Skorupa ziemska, skały wapienne i gipsowe.
1 Skorupa ziemska - część litosfery ograniczona od góry atmosferą i hydrosferą, a od dołu granicząca z górną warstwą płaszcza ziemskiego. Wyróżnia się skorupy kontynentalną i oceaniczną.
Jest to niejednorodna, stosunkowo chłodna i sztywna zewnętrzna powłoka Ziemi, o średniej gęstości 2800–3100 kg/m3. Rozróżnia się skorupe kontynentalną i oceaniczną.
Najmniejszą jednostkę (w sensie geologicznym), z jakiej zbudowana jest skorupa ziemska, stanowi minerał. Minerał jest to pierwiastek, związek lub jednorodna mieszanina pierwiastków lub związków chemicznych powstała w sposób naturalny bez ingerencji człowieka. Minerały w skorupie ziemskiej występują najcześciej nie pojedyńczo, lecz w zespołach zwanych skałami. Skała jest to zespół różnych minerałów (skały polimineralne) bądź osobników jednego minerału (skały monomineralne) powstałę w sposób naturalny. Minerały które mają istotne znaczenie w budowie skał nazywamy minerałami skałotwórczymi.
W zależności od genezy rozróżnia się: skały magmowe, osadowe, metamorficzne, metasomatyczne.
Oprócz wymienionych grup skał istnieją też skały pośrednie; należą do nich skały piroklastyczne oraz skały ultrametamorficzne.
Naukowcy wyróżniają około 3000 minerałów z czego tylko 100 to minerały pospolite. Najczęściej spotykane minerały to krzemiany, czyli związki najbardziej pospolitego tlenu i krzemu, często z dodatkiem glinu, żelaza, wapńa, sodu, potasu i magnezu.
2 Zpierwiastkina Ziemi występuja w postaci minerałów i w skorupie ziemskiej występują:
- w stanie wolnym, np złoto, srebro, platyna, węgiel (diament, grafit), siarka,
- w stanie związanym w postaci zwiazków chemicznych, np. Sylwin (KCl), kwarc (SiO2), anhydryr (CaSO4), ruda żelaza (Fe2O3) oraz wiele innych tlenków metali, soli, a czasem wodorotlenków.
3 Surowce mineralne, substancje naturalne pochodzenia organiecznego lub nieorganicznego, wykorzystywane w gospodarce, stanowiące część zasobów naturalnych; surowce mineralne: energetyczne — np. węgiel, ropa naftowa; metaliczne — rudy metali; niemetaliczne — chemiczne, np. siarka; ceramiczne — np. kaolin; surowce pochodzenia roślinnego — np. drewno, celuloza, różne włókna; surowce pochodzenia zwierzęcego — np. skóra, tłuszcz.
Ad.4 Głownym skałdnikiem kredy, marmuru i wapienia jest minerał, kalcyt, o wzorze sumarycznym CaCO3.
a) Kreda, wapienna skała osadowa, składająca się głównie z kokkolitów (kalcytowe fragmenty glonów) i innych drobnych węglanowych okruchów organicznych; łącznie zawiera ok. 91–99% węglanu wapnia; inne domieszki: kwarc, chalcedon, opal, minerały ilaste; biała, kremowa lub szara, miękka, rozcieralna. Stosowana w przemyśle ceram., chem., farm., papierniczym, w farbiarstwie, budownictwie i in.
Marmur, skała metamorficzna składająca się głównie z ziaren kalcytu (rzadziej dolomitu; barwa biała, szara, różowa, zielonkawa, czarna — zależy od rodzaju i ilości domieszek. Powstaje przez przeobrażenie wapieni.. Marmur i podobne do nich wapienie stanowią materiał budowlany, dekoracyjny, rzeźbiarski, są także surowcami przemysłu chem., szklarskiego i in.
Wapień, węglanowa skała osadowa składająca się głównie z kalcytu; w postaci domieszek może zawierać: aragonit, dolomit, kwarc, glaukonit, minerały ilaste; biały, żółtawy, szary, niekiedy brun. lub czerwonawy i inne. Jest bardzo drobnoziarnisty lub gruboziarnisty. Większość wapieni jest pochodzenia organiecznego; powstają wskutek nagromadzenia na dnie mórz (niekiedy jezior) szczątków organiecznych. Mają ogromne zastosowanie w gospodarce — jako kamień budowalany, do wyrobu wapna palonego, cementu, szkła, w metalurgii (jako topnik), w przemyśle papierniczym i chem. (do produkcji karbidu, sody, nawozów sztucznych), w cukrownictwie i in.; zmielone służą jako nawozy. Zbite, skrytokrystaliczne wapienie, potocznie zw. marmurami, są używane do celów dekoracyjnych.
b) Wapno palone, tlenek wapnia, CaO, biały, higroskopijny proszek, z powietrza pochłania dwutlenek węgla; gwałtownie reaguje z wodą (tzw. gaszenie wapna) z wydzieleniem znacznej ilości ciepła, tworząc wodorotlenek wapnia; na skalę techn. otrzymywany w wyniku prażenia wapieni;
Wapno gaszone, wodorotlenek wapnia, Ca(OH)2, biała substancja krystal. źle rozpuszczalna w wodzie (wodna zawiesina wodorotlenku wapnia to tzw. mleko wapienne, a klarowny, nasycony roztwór jest zw. wodą wapienną); wodorotlenek wapnia otrzymuje się działając wodą na wapno palone CaO + H2O = Ca(OH)2 (tzw. gaszenie wapna, zachodzące z wydzieleniem znacznej ilości ciepła); stosując niewielką ilość wody otrzymuje się suchy proszek wodorotlenku wapnia (tzw. wapno hydratyzowane);
c) Zaprawe murarską tworzy sie przez zmieszanie wapna gaszonego z piaskiem i wodą. Plastyczna początkowo masa po pewnym czasie tężeje i wysycha. Jej twardnienie zachodzi pod wpływem dwutlenku wegla zawartego w powietrzu.
5 Jedną z ważniejszych soli jest siarczan (VI) wapnia - CaSO4. Jest słabo rozpuszczalna w wodzie. Występuje ona w naturze w dwóch postaciach: bezwodnej - anhydrytu (CaSO4) i uwodnionej - gipsu (CaSO4 · 2H2O).
6 a) Anhydryt, minerał, siarczan wapnia CaSO4 bezbarwny lub biały, szarawy, niebieskawy i przezroczysty. Jest to pospolity składnik złóż solnych i żył hydrotermalnych. Używany w przemyśle chemicznym i do wyrobu cementu.
b) Hydraty, woda związana w hydraty nosi nazwę wody krystalizacyjnej. Hydraty występują w roztworach wodnych lub w postaci kryształów. Ta sama substancja może tworzyć kilka hydratów, np. węglan sodu tworzy hydraty: jednowodny Na2CO3 · H2O, siedmiowodny Na2CO3 · 7H2O i dziesięciowodny Na2CO3 · 10H2O. Hydraty tworzą się podczas krystalizacji z roztworów wodnych lub w wyniku pochłonięcia wody przez niektóre substancje higroskopijne; ogrzewane tracą wodę, przechodząc w hydraty mniej uwodnione lub substancje bezwodne.
c) Gips ma tę szczególna właściwość, iż sproszkowany i wymieszany z wodą tworzy po zaschnięciu substancję twardą i nieprzeźroczystą. Odbywa się to w ten sposób, iż rozpuszczony w wodzie i prażony gips półwodny pochłania wodę (uwadnia się), krystalizuje się i przemienia w gips krystaliczn (CaSO4 · 2H2O).
d) Gips, minerał, dwuwodny siarczan wapnia: CaSO4.2H2O, ogrzewany w temperaturze 80-140C traci wodę, przechodząc w tzw. gips palony (2CaSO4).H2O.
7 Gips palony, jest baiłym proszkiem, nazywa się ją zaprawą gipsową. Zaprawa gipsowa w odróżnieniu od zaprawy wapiennej, nie ma właściwości żrących. Dlatego znalazła zastosowanie w medycynie do usztywniania kości.
W budownictwie wykorzystuje się zaprawę hydrauliczną która twardnieje pod wpływem wody [po zmieszaniu z wodą tworzy dość szybko krzepnącą masę, zwiększając jednocześnie swoją objętość (doskonały do odlewów i wypełniania ubytków), wydziela dość duże ilości ciepła].