שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.
»
«
מהי נחושת ואיך תרמה לאדם מאז ימי קדם?
הנחושת (Copper) היא אחד החומרים המרתקים והחשובים בהיסטוריה של המין האנושי.
מסתבר שכבר בימי קדם הבינו את הפוטנציאל הגדול של הנחושת. היא ככל הנראה הייתה המתכת הראשונה שהאדם החל לעבד לצרכיו. הסיבה לכך נעוצה ככל הנראה בעובדה שלעתים אפשר היה למצוא גושים של נחושת על פני האדמה.
כבר בתקופות קדומות הנחושת הייתה מצוינת ליצירת תכשיטים, כלי נשק, כלי אוכל ואפילו כלים לצרכים רפואיים. הרומאים, למשל, השתמשו בנחושת כמעט לכל דבר, מייצור של מטבעות ועד כלי בישול.
אגב, השם האנגלי "קופר" בא משמה בלטינית של הנחושת - "קופרום". מקור השם הזה הוא באי קפריסין, בו כרו בימי קדם הרבה מאוד נחושת.
בהמשך ההיסטוריה התגלו יתרונות רבים אחרים וחדשניים. את הנחושת ניתן לרקוע היטב, מה שאפשר להשתמש בה לתכשיטים. בהמשך החלו גם לשזור ממנה כבלים דקים וגילו שהיא חומר מוליך מעולה של חשמל וחום.
די מהר גם הסתבר שהנחושת עמידה בפני שיתוך ומתערבבת היטב עם מתכות אחרות, מה שהפך אותה לחומר מעולה ליצירת סגסוגות מתכת שימושיות בשלל תחומים (סגוסגת היא שילוב של שני יסודות כימיים או יותר, שאחד מהם הוא מתכת ולכן היא יוצרת חומר בעל תכונות מתכתיות).
בין הסגסוגות המכילות נחושת ניתן למצוא את הניקל, המשמשת לייצור מטבעות ולהבים של טורבינות, את סגסוגת הארד, שממנה מייצרים בין השאר מדליות ופסלים וכמובן גם את סגסוגת הפליז - הסגסוגת השימושית בייצור של צינורות ואינספור חלקי מכונות.
#הפקת נחושת
את הנחושת ניתן להפיק ממאות מינרלים המכילים אותה. בין המתאימים להפקה של נחושת נמצא את הקָלְקוֹצִיט (שהיא נחושת גפרית), קוּפְרִיט (תחמוצת הנחושת), כמו גם את המינרלים הצבעוניים ביותר - מַלְכִיט (שצבעו כחול ירוק) ואָזוּרִיט (נחושת פחמתית שצבעה כחול).
למינרל הקָלְקוֹפִירִיט (תערובת של נחושת וברזל גפרי) יש נצנוץ צהוב מתכתי המזכיר זהב, מה שהעניק לו בהיסטוריה את הכינוי "זהב השוטים".
אחד ממרבצי הנחושת הגדולים בעולם נמצא ב"רצועת הנחושת" של זמביה וזימבבווה, בעבר רודזיה.
הנה הנחושת (עברית):
https://youtu.be/Q71xjKMGVwg
הנחושת היא גם חומר ציפוי עיצובי (מתורגם):
https://youtu.be/oorB5sxXx6Q
ומכרה קדום של נחושת:
http://youtu.be/cZJtrElE4Ic
איך הפיק האדם נחושת בימי קדם?
על אף שלא ידעו אז על תגובה כימית, גילו האנשים כבר לפני אלפי שנים, שאם יערמו בבור נחושת (Copper) חמצנית ופחם ויבעירו את הפחם, ייפלט חום שיתיך את הנחושת ויגרום לה לזלוג לתחתית הבור.
כשכיבו את האש וקיררו את הבור, קיבלו כיכר נחושת נקייה. צורת הכיכר התקבלה מצורתה של תחתית הבור.
אפילו בארץ, בתמנע שליד אילת, התגלו שרידים של מכרות נחושת עתיקים, בני 3500 שנה. גם בהם התגלו בורות ששימשו בימי מצרים העתיקה להפקת הנחושת בשיטה קדומה זו.
כך מפיקים מתכות (מתורגם):
http://youtu.be/ag6XNGAWEdA?t=28s
הנה ניסוי להפקת נחושת באמצעים כימיים (עברית):
http://youtu.be/u4MW1vLGrGU
מכרה נטוש מהעבר:
http://youtu.be/cZJtrElE4Ic
וממצאים של מכרה עתיק:
http://youtu.be/AVtuxtIP4g4
מתי הייתה תקופת הנחושת או התקופה הכלקוליתית?
תקופת הנחושת החלה בסביבות 5,000 לפני הספירה בערך. תחילתה בגילוי הנחושת ומשום כך היא מכונה בשם זה. היא נקראת גם התקופה הכלקוליתית, או התקופה הכלכוליתית ובעברית: תקופת האבן והנחושת.
בתקופה זו פיתח האדם הקדמון, לצד כלי אבן מסותתים שהמשיכו מהתקופות הקודמות, גם את חרושת המתכת. הנחושת שגילה באזור של מדינות ישראל וירדן של היום אפשרה לאדם להגדיל את איכות המכשירים שלו.
בתקופה הכלקוליתית מתפתח גם הטקס והפולחן מאוד. באותה תקופה מתחיל האדם לקבור את המתים בבתי קברות. זה לא בית קברות כמו שאנו מכירים אותו, אלא ריכוז של המתים במערה. הגופות מונחות בה באופן מסודר ויש טקסים ראשונים של קבורה.
בשנות ה-90 נמצא באלפים "אֶצִי, איש הקרח". אלו שרידי אדם קפוא מתקופת הנחושת. הקרח שימר את גופתו במשך יותר מ-5000 שנים. הוא העדות הגופנית, המשומרת היחידה שיש לחוקרים של היום, על האדם בתקופת הנחושת.
קדמה לתקופה הכלקוליתית התקופה הנאוליתית ואחריה באה תקופת הברונזה.
מרכז תקופת הנחושת היה באזורנו, במזרח התיכון:
https://youtu.be/_OrBw4L490Y
קדימון לתערוכה על התקופה:
https://youtu.be/Vw6e_3WBogw
אנשי תקופת הנחושת (התקופה הכלכוליתית):
https://youtu.be/6HmN1seGu0k
ראשי אלות וגרזנים מתקופת הנחושת:
http://youtu.be/xf0BfD8pTvo
ממצאים מתקופת הנחושת שנמצאו בישראל:
http://youtu.be/tjjMBCKLf-w
ופרק תיעודי על התקופה, על פולחנים שנולדים, דתות האלילים והאמונה באל אחד שנולדת אז ביהדות (עברית):
https://youtu.be/oMDckZN58Ns?long=yes
איך כורים הכורים במכרות?
מִכְרֶה (Mine) הוא חפירה מעשה ידי אדם באדמה, שנעשית כדי להוציא מהאדמה חומרים בעלי ערך.
מכרות יכולים לכלול חומרים ומחצבים כמו פחם, נחושת, זהב, יהלומים, אבני חן כטורקיז, פוספטים ועוד. יש עוד חומרים רבים, ביניהם ברזל, אבן גיר, עופרת, מלח, מוליבדן, בוקסיט, פוספט, ניקל, בדיל ואורניום.
הפקת המחצבים בעלי ערך כלכלי מאדמת כדור הארץ נקראת כרייה. היא מתבצעת בדרך כלל על ידי חפירה של עפרת המחצב מעורק - שטח או אזור גאולוגי באדמה, שהוא עשיר במחצב המבוקש.
"מערת האריה" בסוואזילנד הוא ככל הנראה המכרה העתיק ביותר בעולם. מדובר במכרה פרהיסטורי בן 43,000 שנה, שנחצב בתקופה הפלאוליתית. כרו בו אז חומר שנקרא "המטיט" וממנו יצרו צבעים, פיגמנטים, בצבע אדום.
הנה עבודתם הקשה של הכורים במכרה פחם תת-קרקעי:
https://youtu.be/C4lBXpQxdSM
יש כאלה שבוחרים את העבודה הקשה הזו מרצונם:
https://youtu.be/d1uIr_KyRr4
עתיד המכרות הללו בעידן הנוכחי אינו ברור:
https://youtu.be/1dsxtCmUvrc
"שיר הכורים" העצוב:
https://youtu.be/H5QeTGcCeug
וסרט תיעודי על הילדים העובדים במכרות של הודו:
https://youtu.be/WXb5xZL3zeQ?long=yes
מהי הכרייה?
כרייה (Mining), שנועדה להפיק מחצבים יקרים ונחוצים מאדמת כדור הארץ, היא התעשייה העתיקה ביותר בעולם.
עפרות נכרות הן מעל לפני הקרקע והן מתחת לאדמה. משום כך יש כריית שטח, הנקראת גם כרייה פתוחה, לצד כרייה תת קרקעית, המתרחשת עמוק בתוך האדמה.
"מערת האריה" בסוואזילנד היא מכרה פרהיסטורי מהתקופה הפלאוליתית, בן 43,000 שנה. הוא נחשב למכרה הכי עתיק בעולם. לפי החוקרים, כרו בו חומר שנקרא "המטיט". ממנו יצרו באותם ימים פיגמנטים, צבעים ובמיוחד צבע אדום.
האדם הקדמון החל בכריית מינרלים לפחות בשנת 3,500 לפני הספירה. זה היה כשנתגלתה הדרך לצרוף ארד. אם בתחילה השתמשו במרבצי העפרה שהתגלו על פני האדמה, בהמשך החלו לכרות במכרות שנחפרו מתחת לפני הקרקע.
בסוף המאה ה-19, בתקופת "הבהלה לזהב" בצפון אמריקה ובאוסטרליה, נהגו מחפשי הזהב לסנן את מי הנחלים. במהלך הסינון נשטפו גרגרי האדמה והחומרים הקלים יותר, ומה שנשאר בכלי הסינון היו פתיתי הזהב, הכבדים יותר.
אך כדי לכרות זהב, יש לפעמים לפוצץ את הרובד הקשה של הסלע שבו נמצאת העפרה. במקרה כזה, כורי הזהב נוהגים להכין את פני הסלע לפיצוץ, קודחים בו חורים ומכניסים לתוכם חומר נפץ. לאחר ביצוע הפיצוץ, הם מקווים לגלות זהב בין השברים.
בין החומרים והמינרלים שכורים בעולם אםשר למצוא זהב, נחושת, פחם, יהלומים, ברזל, בוקסיט, עופרת, אבן גיר, חול, ניקל, פוספט, מלח, בדיל, אורניום, מוליבדן ומגוון של אבני חן.
לצרכי המין האנושי, ברור שיש לכרות מהאדמה כל חומר שלא ניתן לגדלו באמצעות חקלאות. במשמעותה הרחבה של המושג, כוללת הכרייה גם הפקה של מים, נפט וגז טבעי.
הנה תולדות כריית הזהב בקליפורניה (עברית):
https://youtu.be/uZu15TDYxj8
כורי המכרות:
https://youtu.be/d1uIr_KyRr4
עבודתם הקשה של הכורים במכרה פחם תת-קרקעי:
https://youtu.be/C4lBXpQxdSM
וסרט תיעודי על הילדים העובדים במכרות של הודו:
https://youtu.be/WXb5xZL3zeQ?long=yes
מהי החפירה הכי גדולה שנעשתה בידי אדם?
מכרה הנחושת קנות שבקניון בינגהם, ביוטה, ארה"ב הוא החפירה הגדולה ביותר שהאנושות ביצעה אי פעם.
המכרה הזה לא רק מחזיק בתואר החפירה האנושית הראשונה בגודלה בעולם. הוא נחשב גם המכרה הפתוח הגדול ביותר על כדור הארץ.
המכרה פעיל עד היום, כשמחירי הנחושת בעליה. אורכו כ-4 קילומטרים ועומקו 1200 מטרים. מכרה קנקות ממוקם בלב האגמים המלוחים שבמדינת יוטה.
הנה סרטון על מכרה בינגהם:
http://youtu.be/ceB78tEE_vg
מהי סגסוגת הברונזה או הארד?
מתכת הארד, או הברונזה, היא מתכת שאינה מתכת טהורה, אלא סגסוגת. כלומר, היא מורכבת ממתכות שונות, ובמקרה של הארד מהמתכות נחושת ובדיל.
הברונזה הומצאה לפני מעל 5,300 שנים. ההמצאה הזו הייתה חזקה מהברזל והייתה להמצאה חשובה מאד, שגם תרמה לקידמה האנושית. בין השאר יצרו ממנה אז כלי נשק, כלי אוכל וכלי עבודה.
בזכות התרומה העצומה שהייתה לברונזה ניתן לזמן ההוא, שבו פותחה, השם "תקופת הברונזה".
כיום משמש הארד או הברונזה ליציקת פסלים, מדליות, מטבעות ופעמונים.
כך יוצקים חרב עשויה ארד:
http://youtu.be/8c2xiKFLnYY
כך יצרו את הברונזה, המתכת הקשה והשימושית בימי קדם:
http://youtu.be/eEWIuyeNp2k
ופיסול בברונזה (עברית):
http://youtu.be/yqEi6qo7_H4
מהו פליז ואיך הוא קשור במוסיקה ובג'אז?
פליז (Brass), או "נחושת קלל", היא סגסוגת, כלומר מתכת שמתקבלת מערבוב, תערובת או תמיסה של שני יסודות או יותר.
הפליז נוצר בהתכה של אבץ ונחושת. כשמתיכים את הנחושת האדומה והאבץ האפור מגלים שהן הפכו למתכת צהובה, סגסוגת, שהיא פליז.
הפליז היא סגסוגת הרבה יותר קשה וחזקה מהנחושת, אך היא לא נדרשת לעמידה בעומסים כמו זהב.
בעבר יצרו מפליז תותחים למלחמה. כיום מייצרים מהפליז מיסבים, חלקי מכונות, אומים לברגים, חפצי נוי וגם כלי נשיפה ממתכת.
כן, קבוצת כלי הנשיפה ממתכת אפילו נקראת באנגלית Brass, כלומר פליז.
עשויים פליז - הנה הרכב של כלי נשיפה ממתכת:
http://youtu.be/gOSIXk_xJjQ
גם במוסיקת הג'אז כלי המתכת חשובים:
https://youtu.be/Rw4pQb3I8_Q
כך בונים טרומבון עשוי פליז:
http://youtu.be/IV4vmruL3i4
וכך יוצרים כלי נשיפה ממתכת מפליז:
http://youtu.be/BXRJ5RKIcdY
מהם מינרלים?
מינרלים (Material) הם כימיקלים מוצקים המצויים בטבע ומהווים את אבני היסוד הזעירות שמניעות את העולם מאז ימי קדם ועד העולם המודרני. מהאבנים הפשוטות שמתחת לרגלינו ועד לטכנולוגיות המתקדמות ביותר, המינרלים הם הבסיס לכמעט כל דבר שהמין האנושי עשה, עושה ויעשה בעתיד.
בתוך כל אבן הזו שנרים מהאדמה מסתתר מצבור שלם של מינרלים, חומרים טבעיים אנאורגניים (לא אורגניים) שמרכיבים את קרום כדור הארץ ומשמשים כאבני הבניין של כל מה שמצוי מסביבנו בטבע. העובדה שגם אם צמחים ובעלי חיים זקוקים למינרלים מסוימים כדי לשרוד, המינרלים עצמם אינם חומרים אורגניים, כלומר הם אינם מגיעים מהחי או מהצומח.
בעולם יש מעל 5,000 מינרלים שונים, רובם נדירים מאוד. סלעים, למשל, עשויים גם הם ממינרלים. באבן חול יש מינרל בודד שנקרא קוורץ. סלע גרניט, לעומתו, מכיל בנוסף לקוורץ גם את המינרלים מיקה ופלדספט.
לכל מינרל, כמו ליהלום, גוש קוורץ או זהב, יש הרכב וצורה המיוחדים לו. חלקם הגדול של המינרלים מופיע בצורות של גבישים - קראו עליהם בתגית "גבישים". בטבע קיימים מעל 5,000 סוגי מינרלים שונים, אך רק כ-200 מהם נחשבים נפוצים. בין המוכרים שבהם תמצאו מינרלים כמו קוורץ (Quartz), קלציט (Calcite), מיקה (Mica) וגבס (Gypsum).
יש מינרלים, כמו מלח וסידן (Calcium) המשמשים אותנו לתזונה. את המלח אנו אוכלים מדי יום. כמוהו, וכדי שיהיו לנו עצמות בריאות וחזקות, אנו זקוקים גם לסידן שבחלב.
הגוף שלנו חייב מינרלים. הסידן בונה עצמות ושיניים, ברזל מעשיר את הדם בחמצן, אשלגן (Potassium) מסדיר את פעילות השרירים ומגנזיום (Magnesium) תומך בפעילות האנזימים. חוסר במינרלים כאלה מזמין בעיות בריאות - מאנמיה ועד להפרעות בקצב הלב.
אבל המינרלים הם לא רק גיבורי המחתרת של הטבע, אלא גם המנועים החבויים של התרבות האנושית. כי חוץ מתזונה המינרלים משמשים לצרכים נוספים, כמו תרופות, יופי וייצור של מוצרים שונים. לכל מינרל תכונות ייחודיות משלו, כמו צבע, קשיות, שקיפות וצורת שבירה - תכונות שהופכות אותם לשימושיים במגוון תחומים. דוגמאות לא חסר - מינרלים שונים משמשים לייצור של צבעים שונים. מזהב, כסף ואבנים יקרות מכין האדם כבר אלפי שנים תכשיטים נהדרים. התעשייה המודרנית חייבת מינרלים כמו גרפיט, קוורץ ויהלומים לייצור של מוצרים שונים בתחום האלקטרוניקה והשעונים וכך הלאה.
הכירו את המינרלים השונים בתגית "מינרלים".
#בהיסטוריה
האדם למד לנצל מינרלים עוד מהתקופות הקדומות ביותר. בתחילה, השימוש היה בסיסי - אבני צור לכלי ציד, חרסית לכלי קיבול, פיגמנטים טבעיים לציורי מערות. עם התפתחות המטלורגיה לפני כ-10,000 שנה, האנושות גילתה כיצד להפיק מתכות ממינרלים - תגלית ששינתה את פני ההיסטוריה. הנחושת, הברזל והזהב שנמצאו בעפרות מינרליות אפשרו את בניית הציביליזציות הראשונות.
#בתעשייה
בעולם המודרני, המינרלים נמצאים בכל פינה בחיינו. הטלפון החכם שבכיסך מכיל יותר מ-30 מינרלים שונים. הליתיום (Lithium) והקובלט (Cobalt) מאפשרים את פעולת הסוללה, האלומיניום (Aluminum) מרכיב את המעטפת, והצורן (Silicon) - היסוד השני הנפוץ ביותר בקרום כדור הארץ אחרי חמצן - הוא הבסיס למוליכים למחצה בכל המעגלים האלקטרוניים.
בתחום הבנייה, מינרלים כמו סיד, גבס וחול קוורץ הם הבסיס לבטון, טיח וזכוכית. התעשייה כולה מתבססת על מינרלים: ברזל (Iron) לפלדה, סלע הבוקסיט (Bauxite) המכיל מינרלים עשירים באלומיניום, גרפיט (Graphite) לעפרונות ולסוללות.
בשנים האחרונות, מינרלים מסוימים הפכו אסטרטגיים במיוחד. האנרגיה הירוקה תלויה בהם: טורבינות רוח זקוקות ליסוד ניאודימיום (Neodymium) למגנטים, פאנלים סולאריים מסתמכים על טלוריום (Tellurium) ואינדיום (Indium), ומכוניות חשמליות דורשות ליתיום וקובלט בכמויות גדולות.
האתגר העכשווי הוא כריית מינרלים באופן אחראי. הכרייה המסורתית גובה מחיר סביבתי כבד - זיהום מים, הרס בתי גידול, פליטת גזי חממה. מדענים ותעשיינים מפתחים שיטות כרייה חדשניות, מחזור יעיל יותר ואפילו "כריית עירונית" - הפקת מינרלים מפסולת אלקטרונית.
המרוץ למינרלים נדירים הפך לנושא גיאופוליטי מרכזי. סין, למשל, שולטת כיום בכ-60-70% מייצור המתכות הנדירות העולמי, מה שהוביל מדינות מערביות לחפש אחר מקורות אלטרנטיביים ולפתח טכנולוגיות שיפחיתו את התלות במינרלים מסוימים.
הנה המינרלים:
https://youtu.be/QSJ847g5Fs4
הכל על מינרלים:
https://youtu.be/xbkEITV7sok
ההבדלים בין מינרלים, אבני חן, גבישים וסלעים?
https://youtu.be/MBbZnuV5RdI
והאבחנה המדעית לילדים בין כל הסוגים - מינרלים, קריסטלים ואבני חן:
https://youtu.be/RiPk2SqDP0s?long=yes
הנחושת (Copper) היא אחד החומרים המרתקים והחשובים בהיסטוריה של המין האנושי.
מסתבר שכבר בימי קדם הבינו את הפוטנציאל הגדול של הנחושת. היא ככל הנראה הייתה המתכת הראשונה שהאדם החל לעבד לצרכיו. הסיבה לכך נעוצה ככל הנראה בעובדה שלעתים אפשר היה למצוא גושים של נחושת על פני האדמה.
כבר בתקופות קדומות הנחושת הייתה מצוינת ליצירת תכשיטים, כלי נשק, כלי אוכל ואפילו כלים לצרכים רפואיים. הרומאים, למשל, השתמשו בנחושת כמעט לכל דבר, מייצור של מטבעות ועד כלי בישול.
אגב, השם האנגלי "קופר" בא משמה בלטינית של הנחושת - "קופרום". מקור השם הזה הוא באי קפריסין, בו כרו בימי קדם הרבה מאוד נחושת.
בהמשך ההיסטוריה התגלו יתרונות רבים אחרים וחדשניים. את הנחושת ניתן לרקוע היטב, מה שאפשר להשתמש בה לתכשיטים. בהמשך החלו גם לשזור ממנה כבלים דקים וגילו שהיא חומר מוליך מעולה של חשמל וחום.
די מהר גם הסתבר שהנחושת עמידה בפני שיתוך ומתערבבת היטב עם מתכות אחרות, מה שהפך אותה לחומר מעולה ליצירת סגסוגות מתכת שימושיות בשלל תחומים (סגוסגת היא שילוב של שני יסודות כימיים או יותר, שאחד מהם הוא מתכת ולכן היא יוצרת חומר בעל תכונות מתכתיות).
בין הסגסוגות המכילות נחושת ניתן למצוא את הניקל, המשמשת לייצור מטבעות ולהבים של טורבינות, את סגסוגת הארד, שממנה מייצרים בין השאר מדליות ופסלים וכמובן גם את סגסוגת הפליז - הסגסוגת השימושית בייצור של צינורות ואינספור חלקי מכונות.
#הפקת נחושת
את הנחושת ניתן להפיק ממאות מינרלים המכילים אותה. בין המתאימים להפקה של נחושת נמצא את הקָלְקוֹצִיט (שהיא נחושת גפרית), קוּפְרִיט (תחמוצת הנחושת), כמו גם את המינרלים הצבעוניים ביותר - מַלְכִיט (שצבעו כחול ירוק) ואָזוּרִיט (נחושת פחמתית שצבעה כחול).
למינרל הקָלְקוֹפִירִיט (תערובת של נחושת וברזל גפרי) יש נצנוץ צהוב מתכתי המזכיר זהב, מה שהעניק לו בהיסטוריה את הכינוי "זהב השוטים".
אחד ממרבצי הנחושת הגדולים בעולם נמצא ב"רצועת הנחושת" של זמביה וזימבבווה, בעבר רודזיה.
הנה הנחושת (עברית):
https://youtu.be/Q71xjKMGVwg
הנחושת היא גם חומר ציפוי עיצובי (מתורגם):
https://youtu.be/oorB5sxXx6Q
ומכרה קדום של נחושת:
http://youtu.be/cZJtrElE4Ic
על אף שלא ידעו אז על תגובה כימית, גילו האנשים כבר לפני אלפי שנים, שאם יערמו בבור נחושת (Copper) חמצנית ופחם ויבעירו את הפחם, ייפלט חום שיתיך את הנחושת ויגרום לה לזלוג לתחתית הבור.
כשכיבו את האש וקיררו את הבור, קיבלו כיכר נחושת נקייה. צורת הכיכר התקבלה מצורתה של תחתית הבור.
אפילו בארץ, בתמנע שליד אילת, התגלו שרידים של מכרות נחושת עתיקים, בני 3500 שנה. גם בהם התגלו בורות ששימשו בימי מצרים העתיקה להפקת הנחושת בשיטה קדומה זו.
כך מפיקים מתכות (מתורגם):
http://youtu.be/ag6XNGAWEdA?t=28s
הנה ניסוי להפקת נחושת באמצעים כימיים (עברית):
http://youtu.be/u4MW1vLGrGU
מכרה נטוש מהעבר:
http://youtu.be/cZJtrElE4Ic
וממצאים של מכרה עתיק:
http://youtu.be/AVtuxtIP4g4
תקופת הנחושת החלה בסביבות 5,000 לפני הספירה בערך. תחילתה בגילוי הנחושת ומשום כך היא מכונה בשם זה. היא נקראת גם התקופה הכלקוליתית, או התקופה הכלכוליתית ובעברית: תקופת האבן והנחושת.
בתקופה זו פיתח האדם הקדמון, לצד כלי אבן מסותתים שהמשיכו מהתקופות הקודמות, גם את חרושת המתכת. הנחושת שגילה באזור של מדינות ישראל וירדן של היום אפשרה לאדם להגדיל את איכות המכשירים שלו.
בתקופה הכלקוליתית מתפתח גם הטקס והפולחן מאוד. באותה תקופה מתחיל האדם לקבור את המתים בבתי קברות. זה לא בית קברות כמו שאנו מכירים אותו, אלא ריכוז של המתים במערה. הגופות מונחות בה באופן מסודר ויש טקסים ראשונים של קבורה.
בשנות ה-90 נמצא באלפים "אֶצִי, איש הקרח". אלו שרידי אדם קפוא מתקופת הנחושת. הקרח שימר את גופתו במשך יותר מ-5000 שנים. הוא העדות הגופנית, המשומרת היחידה שיש לחוקרים של היום, על האדם בתקופת הנחושת.
קדמה לתקופה הכלקוליתית התקופה הנאוליתית ואחריה באה תקופת הברונזה.
מרכז תקופת הנחושת היה באזורנו, במזרח התיכון:
https://youtu.be/_OrBw4L490Y
קדימון לתערוכה על התקופה:
https://youtu.be/Vw6e_3WBogw
אנשי תקופת הנחושת (התקופה הכלכוליתית):
https://youtu.be/6HmN1seGu0k
ראשי אלות וגרזנים מתקופת הנחושת:
http://youtu.be/xf0BfD8pTvo
ממצאים מתקופת הנחושת שנמצאו בישראל:
http://youtu.be/tjjMBCKLf-w
ופרק תיעודי על התקופה, על פולחנים שנולדים, דתות האלילים והאמונה באל אחד שנולדת אז ביהדות (עברית):
https://youtu.be/oMDckZN58Ns?long=yes
מִכְרֶה (Mine) הוא חפירה מעשה ידי אדם באדמה, שנעשית כדי להוציא מהאדמה חומרים בעלי ערך.
מכרות יכולים לכלול חומרים ומחצבים כמו פחם, נחושת, זהב, יהלומים, אבני חן כטורקיז, פוספטים ועוד. יש עוד חומרים רבים, ביניהם ברזל, אבן גיר, עופרת, מלח, מוליבדן, בוקסיט, פוספט, ניקל, בדיל ואורניום.
הפקת המחצבים בעלי ערך כלכלי מאדמת כדור הארץ נקראת כרייה. היא מתבצעת בדרך כלל על ידי חפירה של עפרת המחצב מעורק - שטח או אזור גאולוגי באדמה, שהוא עשיר במחצב המבוקש.
"מערת האריה" בסוואזילנד הוא ככל הנראה המכרה העתיק ביותר בעולם. מדובר במכרה פרהיסטורי בן 43,000 שנה, שנחצב בתקופה הפלאוליתית. כרו בו אז חומר שנקרא "המטיט" וממנו יצרו צבעים, פיגמנטים, בצבע אדום.
הנה עבודתם הקשה של הכורים במכרה פחם תת-קרקעי:
https://youtu.be/C4lBXpQxdSM
יש כאלה שבוחרים את העבודה הקשה הזו מרצונם:
https://youtu.be/d1uIr_KyRr4
עתיד המכרות הללו בעידן הנוכחי אינו ברור:
https://youtu.be/1dsxtCmUvrc
"שיר הכורים" העצוב:
https://youtu.be/H5QeTGcCeug
וסרט תיעודי על הילדים העובדים במכרות של הודו:
https://youtu.be/WXb5xZL3zeQ?long=yes
נחושת
כרייה (Mining), שנועדה להפיק מחצבים יקרים ונחוצים מאדמת כדור הארץ, היא התעשייה העתיקה ביותר בעולם.
עפרות נכרות הן מעל לפני הקרקע והן מתחת לאדמה. משום כך יש כריית שטח, הנקראת גם כרייה פתוחה, לצד כרייה תת קרקעית, המתרחשת עמוק בתוך האדמה.
"מערת האריה" בסוואזילנד היא מכרה פרהיסטורי מהתקופה הפלאוליתית, בן 43,000 שנה. הוא נחשב למכרה הכי עתיק בעולם. לפי החוקרים, כרו בו חומר שנקרא "המטיט". ממנו יצרו באותם ימים פיגמנטים, צבעים ובמיוחד צבע אדום.
האדם הקדמון החל בכריית מינרלים לפחות בשנת 3,500 לפני הספירה. זה היה כשנתגלתה הדרך לצרוף ארד. אם בתחילה השתמשו במרבצי העפרה שהתגלו על פני האדמה, בהמשך החלו לכרות במכרות שנחפרו מתחת לפני הקרקע.
בסוף המאה ה-19, בתקופת "הבהלה לזהב" בצפון אמריקה ובאוסטרליה, נהגו מחפשי הזהב לסנן את מי הנחלים. במהלך הסינון נשטפו גרגרי האדמה והחומרים הקלים יותר, ומה שנשאר בכלי הסינון היו פתיתי הזהב, הכבדים יותר.
אך כדי לכרות זהב, יש לפעמים לפוצץ את הרובד הקשה של הסלע שבו נמצאת העפרה. במקרה כזה, כורי הזהב נוהגים להכין את פני הסלע לפיצוץ, קודחים בו חורים ומכניסים לתוכם חומר נפץ. לאחר ביצוע הפיצוץ, הם מקווים לגלות זהב בין השברים.
בין החומרים והמינרלים שכורים בעולם אםשר למצוא זהב, נחושת, פחם, יהלומים, ברזל, בוקסיט, עופרת, אבן גיר, חול, ניקל, פוספט, מלח, בדיל, אורניום, מוליבדן ומגוון של אבני חן.
לצרכי המין האנושי, ברור שיש לכרות מהאדמה כל חומר שלא ניתן לגדלו באמצעות חקלאות. במשמעותה הרחבה של המושג, כוללת הכרייה גם הפקה של מים, נפט וגז טבעי.
הנה תולדות כריית הזהב בקליפורניה (עברית):
https://youtu.be/uZu15TDYxj8
כורי המכרות:
https://youtu.be/d1uIr_KyRr4
עבודתם הקשה של הכורים במכרה פחם תת-קרקעי:
https://youtu.be/C4lBXpQxdSM
וסרט תיעודי על הילדים העובדים במכרות של הודו:
https://youtu.be/WXb5xZL3zeQ?long=yes
מכרה הנחושת קנות שבקניון בינגהם, ביוטה, ארה"ב הוא החפירה הגדולה ביותר שהאנושות ביצעה אי פעם.
המכרה הזה לא רק מחזיק בתואר החפירה האנושית הראשונה בגודלה בעולם. הוא נחשב גם המכרה הפתוח הגדול ביותר על כדור הארץ.
המכרה פעיל עד היום, כשמחירי הנחושת בעליה. אורכו כ-4 קילומטרים ועומקו 1200 מטרים. מכרה קנקות ממוקם בלב האגמים המלוחים שבמדינת יוטה.
הנה סרטון על מכרה בינגהם:
http://youtu.be/ceB78tEE_vg
מתכת הארד, או הברונזה, היא מתכת שאינה מתכת טהורה, אלא סגסוגת. כלומר, היא מורכבת ממתכות שונות, ובמקרה של הארד מהמתכות נחושת ובדיל.
הברונזה הומצאה לפני מעל 5,300 שנים. ההמצאה הזו הייתה חזקה מהברזל והייתה להמצאה חשובה מאד, שגם תרמה לקידמה האנושית. בין השאר יצרו ממנה אז כלי נשק, כלי אוכל וכלי עבודה.
בזכות התרומה העצומה שהייתה לברונזה ניתן לזמן ההוא, שבו פותחה, השם "תקופת הברונזה".
כיום משמש הארד או הברונזה ליציקת פסלים, מדליות, מטבעות ופעמונים.
כך יוצקים חרב עשויה ארד:
http://youtu.be/8c2xiKFLnYY
כך יצרו את הברונזה, המתכת הקשה והשימושית בימי קדם:
http://youtu.be/eEWIuyeNp2k
ופיסול בברונזה (עברית):
http://youtu.be/yqEi6qo7_H4
פליז (Brass), או "נחושת קלל", היא סגסוגת, כלומר מתכת שמתקבלת מערבוב, תערובת או תמיסה של שני יסודות או יותר.
הפליז נוצר בהתכה של אבץ ונחושת. כשמתיכים את הנחושת האדומה והאבץ האפור מגלים שהן הפכו למתכת צהובה, סגסוגת, שהיא פליז.
הפליז היא סגסוגת הרבה יותר קשה וחזקה מהנחושת, אך היא לא נדרשת לעמידה בעומסים כמו זהב.
בעבר יצרו מפליז תותחים למלחמה. כיום מייצרים מהפליז מיסבים, חלקי מכונות, אומים לברגים, חפצי נוי וגם כלי נשיפה ממתכת.
כן, קבוצת כלי הנשיפה ממתכת אפילו נקראת באנגלית Brass, כלומר פליז.
עשויים פליז - הנה הרכב של כלי נשיפה ממתכת:
http://youtu.be/gOSIXk_xJjQ
גם במוסיקת הג'אז כלי המתכת חשובים:
https://youtu.be/Rw4pQb3I8_Q
כך בונים טרומבון עשוי פליז:
http://youtu.be/IV4vmruL3i4
וכך יוצרים כלי נשיפה ממתכת מפליז:
http://youtu.be/BXRJ5RKIcdY
מינרלים (Material) הם כימיקלים מוצקים המצויים בטבע ומהווים את אבני היסוד הזעירות שמניעות את העולם מאז ימי קדם ועד העולם המודרני. מהאבנים הפשוטות שמתחת לרגלינו ועד לטכנולוגיות המתקדמות ביותר, המינרלים הם הבסיס לכמעט כל דבר שהמין האנושי עשה, עושה ויעשה בעתיד.
בתוך כל אבן הזו שנרים מהאדמה מסתתר מצבור שלם של מינרלים, חומרים טבעיים אנאורגניים (לא אורגניים) שמרכיבים את קרום כדור הארץ ומשמשים כאבני הבניין של כל מה שמצוי מסביבנו בטבע. העובדה שגם אם צמחים ובעלי חיים זקוקים למינרלים מסוימים כדי לשרוד, המינרלים עצמם אינם חומרים אורגניים, כלומר הם אינם מגיעים מהחי או מהצומח.
בעולם יש מעל 5,000 מינרלים שונים, רובם נדירים מאוד. סלעים, למשל, עשויים גם הם ממינרלים. באבן חול יש מינרל בודד שנקרא קוורץ. סלע גרניט, לעומתו, מכיל בנוסף לקוורץ גם את המינרלים מיקה ופלדספט.
לכל מינרל, כמו ליהלום, גוש קוורץ או זהב, יש הרכב וצורה המיוחדים לו. חלקם הגדול של המינרלים מופיע בצורות של גבישים - קראו עליהם בתגית "גבישים". בטבע קיימים מעל 5,000 סוגי מינרלים שונים, אך רק כ-200 מהם נחשבים נפוצים. בין המוכרים שבהם תמצאו מינרלים כמו קוורץ (Quartz), קלציט (Calcite), מיקה (Mica) וגבס (Gypsum).
יש מינרלים, כמו מלח וסידן (Calcium) המשמשים אותנו לתזונה. את המלח אנו אוכלים מדי יום. כמוהו, וכדי שיהיו לנו עצמות בריאות וחזקות, אנו זקוקים גם לסידן שבחלב.
הגוף שלנו חייב מינרלים. הסידן בונה עצמות ושיניים, ברזל מעשיר את הדם בחמצן, אשלגן (Potassium) מסדיר את פעילות השרירים ומגנזיום (Magnesium) תומך בפעילות האנזימים. חוסר במינרלים כאלה מזמין בעיות בריאות - מאנמיה ועד להפרעות בקצב הלב.
אבל המינרלים הם לא רק גיבורי המחתרת של הטבע, אלא גם המנועים החבויים של התרבות האנושית. כי חוץ מתזונה המינרלים משמשים לצרכים נוספים, כמו תרופות, יופי וייצור של מוצרים שונים. לכל מינרל תכונות ייחודיות משלו, כמו צבע, קשיות, שקיפות וצורת שבירה - תכונות שהופכות אותם לשימושיים במגוון תחומים. דוגמאות לא חסר - מינרלים שונים משמשים לייצור של צבעים שונים. מזהב, כסף ואבנים יקרות מכין האדם כבר אלפי שנים תכשיטים נהדרים. התעשייה המודרנית חייבת מינרלים כמו גרפיט, קוורץ ויהלומים לייצור של מוצרים שונים בתחום האלקטרוניקה והשעונים וכך הלאה.
הכירו את המינרלים השונים בתגית "מינרלים".
#בהיסטוריה
האדם למד לנצל מינרלים עוד מהתקופות הקדומות ביותר. בתחילה, השימוש היה בסיסי - אבני צור לכלי ציד, חרסית לכלי קיבול, פיגמנטים טבעיים לציורי מערות. עם התפתחות המטלורגיה לפני כ-10,000 שנה, האנושות גילתה כיצד להפיק מתכות ממינרלים - תגלית ששינתה את פני ההיסטוריה. הנחושת, הברזל והזהב שנמצאו בעפרות מינרליות אפשרו את בניית הציביליזציות הראשונות.
#בתעשייה
בעולם המודרני, המינרלים נמצאים בכל פינה בחיינו. הטלפון החכם שבכיסך מכיל יותר מ-30 מינרלים שונים. הליתיום (Lithium) והקובלט (Cobalt) מאפשרים את פעולת הסוללה, האלומיניום (Aluminum) מרכיב את המעטפת, והצורן (Silicon) - היסוד השני הנפוץ ביותר בקרום כדור הארץ אחרי חמצן - הוא הבסיס למוליכים למחצה בכל המעגלים האלקטרוניים.
בתחום הבנייה, מינרלים כמו סיד, גבס וחול קוורץ הם הבסיס לבטון, טיח וזכוכית. התעשייה כולה מתבססת על מינרלים: ברזל (Iron) לפלדה, סלע הבוקסיט (Bauxite) המכיל מינרלים עשירים באלומיניום, גרפיט (Graphite) לעפרונות ולסוללות.
בשנים האחרונות, מינרלים מסוימים הפכו אסטרטגיים במיוחד. האנרגיה הירוקה תלויה בהם: טורבינות רוח זקוקות ליסוד ניאודימיום (Neodymium) למגנטים, פאנלים סולאריים מסתמכים על טלוריום (Tellurium) ואינדיום (Indium), ומכוניות חשמליות דורשות ליתיום וקובלט בכמויות גדולות.
האתגר העכשווי הוא כריית מינרלים באופן אחראי. הכרייה המסורתית גובה מחיר סביבתי כבד - זיהום מים, הרס בתי גידול, פליטת גזי חממה. מדענים ותעשיינים מפתחים שיטות כרייה חדשניות, מחזור יעיל יותר ואפילו "כריית עירונית" - הפקת מינרלים מפסולת אלקטרונית.
המרוץ למינרלים נדירים הפך לנושא גיאופוליטי מרכזי. סין, למשל, שולטת כיום בכ-60-70% מייצור המתכות הנדירות העולמי, מה שהוביל מדינות מערביות לחפש אחר מקורות אלטרנטיביים ולפתח טכנולוגיות שיפחיתו את התלות במינרלים מסוימים.
הנה המינרלים:
https://youtu.be/QSJ847g5Fs4
הכל על מינרלים:
https://youtu.be/xbkEITV7sok
ההבדלים בין מינרלים, אבני חן, גבישים וסלעים?
https://youtu.be/MBbZnuV5RdI
והאבחנה המדעית לילדים בין כל הסוגים - מינרלים, קריסטלים ואבני חן:
https://youtu.be/RiPk2SqDP0s?long=yes
