تعتمد الهندسة البيئية على الدراسات البيولوجية والجيولوجية لابحاث التربة والعوامل الموثرة لها مثل العوامل المناخية . طبيعة التربة والتغيرات السطحية ( مستوى الانخفاض والارتفاع لسطح التربة ). تأثرها بالمياه . المواد المختلطة بالتربة وتكوينها الكميائى والفزيائى والاملاح . مدى تحمل التربة للضغط وهذه عوامل اساسية تقوم عليها الابحاث والدراسات البيئية والهندسية للاستفادة منها .
١ - التربة وانواعها
٢-المياه وخصائصها
اولا- التربة وانواعها.( طبقة الارض السطحية )
١-التربة السوداء ( الرمال السوداء )
وهى الرمال الداخل فى تكوينها العديد من المواد الصلبة فى شكل جزيئات متراكمة ومتفاعلة مع التربة مثل الفوسفات . المنجنيز. الفسفور . اكسيد الالمونيوم والصوديوم والبوتاسيوم .واليوناريوم غيرها من المواد وتعتبر الرمال السوداء ذات قيمة عالية لما تحتوية من الكثير من المواد القيمة التى تستخدم فى الصناعات الضرورية الهامة ومنها الصناعات الدوائية والكميائية والتى تستخلص من الرمال السوداء وتتواجد الرمال السوداء فى بعض المناطق الشبة جبلية او المتراكمة على سطح الجبال والوديان والمنحدرات الرملية و تتأثر الرمال السوداء بالمياه ببطئ نظرا لوجود المواد الصلبة الكميائية المختلطة بها ولذلك تظل فى شكل رمال متجمدة على مدار السنين فى صورة صلبة نسبيا وفى احجام مختلفة من ١مم الى ١٠ مم تقريبا وتتحمل الرمال السوداء العوامل المناخية وتتشبع بالمواد المختلطة بها فى تكوينها الكميائى والقلوى مما يجعلها صلبة ويتم جمع هذا النوع من الرمال لاستخلاص هذ المواد منها وهى ذات اهمية كبيره فى المجالات الصناعية المتعدده .
٢- التربة العادية ( الرمال البيضاء )
وهى الرمال التى نراها بشكل دائم فى الاماكن العامة الخالية من المساكن او المنشأت او جوانب الطرق مثلا وهذا النوع من الرمال يتأثر بالماء مثل مياه الامطار وامتصاصها بسهولة لباطن الارض نظرا لتباعد جزيئات الرمال مما يجعلها تسمح بتسرب المياه فيها للوصول الى الطبقة السفلية لسطح الارض . وهذا النوع من الرمال خفيف الوزن يتأثر بالعوامل المناخية بالهبوط والتراكم والتاثر بالرياح والدوامات الهوائية التى تنتج عن شدة حركة الرياح عن معدلها الطبيعى ١٣ كيلومتر ساعة وهو المعدل الطبيعى الرياح واذا زادت سرعة الرياح عن هذا المعدل تتسبب فى تتطاير هذه الرمال بشكل ملحوظ وتكون عائق على الطرق يسبب عدم الرؤيا للسائقين للسيارات والشاحنات التى تسير على الطرق وايضا تظهر من خلال تراكمها على نوافذ المنازل والبنايات نظرا لان حجم هذه الرمال لا يتعدى ١ مم وطبقة هذه الرمال خفيفة جدا بعمق من ٤٠ الى ٦٠ سم تحت سطح الارض مما يجعلها سهلة التحرك بسرعة بفعل الرياح الشديدة والتغيرات المناخية الغير مستقرة.
٣- التربة الملحية ( الرمال المشبعة بالاملاح )
وهذا النوع من الرمال يتواجد بالقرب من الشواطئ للمحيطات والبحار والبرك المائية المنفصلة عن الشواطئ بفعل العوامل المناخية المتغيرة والتى تنتج مادة الصوديوم بانواعة( الاملاح المعدنية ) وتستخرج منها ملح الطعام والانواع الاخرى من الاملاح التى تدخل فى العديد من الصناعات العديدة منها صناعات دوائية والدباغة للجلود وصناعات التجفيف والدهانات وغيرها ويتميز هذا النوع من الرمال بعدم امتصاصه للماء للطبقة السفلية ويحتجز الماء فى الطبقة السطحية وينتج عن ذلك للاملاح وعمل طبقات ملحية على سطح الارض وتسمى بالبرك الملحية الذى يستخرج منها الملح .
٤- التربة الصلبة البلورية ( الرمال الصفراء)
وهى الرمال ذات اللون الصفراء او الذهبية المتواجدة فى العديد من المناطق فى دول العالم والتى تمثل ١٥ % تقريبا من سطح الارض وهذه الرمال نوعين . نوع مشبع بالاملاح المعدنية وهذا النوع منتشر فى الكثير من دول العالم والنوع الاخر رمال مختلطة بمواد بلورية مثل مادة السيليكون والتى تستخدم فى صناعة الزجاج ولوحات الطاقة الشمسية وشرائح الاجهزة الالكترونية الداخلية وغيرها من الصناعات يستخرج من هذه الرمال مواد اخرى عديدة وتتواجد هذه الرمال المختلطة فى عدد محدود من الدول نظرا لطبيعة الارض مثل مصر والتى يتواجد بها الرمال المختلطه البلورية بكثرة ويتستخلص منها مادة السيليكون بنسبة نقاء تعادل ٩٨% تقريبا وايضا تتواجد هذه الرمال فى الولايات المتحده ويستخلص منها مادة السيليكون بنسبة نقاء تعادل ٦٧ % تقريبا وتتواجد ايضا فى بلجيكا وفرنسا وعده دول محدوده حسب طبيعة الارض لكل دولة .
٥- التربة العائمة ( الرمال المتحركة)
وتتواجد هذه الرمال فى عدد قليل من الدول مثل السعودية واليمن وبعض الدول الاخرى والتى تكون طبيعة الارض فيها مختلفة وديان وجبال وسهول رملية وطبقات رملية ترابية خفيفة تتاثر بقوة الرياح والميول والانحدار وتسمى هذه الرمال باسم بحر الرمال نظرا لانها تتحرك بسهولة للانحدار لاسفل بفعل الرياح الشديدة وتكون طبقة هذه الرمال مابين ١ الى ٢ متر تقريبا تحت سطح الارض ولذلك يصعب التعامل مع هذه الرمال والاقتراب منها بحذر شديد لكونها قادرة على جرف اى جسم وسحبة والغوص فيها لمسافات بعيدة يصعب على الانسان التخلص والخروج منها بسهولة وغالبا ماتقوم الدول بعمل لوحات تحذيرية من الاقتراب من هذه الرمال او بحر الرمال .
٦- التربة الطينية ( الرمال الزراعية )
وتسمى بالتربة الطينية او الطمى او التربه الزراعية وهذا النوع من التربة يتشبع بالمياه كثيرا ولا يفقد المياه بسهولة نظرا لانها تربة طينية متماسكة بشكل طبيعى وتكون هذه التربة صالحة للرى والزراعة بكل انواعها وخاصة الخضروات والقطن والارز والحشائش الخضراء لاطعام الحيوانات والدواجن وغيرها وهذه التربة ذات فائدة كبيرة للزراعة المتكررة وذلك لانها تكون تربة ثابتة لاتتأثر بالهبوط نسبيا لاختلاطها بالمياه او بالعوامل المناخية ويسهل التعامل معها واستخدام احدث التقنيات الزراعية المتاحة حاليا . مثل انظمة الرى الحديثة وتوفير المياه .
٧- التربة المستصلحة . وهى التربة التى يمكن استخدامها فى الزراعة كا بديل للارض الطينية الصالحة للزراعة بطبيعتها . والتى تعتمد بعض الدول فى استخدام التقنيات الحديثة لتحويل الارض العدم الى ارض مستصلحة بخلطها بالرمال الصلبة المتجمدة كا طبقة سفلية تحت سطح الارض ثم طبقة طمى طينية مشبعة بالمياه واستخدام روث الحيوانات ( مخلفات الهضم والاخراج للحيوانات ) كاسماد عضوى يساعد فى تخصيب الارض وزراعتها بالحشائش كا اختبار اولى لصلحية الارض لان الحشائش تمتص الاملاح المتراكمة وتأهيل الارض بعد تقليبها وحرثها جيدا وعمل ممرات صغيرة للمياه العذبة وحتى تكون صالحة للزراعة للانواع الاخرى من البذور .
عوامل تدهور التربة .
تتلخص عوامل تدهور التربة فى تركها بدون مياه لفترات طويلة مما يعرضها للجفاف والتشقق وزيادة نسبة الملوحة فيها وتحتاج هذه التربة الزراعية الى اجراء عملية الحرث كل فترة وغسلها بالمياه العذبة او قبل اعدادها للزراعة الموسمية لتنشيط جزيئات التربة بالتشبع بالمياه وجعلها صالحة للزراعة بشكل جيد .
التجريف . وهو من اهم عوامل تدهور التربة والتجريف هو ازالة الطبقه الخصبة السطحية الصالحة للزراعة مما يجعلها تجف وتتجمد وتتجمع فيها البكتريا الضارة مما يكلف الكثير من المال لاعادة استصلاحها مرة اخرى .
ثانيا- المياه وخصائصها .
يتكون الماء من عنصرين أساسيين ويطلق عليها الحالة السائلة للعناصر المركبة وهم الاوكسجين والهيدروجين ويسمى الماء وتعادل ذره واحده من الاوكسجين مع ذرتين من الهيدروجين( H2O) والماء ماده عديمة اللون والرائحة ويعادل الماء نسبة ٧٠% تقريبا من مساحة الكرة الارضية ويكون فى عدة تكوينات . مثل
١-المياه المالحة .
وهى المياه المتواجدة فى البحار والمحيطات تمثل ٩٧.٥% تقريبا من حجم المياة على كوكب الارض وتستخدم المياه المالحه فى العديد من الصناعات والتبريد وايضا تحليه مياه البحر للاستفادة منها فى الزراعة والصناعة وعمليات الانشأت وهى عامل مهم لتسيير السفن والنقل البحرى كونها فى البحار والمحيطات
٢- المياه العذبة.
وتعادل المياه العذبة ٢.٥% من حجم المياه على كوكب الارض وتتواجد فى الانهار والبحيرات على سطح الارض والابار تحت سطح الارض بعمق من ٢٠ متر الى ٦٠ متر ويتم سحبها بواسطة مضخات السحب والغطاسات المائية وتستخدم المياه العذبة للشرب والاستخدامات المنزلية والزراعة والصناعات الدوائية وغيرها .
٣- مياه الامطار .
تعادل مياه الامطار والجليد من ٦٠ % الى ٧٠% من المياه العذبة فى الطبقة الجوية فوق سطح الارض والامطار تتكون بسبب كثافة الماء فى الطبقة الجوية فيسقط على سطح الارض ويستفاد منه العديد من الدول فى الزراعة او تجميعها فى خزانات للاستخدمات الاخرى . والجليد يتكون نتيجة الانخفاض العالى لدرجة الحرارة الباردة فى فصل الشتاء ويتجمد الماء ويكون فى شكل صلب ومع ازدياد درجة الحرارة فى فصل الصيف يتحلل ويذوب الجليد ليكون فى حالته المائية والتى يمكن الاستفادة منها بعد تنقيتها .
٤-المياه المعدنية .
وهى التى تتواجد فى الينابيع الحارة والبرك وتستخدم فى العلاج للشفاء من بعض الامراض التى تصيب الانسان مثل الروماتزم والامراض الجلدية والصدفية والجهاز الهضمى والجهاز التنفسى وامراض كثيره اخرى كونها غنية بالاملاح المعدنية فى تركيباتها الكميائى والءى يساعد فى العلاج والشفاء مت الامراض وتستخدم ايضا المياه المعدنية فى العديد من الصناعات الاخرى .
ويكون الماء على الارض بصفاتة المختلفة السائلةوالصلبة والغازية عديمة اللون وبحسب الابحاث الجيولوجية والبيولوجية ان بداية الماء كانت من الانفجار الكبير للكون حينما كان كتلة واحدة وانشقت لملايين القطع والمجرات وظهر كوكب الارض من بين هذه القطع كا قطعة ملتهبة تسبح فى الفضاء وبدأت تدريجيا فى البروده وتكثف الغازات فيها وتكون منها عده غازات مثل الاوكسجين وثانى اكسيد الكربون والهيدروجين الامونيوم وغيرها من الغازات بعد انخفاض درجة الحرارة واستمرارها فى الهبوط ونشا عنها البرودة وتفاعل الهيدروجين مع الاوكسجين وهبوط الامطار على سطح الارض وتبخرها بفعل درجة الحرارة فى الطبقات السفلية فى باطن الارض مما تسبب فى فيضانات مهولة نتجت عنها البحار والمحيطات والانهار والجليد والمياه الجوفية فى باطن الارض . وتتعدد استخدامات المياه حيث يعتبر المياه شريان الحياة على كوكب الارض لكل المخلوقات حسب تصنيفها فالمياه المالحة هى شريان الحياة بالنسبة للكائنات البحرية وبعض الاشجار التى تنمو وتتغذى على المياة المالحة . والمياه العذبة هى شريان الحياة بالنسبة للبشر باستخدامها للشرب والحياه اليومية والزراعة والصناعات الدوائية الهامة لصحة الانسان كما انها من اهم عوامل الحفاظ على البيئة والحياه الطبيعيةبما فيها من مخلوقات وثمار وانتاج يفيد البشرية والابحاث العلمية .
Environmental engineering depends on biological and geological studies for soil research and the factors affecting it, such as climatic factors. The nature of the soil and surface changes (the level of depression and height of the soil surface). affected by water. Substances mixed with soil and their chemical and physical composition and salts. The extent of the soil’s tolerance to pressure, and these are basic factors on which environmental and engineering research and studies are based to benefit from.
1- Soil and its types
2- Water and its properties
First - Soil and its types. (Surface layer)
1- Black soil (black sand)
It is sand that contains many solid materials in the form of particles that are accumulated and interact with the soil, such as phosphate. manganese; phosphorous. Corundum, sodium, potassium, uranium and other materials. Black sand is of high value because it contains many valuable materials that are used in the important necessary industries, including the pharmaceutical and chemical industries, which are extracted from black sand. Black sand is found in some semi-mountainous areas or accumulated on the surface of the mountains Valleys and sandy slopes. Black sand is affected by water slowly due to the presence of chemical solids mixed with it. Therefore, it remains in the form of frozen sand over the years in a relatively solid form and in different sizes from about 1 mm to 10 mm. Black sand bears climatic factors and is saturated with materials mixed with it in its chemical composition And alkali, which makes it solid, and this type of sand is collected to extract these materials from it, which is of great importance in the various industrial fields.
2- Ordinary soil (white sand)
It is the sand that we see permanently in public places devoid of housing, facilities or roadsides, for example. This type of sand is affected by water, such as rain water, and is easily absorbed into the ground due to the distance between sand particles, which makes it allow water to seep in it to reach the lower layer of the earth’s surface. This type of sand is light in weight and is affected by climatic factors by subsidence, accumulation, and being affected by winds and air vortices that result from the intensity of wind movement above its normal rate of 13 kilometers per hour, which is the normal wind rate. The lack of visibility for drivers of cars and trucks traveling on the roads, and also appears through its accumulation on the windows of houses and buildings, because the size of this sand does not exceed 1 mm, and the layer of this sand is very light, with a depth of 40 to 60 cm below the surface of the earth, which makes it easy to move quickly due to strong winds and changes Unstable weather.
3- Saline soil (sand saturated with salt)
This type of sand is found near the shores of oceans, seas, and water ponds separated from the beaches due to changing climatic factors, which produce sodium in a variety of (mineral salts) and from which table salt and other types of salts are extracted, which are used in many industries, including pharmaceutical industries, leather tanning and drying industries. Paints, etc. This type of sand is characterized by not absorbing water to the lower layer and retaining water in the surface layer, resulting in salts and the making of saline layers on the surface of the earth, which are called salt ponds from which salt is extracted.
4- Solid crystalline soil (yellow sand)
It is the yellow or golden sand that is found in many areas in the countries of the world, which represents approximately 15% of the earth’s surface. These sands are of two types. A type saturated with mineral salts, and this type is widespread in many countries of the world, and the other type is sand mixed with crystalline materials such as silicon, which is used in the manufacture of glass, solar panels, chipsets of internal electronic devices and other industries. Many other materials are extracted from this sand. These mixed sands are found in a limited number. From countries due to the nature of the earth, such as Egypt, in which there are abundant crystalline sands, from which silicon is extracted with a purity equivalent to approximately 98%. This sand is also found in the United States, and silicon is extracted from it with a purity equivalent to approximately 67%. It is also found in Belgium, France and several limited countries according to The nature of the land for each country.
5- Floating soil (quick sand)
This sand is found in a few countries such as Saudi Arabia, Yemen and some other countries, in which the nature of the land is different, valleys, mountains, sandy plains, and light sandy and dusty layers that are affected by strong winds, tendencies and slope. This sand is approximately 1-2 meters below the surface of the earth, and therefore it is difficult to deal with this sand and approach it with great caution, as it is capable of shoveling any object and dragging and diving into it for long distances that it is difficult for a person to get rid of and get out of easily. Or a sea of sand.
Clay soil (agricultural sand)
It is called clay soil, silt or agricultural soil. This type of soil is saturated with water a lot and does not lose water easily because it is naturally cohesive clay soil. This soil is suitable for irrigation and agriculture of all kinds, especially vegetables, cotton, rice and green grasses to feed animals, poultry and others. This soil is of great benefit to agriculture This is because it is a stable soil that is relatively unaffected by subsidence due to mixing with water or climatic factors, and it is easy to deal with and use the latest agricultural techniques currently available. Such as modern irrigation systems and water saving.
7- Reclaimed soil. It is the soil that can be used in agriculture as an alternative to the naturally arable clay soil. Which some countries rely on using modern technologies to transform the empty land into reclaimed land by mixing it with frozen solid sand as a bottom layer under the surface of the earth, then a silt layer saturated with water, and using animal manure (residues of digestion and excretion of animals) as an organic fertilizer that helps in fertilizing the land and planting it with weeds as a preliminary test The land is suitable because weeds absorb the accumulated salts and rehabilitate the land after turning it over and plowing it well and making small passages for fresh water so that it is suitable for cultivation for other types of seeds.
Soil degradation factors.
The factors of soil deterioration are summed up in leaving it without water for long periods, which exposes it to drought, cracking and an increase in salinity. This agricultural soil needs to be plowed every period and washed with fresh water or before preparing it for seasonal cultivation to activate the soil particles with water saturation and make it suitable for cultivation well.
Dredging. It is one of the most important factors of soil deterioration and erosion is the removal of the fertile surface layer suitable for agriculture, which causes it to dry out and freeze and harmful bacteria accumulate in it, which costs a lot of money to reclaim it again.
Second - water and its properties.
Water consists of two basic elements, and it is called the liquid state of the compound elements, namely, oxygen and hydrogen, and it is called water, and one atom of oxygen is equivalent to two atoms of hydrogen (H2O). Like
1- Salt water.
It is the water present in the seas and oceans, representing approximately 97.5% of the volume of water on the planet. Salt water is used in many industries and refrigeration, as well as desalination of sea water for use in agriculture, industry and construction operations, and it is an important factor for the running of ships and maritime transport, being in the seas and oceans.
2- Fresh water.
Fresh water is equivalent to 2.5% of the volume of water on the planet. It is found in rivers and lakes on the surface of the earth and underground wells with a depth of 20 to 60 meters. It is drawn by suction pumps and water submersibles. Fresh water is used for drinking, household uses, agriculture, pharmaceutical industries, and others.
3- Rain water.
Rain and ice water equals from 60% to 70% of the fresh water in the atmospheric layer above the surface of the earth. Rain is formed due to the density of water in the atmospheric layer, so it falls on the surface of the earth and many countries benefit from it in agriculture or collect it in tanks for other uses. Ice is formed as a result of the high drop in the cold temperature in the winter, and the water freezes and is in a solid form. With the increase in temperature in the summer, it decomposes and melts the ice to be in its aqueous state, which can be used after purification.
4- Mineral water.
It is found in hot springs and ponds and is used in treatment to cure some diseases that affect humans such as rheumatism, skin diseases, psoriasis, digestive system, respiratory system and many other diseases because it is rich in mineral salts in its chemical composition, which helps in treatment and healing of diseases. Mineral water is also used in many other industries.
The water on Earth has various characteristics, liquid, solid and gaseous, colorless. According to geological and biological research, the beginning of water was from the Big Bang of the universe when it was a single mass and split into millions of pieces and galaxies. Among these pieces, the Earth appeared as a flaming piece swimming in space, and gradually began to cool and gases condensed in it. Several gases are formed from it, such as oxygen, carbon dioxide, hydrogen, ammonium and other gases after the temperature drops and continues to drop, resulting in coldness and the interaction of hydrogen with oxygen and rain falling on the surface of the earth and its evaporation due to the temperature in the lower layers in the ground, causing massive floods that resulted from it Seas, oceans, rivers, ice and groundwater in the ground. There are many uses of water, as water is the lifeblood of the planet for all creatures according to their classification. Salt water is the lifeblood of marine organisms, and some trees that grow and feed on salt water. Fresh water is the lifeblood of humans by using it for drinking, daily life, agriculture and pharmaceutical industries important to human health. It is also one of the most important factors for preserving the environment and natural life, including creatures, fruits and production that benefit humanity and scientific research.
المواد الخام .
يعتمد علم الكتنولوجيا فى استخدام الخامات على العلوم الهندسية الصناعية للمواد الخام والسائلة والكميائية والزراعية والطبيعية التى هى نتاج الطبيعة والتغيرات المناخية والبيولوجية منذ ملايين السنين والعلوم الهندسية الصناعية لها افرع كثيرة تعتمد على الدراسات لنوعيات هذه الخامات ويتم جمعها من مصادرها الطبيعية وتصفيتها واعدادها لعمليات وطرق تصنيعها والاستفادة منها بواسطة علم الاستاتيكا للبحث عن تأثير القوى على المادة فى كافة مراحلها من مرحلة السكون وحتى مرحلة التصنيع والتشغيل والاستفادة منها فى المجالات الهندسية الانشائية والبناء والحفر وعلم الهيدروليك للحواجز والموانع ودراستها لانواع السوائل والزيوت لاستخدامها فى التشغيل الميكانيكى للمحركات والتبريد ومعدات الضغط الحركى والحرارى ( مضخات الهيدروليك) وعمليات الاشتعال فى المراجل البخارية المستخدمة فى تصهير المعادن . والخامات هى الاساسيات التى يقوم عليها التصنيع مع اختلاف انواعها واستخدماتها . وهى
١- الخامات المعدنية .
٢-الخامات الكميائية .
٣-الخامات السائلة الصلبة .
٤- الخامات الصخرية .
٥- الخامات الزراعية .
اولا الخامات المعدنية وتصنيفها
١. ماده الحديد . وهى مادة تتواجد فى الكثير من مناطق العالم وتم اكتشافها منذ الالاف السنين وتكون مختلطه بالصخور ومواد اخرى فى شكل صخور متجمدة او كتل رملية صلبة ولاستخلاص مادة الحديد يتطلب تفجير هذة الصخور حتى تكون قطع يسهل طحنها فى الكسارات لتكون مادة رملية يسهل استخراج الحديد منها بعد ترشيحها وازالة الشوائب العالقة منها بواسطة معدات التنقية لفصل هذه الجزيئات منها وتجميع جزيئات الحديد لصهرها فى الافران وتصنيعها حسب المواصفات المطلوبة للصناعات الحديدية مثل قضبان السكك الحديدية والسيارات والاليات والسفن والمعدات الثقيلة والانشائية والرافعات والمحركات ومولدات الطاقة وغيرها الكثير من مجالات التصنيع المختلفة .
٢ . النحاس . يتكون النحاس فى الاماكن الصخرية فى شكل عروق او كتل ويتم استخراجها بنفس طريقه استخراج الحديد وتنقيتة وتصنيعه حسب المواصفات المطلوبة فى كابلات الكهرباء خاصه لانة يتحمل درجة الحرارة العالية . وبعض الاجهزه الكهربائية ويستخدم فى تصنيع الذهب ليعطى قوة صلابة للذهب اثناء تصنيعة وتشكيلة .
٣ .الالومنيوم . وهى مادة خفيفة الوزن وتتكون فى بعض الصخور والرمال وتكون فى شكل كتل صغيرة او مختلطه مع الرمال الصخيرية ويتم استخراجها بالتكسير والطحن لازالة الشوائب والاملاح العالقة وتنقيتة وتصنيعه فى شكل قطاعات طولية لاستخدمها فى تصنيع القواطع للابواب او واجهات المبانى او تبطين المبردات او كتل تصنع منها الادوات المنزلية وغيرها من الاستخدامات الاخرى .
٤ . الذهب والفضة ويكون الذهب والفضةبشكل عروق وسط الصخور او حبيبات مختلطه بالرمال ويتم استخراجها بالتكسير للصخور وتصفية الذهب والفضة منها وجمعها واذا كانت فى شكل حبيبات مختلطة بالرمال فيتم جمع الرمال وغربلتها واستخلاص الذهب والفضة منها وتجميعه لصهرة وصبة فى قوالب صغيره وتلميعها بعد تنقينه من الشوائب ويستخدم الذهب والفضة فى صناعة المشغولات الذهبية والتزيين للنساء والرجال ويدخل ايضا الذهب والفضة فى بعض الصناعات الطبية كا صناعه الاسنان او ماء الذهب لعلاج بعض الامراض وصناعات اخرى لبعض الاجهزة الكهربائية والطبية .
ثانيا الخامات الكميائية .
مثل الفوسفات والمنجنيز والفسفور والاملاح والكبريت والكلور والكربون والبوتاسيوم . والمغنسيوم والصوديوم وتتعدد المواد الكميائية التى تستخرج من الطبقة القشرية وباطن الارض الى اكثر من ١٠٠ نوع من المواد الكميائية وتستخدم المواد الكميائية فى العديد من الصناعات الدوائية والمنظفات وتكرير المياه وصناعه الدهانات وغيرها الكثير من الصناعات .
ثالثا الخامات السائلة الصلبة .
مثل البترول والغازات الطبيعية التى تتواجد فى باطن الارض او قاع البحار والمحيطات ويتم استخراجها وتكريرها للاستفادة منها بمواد سائلة مثل البنزين والديزل ويستخدم كاوقود للمحركات . السولار والكيروسين ويستخدم فى الافران والمواقد والتدفئة . المازوت ويستخدم فى رصف الطرق . البروبلين ويصنع منه المواسير البلاستيكية وبعض الادوات المنزلية وغيرها الكثير من الصناعات ::
الغاز الطبيعى::- وهو ماده غازية تستخرج من الطبقه العاليا فى باطن الارض او قاع البحار والمحيطات تستخدم كاوقود فى تشغيل المحركات والمبردات واللحام وغيرها .
الماء ::- ويعتبر العامل الاهم فى جميع الصناعات التعدينية والميكانيكية والحرارية والزراعية والانشائية وتختلف نسبة كثافة الاملاح فى المياه بحسب اماكن تواجدة فى المحيطات تكون نسبة الاملاح اعلى من المتواجدة فى البحار قليلا ويسمى بالماء المالح ويتم تحليتها بواسطة السخانات والتقطير واستخلاص المياة العذبة منها ويستخدم فى عمليات التبريد والاحواض السمكية وغيرها والمياه العذبة التى تتواجد فى الممرات المائية ( الانهار ) تستخدم للشرب والاستخدمات اليومية للمنازل والزراعة وتمثل المياه نسبة ٧٠% تقريبا من مساحة كوكب الارض وهى شريان الحياه لكل المخلوقات على الارض
رابعا الخامات الزراعية .
مثل الاخشاب وتستخرج من الاشجار المتوفره فى معظم دول العالم وانواع هذه الاشجار كثيره يستخدج منها خشب الزان . الماجنو . والابيض والاحمر والاوميجا وتستخدم فى تصنيع الاثاث والانشائات والمنازل الخشبية ويتم ايضا صناعة الاخشاب من بقايا القش لبعض الزراعات و تصنع منها الواح التغطية والديكور وغيرها .
خامسا الخامات الصخرية .
وهى الخامات التى تستخرج من الصخور نفسها مثل اولا . الاسمنت ويستخرج فى شكل صخور صغيره ويتم طحنها وتسخينها حتى تكون مسحوق ناعم ويضيف عليها نسبه من الجبس لتعطى قوة الصلابة السريعة عند خلطها مع الرمال والماء والحصوات فى عمليات الانشائات وصب القواعد الارضية.
ثانيا ::- الفحم الحجرى ويستخرج من الصخور المتحورة المختلطة بالشوائب ويتم استخدامه فى المراجل لتصهير المعادن والافران والتدفئة فى بعض المناطق .
ثالثا :: -الحصوات وهى تنتج عن تفتيت الصخور البيضاء الى مقاسات واوزان مختلفة للاستخدام فى عمليات الانشائات ورصف الطرق وتبطين الممرات المائية والحواجز الخرسانية .
رابعا::- الرمال الصفراء ويتم استخراجها من المناطق الرملية وتنقيتها بالغسل لازالة الشوائب والاملاح العالقة واستخدامها فى عمليات الانشائات الخرسانية والمبانى والاساسات . خامسا ::- الرمال السوداء ويستخرج منها العدد من المواد الكميائية والمعدنية الهامة فى الصناعة .
سادسا::- الرمال المخلتطة والتى يستخرج منها مواد كميائية ومادة السيلكا التى يصنع منها الزجاج بانواعه و يصنع من مادة السيلكا شرائح تستخدم فى الاجهزة الكهربائية مثل الحواسيب واجهزة الاستشعار والاجهزة الالكترونية الاخرى وهى من اهم المواد المستخلصة من الرمال المختلطة .
سابعا ::- الطمى وهى الرمال الطينية التى تستخدم فى الزراعة وتتشبع بالماء ولا تتأثر بأملاح التربة كثيرا .
سادسا الخامات الطبيعية المستخلصة
١. وهذه الخامات تستخلص من أشياء طبيعية مثل الجلود التى تنتج عن ذبح الحيوانات البرية مثل الابقار والجاموس والخرفان والمعز بعد تنشيفها وعزل الشعر منها و تنقيتها ودبغها وتصنيعها والتى تستخدم فى صناعة الملابس والاحذية والحقائب وتبطين جوانب مكينات الهيدروليك لعزل الحرارة واستخدمات متعددة اخرى للجلود
٢. صناعة البلاستيك من مادة البروبلين وهى احدى مشتقات البترول من عملية التكرير.
وتنتج الارض الكثير من المواد الهامة التى لا تعد ولا تحصى التى تدخل فى كل مجالات التصنيع والتى عرفها الانسان منذ الاف السنين ومع التطور الصناعى تنوعت هذه الصناعات بشكل جيد واستخدامات هامة لهذه .
تعريف المعادن والصخور :-
تشكل المعادن كامادة صلبة غير عضوية تكونت بفعل الطبيعة مع الصخور كامادة صلبة لا يمكنها التحلل او التفاعل مع المواد الاخرى مما يعنى انها ليست نتيحة تحلل النباتات او الحيوانات او الفطريات ولكن المعادن مادة صلبة تكونت مع الصخور منذ ملايين السنين تحت الطبقة الاولية لسطح الارض مثل الحديد والنحاسى والذهب والفضة وغيرها من المعادن الصلبة والتى لاتسمح بالتحول الى مادة اخرى او التفاعل مع المواد الكميائية ولاتقبل بالتفاعل مع جزيئات مواد اخرى وتكون فقط الترسبات او الاملاح على سطح القشرة للمعدن فقط بدون تفاعل . والصخور تتكون من مواد رملية صخرية مختلطة مع بعض المثل المواد المختلطة مع الرمال الصخرية مثل الجرانيت والبازلت والرخام وهى مواد صخرية صلبة والرمال البيضاء والرمال السوداء تكون على هيئة بلورات وجزيئات ومواد كميائية كثيره اخرى مثل الفحم الحجرى والحجر الجيرى والفوسفات والفسفور و المنجنيز والاملاح المعدنية والصوديوم . وغيرها الكثير من هذه المواد التى تتكون من الصخور مثل الصخور الزيتية . ويعد البازلت هو اقوى هذه الصخور حيث انه يتحمل عوامل التغيرات المناخية والبيئية ولذلك كان قدماء المصريين يصنعون غالبية التماثيل من صخور البازلت والتى عاصرت ملايين السنين دون تلف او تحلل ثم الجرانيت ويتكون من جزيئات الفلسبار والكوارتز والميكاتين او الميكا وهى مواد بلورية متفاعلة صلبة تدهل فى تكوين الجرانيت وانواع من الصخور الاخرى مثل الاحجار الكريمة والكرستالية وصخور الاردواز وهو مكون من جزيئات الكواترز والاباتيت والتورمالين وتسمى بالرمال الصخرية البلورية وتكون هذه الرمال ذات احجام كبيرة نسبيا من ١ ميلمتر الى ٣ ميليمتر قطر ويصعب اكتشاف الموادالمختلطة بالصخور او بالرمال الصخرية بمظهرها العام الا بالتحليل الجيولوجى ( معادل المادة ) الصلبة والمتفاعلة من الرمال الصخرية او الصخور . ومن انواع الصخور . الصخرية المتراسبة وهى مادة الحجر الجيرى ( الكالسيت الحجرى المعدنى ) وهى مواد تراسبية متفاعلة مع مواد اخرى فى تركيباتها لتكوين الحجر الجيرى . الاحجار المختلطة وهى يكون فيها مواد كثير متراكبة كميائية ومعدنية فى شكل صخور صلبة . والصخور النارية وهى الصخور التى تنتج عن البراكين وينتج عنها العديد من المواد الصلبة المعدنية والكميائية المختلطة . وتتكون بعض الصخور ايضا من مواد تفاعلية كميائية مثل الفسفور والبوتاسيوم والفوسفات والمنجنبز النيتروجين والاملاح المعدنية والتى يمكن ان تنفاعل معها الصخور فى تكوين مواد اخرى وينتج عنها بعص الاحجار النادرة مثل الالماس والياقوت ويتكون من اكسيدات الالمونيوم والزمرد بالوانة وهو معدن الالولفيين او الزبرجد وغيرها من الاحجار الكريمة والمواد الصخرثة الاخرى .تستخدم المعادن والصخور بجميع انواعها فى الصناعات المعدنية والانشائية والانتاجية الاخرى .
Definition of minerals and rocks:
Minerals form as an inorganic solid material formed by nature with rocks as a solid material that cannot decompose or interact with other substances, which means that it is not the result of the decomposition of plants, animals or fungi, but minerals are a solid substance formed with rocks millions of years ago under the initial layer of the earth’s surface, such as iron and copper Gold, silver and other solid metals that do not allow transformation into another substance or interaction with chemicals and do not accept interaction with molecules of other materials and only deposits or salts on the surface of the crust of the metal without interaction. The rocks consist of sandy rocky materials mixed with some examples, materials mixed with rock sand such as granite, basalt and marble, which are solid rocky materials, white sand and black sand in the form of crystals, particles, and many other chemical materials such as coal, limestone, phosphate, phosphorous, manganese, mineral salts and sodium. And many other such materials that consist of rocks, such as oil rocks. Basalt is the strongest of these rocks, as it bears the factors of climatic and environmental changes. Therefore, the ancient Egyptians used to make most of the statues from basalt rocks, which lived millions of years without damage or decomposition, then granite and it consists of particles of feldspar, quartz, methane or mica, which are solid, reactive crystalline materials that fall into the formation of granite. And other types of rocks such as precious stones, crystal and slate rocks, which is made up of particles of quartz, apatite, and tourmaline, and it is called crystalline rock sand. ) solid and reactive rock sand or rocks. It is a type of rock. Sedimentary rock, which is limestone (the mineral calcite), which is sedimentary materials that interact with other materials in their compositions to form limestone. Mixed stones, which contain many chemical and mineral substances in the form of solid rocks.
Igneous rocks are rocks that are produced by volcanoes and result in many mixed mineral and chemical solids. Some rocks also consist of chemical reactive materials such as phosphorous, potassium, phosphate, manganese, nitrogen and mineral salts, with which the rocks can interact to form other materials and result in some rare stones such as diamonds and sapphires. Other rock. Minerals and rocks of all kinds are used in the metallurgical, construction and other productive industries.
The science of technology in the use of raw materials depends on the industrial engineering sciences for raw, liquid, chemical, agricultural and natural materials that are the product of nature and climatic and biological changes for millions of years. By means of statics to search for the effect of forces on matter in all its stages from the resting stage to the stage of manufacturing and operation and benefiting from them in the fields of engineering, construction, construction, drilling and hydraulics for barriers and barriers and studying the types of fluids and oils for use in the mechanical operation of engines, cooling, kinetic and thermal pressure equipment (hydraulic pumps) and operations Ignition in steam boilers used in metal smelting. Raw materials are the basics on which manufacturing is based, with their different types and uses. Which
1- Mineral ores.
2- Chemical raw materials.
3- Solid liquid materials.
4- Rock materials.
5- Agricultural raw materials.
First, mineral ores and their classification
1. iron substance. It is a substance that exists in many regions of the world and was discovered thousands of years ago and is mixed with rocks and other materials in the form of frozen rocks or solid sand blocks. The suspended impurities from them by means of purification equipment to separate these particles from them and assembling iron particles to melt them in the furnaces and manufacture them according to the specifications required for the iron industries such as railways, cars, machinery, ships, heavy and construction equipment, cranes, engines, power generators and many other different areas of manufacturing.
2 . copper. Copper is formed in rocky places in the form of veins or blocks and is extracted in the same way as iron is extracted, purified and manufactured according to the specifications required in power cables, especially because it bears high temperature. And some electrical devices and is used in the manufacture of gold to give the strength of hardness of gold during manufacture and assortment.
3. Aluminium. It is a lightweight material that consists in some rocks and sand and is in the form of small blocks or mixed with rocky sand. It is extracted by crushing and grinding to remove impurities and suspended salts and purify and manufacture it in the form of longitudinal sectors for use in the manufacture of cutouts for doors or building facades or lining coolers or blocks from which household tools are made And other other uses.
4 . Gold and silver are in the form of veins in the middle of the rocks or granules mixed with sand. They are extracted by crushing the rocks and filtering the gold and silver from them and collecting them. In the manufacture of goldsmiths and decorations for women and men, gold and silver are also included in some medical industries, such as the dental industry or gold water to treat some diseases and other industries for some electrical and medical devices.
Second, chemicals.
Such as phosphates, manganese, phosphorous, salts, sulfur, chlorine, carbon and potassium. There are many chemicals that are extracted from the crust and the earth’s surface to more than 100 types of chemical substances. Chemical substances are used in many pharmaceutical industries, detergents, water refining, the paint industry and many other industries.
Third, solid liquid materials.
Such as petroleum and natural gases that are found in the ground or the bottom of the seas and oceans, and they are extracted and refined to benefit from them with liquid materials such as gasoline and diesel, and it is used as fuel for engines. Diesel and kerosene are used in ovens, stoves and heating. Diesel is used in paving roads. Propylene and plastic pipes and some household appliances and many other industries are made from it::
Natural gas: :- It is a gaseous substance extracted from the upper layer in the ground or the bottom of the seas and oceans. It is used as fuel in the operation of engines, coolants, welding and others.
Water ::- is considered the most important factor in all the mining, mechanical, thermal, agricultural and construction industries. The density of salts in water varies according to where it is located. In the oceans, the percentage of salts is slightly higher than what is found in the seas. It is called salt water. It is desalinated by heaters and distillation. Fresh water is extracted from it and used in operations Cooling, fish ponds, etc., and fresh water that resides in waterways (rivers) is used for drinking and daily uses for homes and agriculture. Water represents approximately 70% of the planet’s surface area, and it is the lifeblood of all creatures on Earth.
Fourth, agricultural materials.
Like wood, it is extracted from trees available in most countries of the world, and the types of these trees are many, from which beech is used. Magno. White, red, and omega are used in the manufacture of furniture, constructions and wooden houses. Wood is also made from the remains of straw for some crops, from which covering and decorative panels are made, and others.
Fifthly, rock materials.
It is the ores that are extracted from the same rocks as the first. Cement is extracted in the form of small rocks and is crushed and heated until it becomes a fine powder and a percentage of gypsum is added to it to give the strength of rapid hardening when mixed with sand, water and pebbles in the construction and casting operations of ground foundations.
Secondly:- Coal is extracted from metamorphosed rocks mixed with impurities and is used in boilers for smelting metals, furnaces and heating in some areas.
Third:: - Pebbles, which result from the disintegration of white rocks into different sizes and weights for use in construction operations, road paving, lining waterways and concrete barriers.
Fourth:- Yellow sand is extracted from sandy areas and purified by washing to remove impurities and suspended salts and use it in the operations of concrete constructions, buildings and foundations. Fifthly:- Black sand, from which a number of important chemical and mineral substances are extracted.
Sixth:- Mixed sand from which chemical materials are extracted and silica from which all kinds of glass are made. Silica is made of slices that are used in electrical devices such as computers, sensors and other electronic devices, and it is one of the most important materials extracted from mixed sand.
Seventhly:- silt, which is the clay sand that is used in agriculture and is saturated with water and is not affected by soil salts much.
Sixth, extracted natural materials
1. These raw materials are extracted from natural things such as leather that results from the slaughter of wild animals such as cows, buffaloes, sheep and goats, after drying them, isolating hair from them, purifying, tanning and manufacturing them, which are used in the manufacture of clothes, shoes, bags, lining the sides of hydraulic machines to insulate heat, and various other uses for leather
2. Manufacture of plastics from propylene, which is one of the petroleum derivatives from the refining process.
The earth produces a lot of important and innumerable materials that are included in all areas of manufacturing, which man has known for thousands of years. With the industrial development, these industries diversified well and important uses for these raw materials.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق