Transcript แร่

"...เด็ก มีสมองแจ่มใส เชื่อและจำสิ่ งต่ำงๆ
ได้ง่ำย ทั้งมี ควำมอยำกรู ้อยำกเห็นมำกด้วย
เพรำะฉะนั้น จึงควรอย่ำงยิง่ ที่จะต้องได้รับ
กำรศึกษำฝึ กฝนที่ดีแต่เยำว์วยั เพื่อ ให้มีควำมรู ้
ควำมสำมำรถและคุณธรรมที่จะสร้ำงสรรค์
ควำมเจริ ญ ก้ำวหน้ำ และควำมวัฒนำผำสุ ก
ให้แก่ตนเองและส่ วนรวมในกำลข้ำงหน้ำ...“
ควำมตอนหนึ่ง ในพระบรมรำโชวำท
พระรำชทำนเนื่องในวันเด็กแห่ งชำติ ปี 2520
ทรงพระเจริญ
เรื่ อง แร่ (Minerals)
จุดประสงค์กำรเรี ยนรู้
1.บอกสมบัติบำงประกำรของแร่ ได้
2.บอกหลักเกณฑ์กำรจำแนกประเภทของแร่
3.บอกแหล่งแร่ ในไทยและกำรนำไปใช้ได้
4.บอกวิธีกำรอนุรักษ์ทรัพยำกรธรณี ได้
สำระกำรเรี ยนรู้
1.สมบัติของแร่
2.กำรจำแนกประเภทของแร่
3.แหล่งแร่ ในไทยและกำรนำไปใช้
4.กำรอนุรักษ์ทรัพยำกรธรณี
แร่ (Mineral)
แร่ เป็ นธำตุหรื อสำรประกอบอนินทรี ยใ์ นเปลือกโลกที่เกิดขึ้นเอง
ตำมธรรมชำติ โดยกำรตกผลึก อำจจะเป็ นผลึกที่สมบูรณ์หรื อไม่สมบูรณ์กไ็ ด้
ภำพแสดง
ตัวอย่ำงแร่
แคลไซต์
ฟลูออไรต์
อะซูไรต์
ควอตซ์
สมบัตขิ องแร่
ในทำงปฏิบตั ินกั ธรณี วิทยำจึงมีวิธีพิจำรณำ
คุณสมบัติทำงกำยภำพของแร่ ดงั ต่อไปนี้
1. ผลึก (Crystal)
ผลึก หมำยถึง ของแข็งที่มีเนื้อเดียวกัน มีรูปทรงสำมมิติ
ผิวหน้ำแต่ดำ้ นเป็ นระนำบ ซึ่งเป็ นผลมำจำกกำรจัดตัวของอะตอมหรื อ
โมเลกุล ของธำตุที่ประกอบอยูใ่ นของแข็งนั้นอย่ำงมีแบบแผน เช่น เพชร
และกรำไฟต์ ประกอบด้วยอะตอมของธำตุคำร์บอน ซึ่งมีโครงสร้ำงผลึก
ต่ำงกัน จึงมีควำมแข็งแรงต่ำงกัน
ภาพแสดงตัวอย่ างรู ปผลึกแบบต่ าง ๆ
2. แนวแตกเรียบ (Cleavage)
เป็ นลักษณะรอยแตกของแร่ ที่เกิดขึ้นในแนวระนำบเรี ยบ เนื่องจำกโครงสร้ำง
อะตอมภำยในผลึก รอยแตก แบบนี้จะขนำนไปตำมผิวหน้ำของแร่
ออร์ โทเคลส
ไมกา
แคลไซต์
กาลีนา
ฟลูออไรต์
ภำพแสดงตัวอย่ำงรอยแตกเรี ยบชนิดต่ำง ๆ
3. แนวแตกประชิด (Fracture)
รอยแตกของแร่ ที่ไม่มีทิศทำงแน่นอน และพื้นผิวรอยแตกไม่เป็ นระนำบ
เรี ยบ แต่มีลกั ษณะต่ำง ๆ กัน
1. รอยแตกโค้ งเว้ า
2. รอยแตกแบบเสี้ยน
ควอตซ์
3. รอยแตกหยักแหลม
ยิปซัม
4. รอยแตกขรุ ขระ
โรโดโครไซต์
ทองแดง
5. รอยแตกเรียบ
คาลซิโดนี
4. ความถ่ วงจาเพาะ (Specific Gravity)
เป็ นอัตรำส่ วนระหว่ำงน้ ำหนักของสสำรต่อน้ ำหนักของน้ ำ ณ อุณหภูมิ
หนึ่ง ๆ (โดยปกติเป็ นอุณหภูมิ 20 เซลเซียส) ถ้ำหำกแร่ ชนิดหนึ่ง มีน้ ำหนัก
2.5 เท่ำ ของน้ ำที่มีปริ มำตรเท่ำกัน แสดงว่ำ แร่ ชนิดนั้นมีควำม ถ่วงจำเพำะ 2.5
ควำมถ่วงจำเพำะมักเรี ยกโดยย่อว่ำ “ถ.พ.” แร่ ทวั่ ไปมี ถ.พ. ประมำณ 2.7
ส่ วนแร่ โลหะจะมี ถ.พ.มำกกว่ำนั้นมำก เช่น แร่ ทองมี ถ.พ. 19, แร่ เงินมี ถ.พ.
10.5, แร่ ทองแดงมี ถ.พ. 8.9 เป็ นต้น
5. ความแข็ง (Hardness)
เป็ นควำมทนทำนของแร่ ต่อกำรขูดขีด สำมำรถจำได้ตำมลำดับ
ควำมแข็งมำตรฐำน เรี ยกว่ำ Moh’s Scale Hardness
ชื่อแร่
ค่ าความแข็ง
ค่ าความแข็ง
ทัลก์
1
6
ออร์ โทเคลส
ยิปซัม
2
7
ควอตซ์
แคลไซต์
3
8
โทแพช
ฟลูออไรต์
4
9
คอรันดัม
อะพาไทต์
5
10
เพชร
ชื่อแร่
6. สี (Colour)
แร่ แต่ละชนิดอำจมีสีเดียว หรื อหลำยสี ข้ ึนอยูก่ บั ชนิดแร่ ประมำณของ
มลทิน ทำให้ใช้สีเป็ นตัวบ่งบอกชนิดได้ แต่ตอ้ งพิจำรณำคุณสมบัติอื่น ๆ
ประกอบ เช่น แร่ ฟลูออไรต์ (Fluorite) อำจมีสีม่วง เขียว
แบไรต์
ควอตซ์
สี ม่วง
แคลไซต์
เบริ ล
อะซูไรต์
ทัวร์มำลีน
7. สี ผงละเอียด (Streak)
สี ผงละเอียดของแร่ มกั จะต่ำงกับสี ของตัวแร่ เอง
สำมำรถทดสอบได้ โดยนำแร่ ไปขูดหรื อขีดบนแผ่นกระเบื้อง
ที่ไม่เคลือบ หรื อ แผ่นขูดสี
สี นา้ ตาลแดง
ทัลก์
แร่ ฮีมาไทต์
สี ดา
แคลโคไพไรต์
สี ขาว
ฟลูออไรต์
สี เหลือง
ไพโรลูไซต์
ออร์ พเิ มนต์
ซัลเฟอร์
8. ความวาว (Luster)
เป็ นลักษณะที่สำมำรถพบได้บนผิวแร่ เนื่องจำกกำรตกกระทบและ
เกิดกำรสะท้อนของแสง
วำวแบบอโลหะ
วำวแบบโลหะ
ควอตซ์ วาวแก้ว
กาลีนา วาวโลหะ
การตกกระทบและการสะท้ อนของแสง
แสงสะท้ อน
แสงตกกระทบ
9. การเรืองแสง
(Fluorescence)
เป็ นคุณสมบัติของแร่
บำงชนิดที่มีกำรเรื องแสดงเมื่ออยูภ่ ำยใต้แสง
อัลตรำไวโอเลตหรื อเอกซเรย์ หรื อ แคโทดเรย์จะเรื องแสง เรี ยกว่ำ Fluorescent
สแคโพไลต์ (สีทอง)
วิลเลไมต์ (สีเขียว)
แคลไซต์ (สีส้ม)
ฟลูออไรต์
การตรวจวิจยั แร่ โดยคุณสมบัติ ทางเคมี
การตรวจดูปฏิกริ ิยากับกรด
กำรตรวจดูกำรทำปฏิกิริยำระหว่ำงกรดเกลือหรื อกรดไฮโดรคลอริ ก (HCl)
ใช้กบั แร่ ที่มีคำร์บอเนตเป็ นส่ วนประกอบ โดยจะเกิดเป็ นฟองฟู่ เช่น แร่ แคลไซต์
นอกจำกตรวจดูแร่ แล้วยังใช้กรดตรวจสอบชนิดหิ นด้วย เช่น หิ นปูน
แต่ละโมเลกุลของแร่ หรื อ
สำรประกอบ
แร่ บด
กำรแตกตัวของอิออนซึ่งจะ
ให้สีที่ต่ำงกัน
NaCl
การตรวจด้ วยเปลวไฟ
ท่ อเป่ าแล่น (blow pipe)
ใช้ เปลวไฟมีกาลังร้ อนแรงประมาณ 120 - 1,500 ซ ในการพ่ นสู่ เศษชิ้น
แร่ หรือ ผงแร่ ซึ่งแร่ จะแสดงการเพิม่ และลดของเปลวไฟที่แตกต่ างกันขึน้ อยู่กบั
ส่ วนประกอบทางเคมีของแร่
เปลวไฟลดออกซิเจน
(reducing flame)
แร่
ท่ อเป่ า
แล่ น
ตะเกียง
เปลวไฟเพิม่ ออกซิเจน
(oxidizing flame)
ท่ อเป่ า
แล่ น
แร่
ตะเกียง
การตรวจดูเปลวไฟ
แร่ เมือ่ เผาไฟจะแสดงสี ของเปลวไฟทีแ่ ตกต่ างกันขึน้ อยู่กบั ส่ วนประกอบทางเคมี
ของแร่ ชนิดนั้น ๆ
แร่ โปแตสเซียม
ให้ เปลวไฟสี ม่วง
แร่ ทองแดง
ให้ เปลวไฟสี นา้ เงิน
แร่ สตรอนเชียม
ตะเกียง
ให้ เปลวไฟสี แดง
แร่ โซเดียม
ให้ เปลวไฟสี เหลือง
ทรัพยากรแร่
กำรจำแนกชนิดของทรัพยำกรแร่ ซึ่งจัดแบ่งตำมกำรใช้ประโยชน์
ออกเป็ น 2 พวกใหญ่ ๆ คือ แร่ โลหะ และแร่ อโลหะ
1. แร่ โลหะ (metallic) หมำยถึง แร่ ที่มีโลหะเป็ นส่ วนประกอบ
แร่ ที่มีโลหะเป็ นส่ วนประกอบอยูม่ ำกและมีมูลค่ำคุม้ ต่อกำรลงทุน
ในกำรทำ อุตสำหกรรมเหมืองแร่ เรี ยกว่ำ สิ นแร่
2. แร่ อะโลหะ หมำยถึง แร่ ที่ไม่มีโลหะเป็ นส่ วนประกอบ
เช่น ควอตซ์ ยิปซัม ทรำย แก้ว
1. แร่ โลหะ (Metallic Minerals)
คือ แร่ ที่มีธำตุโลหะเป็ นส่ วนประกอบ สำคัญ สำมำรถนำไปถลุงหรื อ
แยกเอำโลหะในแร่ มำใช้ประโยชน์ เช่น แร่ ทองคำ ดีบุก สังกะสี เหล็ก
เงิน ตะกัว่ ฯลฯ
แร่ ไพไรต์
แร่ ทองคา
แร่ ทองแดง
2. แร่ อโลหะ (Non-metallic Mineral)
คือ แร่ ที่ไม่มีธำตุโลหะเป็ นส่ วนประกอบสำคัญ ส่ วนมำกนำมำใช้
ประโยชน์ได้โดยตรง หรื อมีกำรปรับปรุ งคุณภำพเล็กน้อย เช่น แร่ ควอตซ์
ยิปซัม แคลไซต์ โดโลไมต์ แบไรต์ เฟลด์สปำร์ ฯลฯ
แร่ อโลหะแบ่งออกได้เป็ น 4 กลุ่ม ดังนี้
แร่ แบไรต์
แร่ แคลไซต์
แร่ ควอตซ์
แร่ โดโลไมต์
1. แร่ อโลหะเพือ่ อุตสาหกรรมต่ าง ๆ เช่น อุตสำหกรรมเคมี
ใช้ประกอบกำรถลุงเหล็ก ในกำรเจำะน้ ำมัน และปุ๋ ยวิทยำศำสตร์
แร่ กลุ่มนี้ได้แก่ เกลือเฮไลด์ ฟลูออไรต์ แบไรต์ ฟอสเฟต ฯลฯ
2. แร่ อโลหะเพือ่ เป็ นวัสดุโยธาและก่อสร้ าง ได้แก่ ทรำย กรวด
หิ นย่อย ยิปซัม ใยหิ น ดินลูกรัง ศิลำแลง และหิ นอ่อน
3. แร่ เชื้อเพลิง (Mineral Fuels)
คือ วัสดุที่มีกำเนิดมำจำกกำรทับถมตัวของพวก พืช สัตว์ และ
อินทรี ยสำรอื่นๆ จนสลำยตัวและเกิดปฏิกิริยำกลำยเป็ นเชื้อเพลิงธรรมชำติ
นิยมจัดเป็ นแร่ โดยอนุโลม ได้แก่ ถ่ำนหิ น หิ นน้ ำมัน น้ ำมันดิบ และ
ก๊ำซธรรมชำติ
ถ่ านหิน
หินนา้ มัน
4. แร่ รัตนชาติ (Gems หรือ Gemstones)
คือ แร่ หรื อหิ นที่มีคุณค่ำ ควำมสวยงำมหรื อเมื่อนำมำเจียระไน ตัด
ฝน หรื อขัดมันแล้วสวยงำม เพื่อนำมำใช้เป็ นเครื่ องประดับได้ โดย
ต้องมีคุณสมบัติที่สำคัญอยู่ 3 ประกำร คือ สวยงำม ทนทำนและหำยำก
โดยทัว่ ไป สำมำรถจำแนกออกเป็ น 2 กลุ่มใหญ่ ๆ ได้แก่ เพชร
(Diamond) และพลอย (Coloured Stones)
บุษราคัม
ทับทิม
อาพัน
5. กรวด หิน ดิน ทราย (Gravel, Rock, Soil, Sand)
กรวด หิ น ดิน ทรำย เกิดจำกกำรผุพงั ของหิ นเดิม อำจเป็ นหิ นอัคนี
หิ นชั้นหรื อหิ นแปรและ ประกอบด้วยแร่ ชนิดหนึ่งหรื อหลำยชนิด
มักนำมำใช้ประโยชน์ในลักษณะที่เป็ นวัสดุก่อสร้ำง
หินแกรนิตสี แดง
กรวด
หินทราย
การอนุรักษ์ ทรัพยากรธรณี
กำรอนุรักษ์ทรัพยำกรธรณี มีแนวทำงต่อไปนี้
1. การสารวจ การสารวจทรัพยากรธรณีม ี
ประโยชน์ ในด้ำน
กำรลงทุนว่ำ ผลตอบแทนจะคุม้ ต่อกำรลงทุนหรื อไม่ เช่น
กำรสำรวจแหล่งแร่ แหล่งน้ ำมัน และก๊ำซธรรมชำติ เป็ นต้น
2. การป้องกัน การป้องกันจะช่วยไมให
่ ้
ทรัพยำกรธรรมชำติ ถูกทำลำย เช่น ป้ องกันไม่ให้ดินถูกกร่ อน
ด้วยแรงลมหรื อน้ ำ
ได้
ได้มี
3. การลดอัตราการเสื่ อมสู ญ โดยการนาทรัพยากรที่
มำใช้ให้เกิดประโยชน์มำกที่สุด เช่น กำรกลัน่ น้ ำมัน ในขั้นตอน
กำรกลั้นโดยผ่ำนกระบวนกำรทำงวิทยำศำสตร์จะได้ผลิตภัณฑ์
ที่นำมำใช้เป็ นประโยชน์ เช่น นำมำเป็ นพลำสติก ปุ๋ ย เป็ นต้น
4. การปรับปรุงคุณภาพ การปรับปรุงคุณภาพเพือ
่ จะ
อำยุกำรใช้งำนให้ยำวนำนมำกขึ้น เช่น กำรนำเหล็กมำใช้ประโยชน์
ในด้ำนต่ำง ๆ ควรจะหำทำงป้ องกันกำรเกิดสนิมเหล็ก โดยกำรทำสี
กำรเคลือบ เป็ นต้น
5. การใช้ สิ่งอืน่ ทดแทน เช่น การใช้อะลูมเิ นียม
คอนกรี ต
หรื อพลำสติกแทนเหล็ก เป็ นต้น นำกลับมำใช้ได้อีกครั้งโดยผ่ำน
นักเรี ยนสำมำรถสื บค้นข้อมูลเกี่ยวกับแร่ จำกเว็บไซต์ต่อไปนี้
http://www.electron.rmutphysics.com
http://www.dmr.go.th
http://www.dpim.go.th/stt/ex.php?pduct
http://www.cmw.ac.th/elibrary