فصل ۵: از معدن تا خانه

همهٔ ما روی کرهٔ زمین زندگی می‌کنیم و نیازهای خود را به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم از آن به دست می‌آوریم. خداوند منابع زیادی را در زمین برای ما قرار داده است؛ معادن و آب‌ها از جملهٔ منابع زمین‌اند. در این بخش با معادن، آب‌ها و کاربرد آن‌ها در توسعهٔ زندگی بیشتر آشنا می‌شوید.

در زندگی روزمره از مواد متفاوتی برای رفع نیازهای خود استفاده می‌کنیم؛ برای نمونه از سیمان، آهن و شیشه در ساختمان استفاده می‌کنیم. آیا تا به حال فکر کرده‌اید این مواد از کجا و چگونه به دست می‌آیند؟ مادهٔ اولیهٔ مورد نیاز برای تهیهٔ بسیاری از مواد و وسایل از معدن به دست می‌آید. تهیه و تولید این مواد بر زندگی شما چه تأثیری دارد؟ در این فصل با برخی از فرایندهای تولید مواد و تأثیرات زیست‌محیطی آن‌ها آشنا می‌شوید.

شکل صفحهٔ ۳۸ کتاب، مرحله‌های کلی تولید تقریباً ۵۰۰ کیلوگرم آهن را از سنگ معدن نشان می‌دهد: برای به دست آوردن ۵۰۰ کیلوگرم فلز آهن، به ۱۰۰۰ کیلوگرم سنگ معدن نیاز است. به منظور تهیه و تولید آهن، نخست بایستی معادن آن را شناسایی کرد. برای شناسایی این معادن از روش‌های گوناگونی استفاده می‌شود؛ در یکی از این روش‌ها، مقداری از سنگ‌ها و خاک‌هایی که آهن دارند را برمی‌دارند و روی آن‌ها آزمایش‌های شیمیایی گوناگونی انجام می‌دهند.

فلزها خواص گوناگونی مانند سختی، استحکام، چگالی، رسانایی الکتریکی، رسانایی گرمایی و قابلیت ورقه‌ای شدن دارند و خواص فلزهای مختلف با هم متفاوت است؛ برای مثال چگالی فلز آلومینیم از فلزهای مس و آهن کمتر است. متالورژیست‌ها برای تولید موادّی با خواص جدید و دلخواه، فلزهای گوناگون را با یکدیگر ترکیب می‌کنند؛ برای مثال برای ساختن آلیاژ برنز، فلز مس را با فلز قلع ترکیب می‌کنند. جالب است بدانید که در ساخت دو شاخهٔ برق نیز از آلیاژها به دلیل خواص مطلوب آن‌ها استفاده می‌شود.

جدول صفحهٔ ۴۱ کتاب: مقایسهٔ خواص مس، قلع و آلیاژ برنز.

ظرف‌های آشپزخانه نیز مانند بسیاری از وسایل مورد استفاده در زندگی، از موادّ موجود در طبیعت ساخته می‌شوند (اندوختهٔ طبیعی و ظرف‌های آشپزخانه). از سوی دیگر، یک شرکت بزرگ قصد دارد در حومهٔ یکی از شهرهای ایران از یک معدن بزرگ بهره‌برداری کند. در شکل صفحهٔ ۴۴ کتاب، نظر چند نفر دربارهٔ این کار ارائه شده است؛ بیایید با دقت بخوانیم!

سالانه میلیاردها تن از اندوخته‌های طبیعی و خدادادی مصرف می‌شود. دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که اگر انسان با همین روند منابع را مصرف کند، تا صد سال دیگر بسیاری از منابع شناخته‌شده به پایان خواهند رسید. نمودار صفحهٔ ۴۶ کتاب، زمان تقریبی پیش‌بینی‌شده (بر حسب سال) برای پایان یافتن اندوخته‌های شناخته‌شدهٔ کروم، آهن، مس، سرب، قلع، روی و طلا را نشان می‌دهد.