – 0,25 мас. %

2.4 Гидросфераның құрамы

Континенталді  шлейф (200м  тереңдікке  дейінгі  материктік  бөктері ) кейбір

металдардың үлкен қорына ие.

Теңіз  жəне  мұхит  суларында 3,5%-ке  дейін  ерітілген  тұз  болады  жəне  келесі

элементтерден құралады, г/л; 10,5- Na; 1,3- Mg; 0,46- Ca; 0,38- K.

Осы сулардың əрбір куб километрінде 165 кг- уран, 10 млрд.тоннадан жоғары алтын

жəне 60 трлн. тоннадан жоғары магнийді құрайды.

2.3 кестеде  гидросферадағы  массаның (10%) өрнектелген  химиялық  элементтердің

кларктары келтірілген.

2.3 Кесте

Гидросферадағы элементтердің физикалық таралуы

№ 

Элементтің

атауы

Белгісі

w , %

№

Элементтің

атауы

Белгісі

w , %

1. Оттегі

О

85,6000 7.

Калий

K

0,0416

20

2. Сутегі

H

10,7800 8.

Бром

Br

0,0068

3. Хлор

Cl

1,9870

9.

Көміртегі

C

0,0028

4. Магний

Mg

1,1326

10. Стронций

Sr

0,0009

5. Натрий

Na

1,1050

11. Никель

Ni

0,0005

6. Күкірт

S

0,0928

Барлығы

99,75

*

* Қалған  элементтер – 0,25 мас. %

2.5 Атмосфераның құрамы

2.4 кестеде  құрғақ  ауадағы (жер  бетіне  жақын орналасқан) газдардың  көлемі (

g , %)

жəне массаның (

w , %) үлестердегі құрамы келтірілген:

- құрғақ ауаның орташа тығыздығы (

r ), г/л - 1,2925;

- құрғақ ауаның орташа молекуларлық массасы (µ

r

), а.е.м. - 28,966.

2.4 Кесте

Құрғақ ауаның құрамы

Газ

g , %

w , %

Газ

g , %

w , %

N

2

78,0900

75,6200 Kr

1,1·10

-4

3,2·10

-4

O

2

20,9400

25,1300 H

2

5,0·10

-5

3,5·10

-6

Ar

0,9320

1,2853

N

2

O

2,5·10

-5

3,8·10

-5

CO

2

0,318

0,0483

CO

1,0·10

-5

9,7·10

-6

Ne

0,0018

0,0013

Ne

8,5·10

-6

3,9·10

-5

He

4,6·10

-4

7,2·10

-5

O

3

2,0·10

-7

3,3·10

-7

CH

4

1,5·10

-4

8,3·10

-5

Барлығы

99,9964

*

99,9855

*

* Қалған газдар (H

2

O, SO

2

, NH

3

6 HCl, HF, Pb, Hg, Ir, NO

2

, Rn)саны

2.5 Адам  организіміндегі, жануарлардағы  жəне  өсімдіктердегі  өмірге  маңызды

элементтер:

Есейген  адамның  организімдегі  өлшемінің  азаюына  байланысты  массалық  үлестегі (

w ,%)

биологиялық маңызды химиялық элементтер.

2.5 Кесте

Адам организіміндегі химиялық элементтер

№ 

Элементтің

атауы

Белгісі

w , %

№ 

Элементтің

атауы

Белгісі

w , %

1. Оттегі

О

65,04 9.

Хлор

Cl

0,250

2. Көміртегі

C

18,25 10. Күкірт

S

0,210

3. Сутегі

H

10,05 11. Магний

Mg

0,100

4. Азот

N

2,65

12. Темір

Fe

0,010

5. Кальций

Ca

1,40

13. Кремний

Si

0,010

6. Фосфор

P

0,80

14. Мырыш

Zn

0,010

7. Калий

K

0,27

15. Алюминий

Al

0,001

8. Натрий

Na

0,26

Барлығы

99,311

*

* Қалған  элементтер – 0,689 мас. %

2.6 Адам организіміндегі, жануарлардағы жəне өсімдіктердегі өмірге қажетті элементтер мас,

%:

1·10

-3

 – F, Mn, Cu, Br, I;

1·10

-4

 – B , Ti, As, Pb;

1·10

-5

 – V, Cr, Co, Se, Mo, Sn.

жүктеу/скачать 1,02 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: