אנו מסבירים מהי גיאוכימיה, מקורה, מושא המחקר ותחומי מחקר. כמו כן, יישומים תעשייתיים ומדעיים.
מהי גיאוכימיה?
גיאוכימיה היא ה מַדָע שחוקר את המנגנונים הגיאולוגיים של קרום כדור הארץ וקרקעית האוקיינוס מהכלים ונקודות המבט של ה כִּימִיָה ושל ה גֵאוֹלוֹגִיָה.
למרות שבאופן קפדני מדובר בהתמחות של מדעי כדור הארץ, הידע שלו לא חל רק על הכוכב שלנו, אך ניתן להקצין לאחר גרמי שמים. לפיכך, הוא יכול להקדיש את עצמו ללימוד שני המקור של כוכבי לכת, כמו גם ההרכב הפנימי שלנו.
גיאוכימיה היא אחת מהן מדעי הטבע שגדל והרחיב את תחומי העניין שלו, מאז אמצע המאה ה-20, יד ביד עם ידע אסטרונומי, גיאולוגי, כימי ופיזיקלי חדש. הוא הונע גם על ידי ההתקדמות המסחררת של ה- תַעֲשִׂיָה וה טֶכנוֹלוֹגִיָה.
שיתוף הפעולה שלך עם תחומי ידע אלו, כמו גם עם גֵאוֹגרַפיָה, ה ביולוגיה, ה הידרוגרפיה ומדעים שימושיים שונים, אפשרו גילוי של חומרים אפשריים חדשים והבנה עמוקה יותר של מחזורי המקור והטרנספורמציה של חוֹמֶר.
מקור הגיאוכימיה
גיאוכימיה כדיסציפלינה עצמאית נוצרה באופן רשמי במאה ה-19, ותחומי העניין שלה היו פשוט חלק מתחום הגיאולוגיה. זה נובע בחלקו מהמגע הנמוך מבחינה היסטורית בין כימאים וגיאולוגים, לפחות עד שהחל המחקר השיטתי של הסלעים והמצעים שלהם בסביבות 1840.
רק אז טבע הכימאי השוויצרי-גרמני כריסטיאן פרידריך שנביין (1799-1868) את המונח "גיאוכימיה", אם כי הוא לא ייכנס לשימוש אלא הרבה יותר מאוחר. בינתיים, הדיסציפלינה החדשה, פרי שיתוף הפעולה בין גיאולוגים וכימאים, כונתה בפשטות "גיאולוגיה כימית".
את הקדומים של הגיאוכימיה אפשר לייחס לימי קדם, שכן הרכב האבנים והגבישים שנמצאו מתחת לאדמה תמיד סיקרן את האדם, גם בזמנים שבהם הוא יכול היה רק לחלום על תכונותיהם ולייחס להם כוחות מאגיים.
החיבור הראוי הראשון על גיאוכימיה בהיסטוריה היה עבודתו של הגיאוגרף הרוסי מיכאיל לומונוסוב (1711-1765). למרות ששם הדיסציפלינה עדיין לא היה קיים, כפי שהסברנו זה עתה, מחקר זה כבר הוקדש להרכב ה שכבות יבשתיות ומעבר מינרלים מתת הקרקע אל פני השטח.
לבסוף, העניין של החוקרים בהרכב ה מטאוריטים שנמצאו על הפלנטה שלנו, לאחר אמצע המאה ה-19 ובתחילת המאה ה-20, נתן דחיפה חשובה לדיסציפלינה הצעירה הזו.
מושא לימוד גיאוכימיה
ניתן להגדיר את מושא המחקר של גיאוכימיה כאותם דינמיקה של יסודות כימיים המהווים את כוכב הלכת שלנו, ביניהם השפע, תפוצתו וגם נדידה ממגזר יבשתי אחד למשנהו, בהתבסס על העדויות שהדבר מותיר בטרנספורמציה של הסלעים המרכיבים את קרום כדור הארץ.
גישות מודרניות לדיסציפלינה זו גם לומדות את הדינמיקה הגיאולוגית הנובעת מה- יצורים חיים בכוכב הלכת. בנוסף, הם מוציאים ידע גיאוכימי לכוכבי לכת אחרים ו כוכבים, כדי לקבל מסקנות שימושיות לגבי שאר ה עוֹלָם.
תחומי מחקר
גיאוכימיה מקיפה תחומי מחקר כגון:
- ביוגיאוכימיה, החוקרת את ההשפעות של חַיִים עַל חומר שאינו חי מהאדמה.
- קוסמויכימיה, החוקרת את התפלגות, הרכב ומקורם של היסודות הכימיים ב חלל חיצון.
- גיאוכימיה מימית, החוקרת את הדינמיקה של חילופי חומרים ושינוי הדדי של יסודות יבשתיים ואגנים הידרוגרפיים: אגמים, נהרות, ימים, וכו.
- גיאוכימיה איזוטופים, החוקרת נוכחות וריכוז של איזוטופים שונים (כלומר, גרסאות של אותם אָטוֹם) של יסודות כימיים על הפלנטה שלנו.
- פוטוגאוכימיה, החוקרת את השכיחות של אוֹר במעגלים הכימיים השונים של החומר הארצי.
- גיאוכימיה סביבתית, החוקרת את הדינמיקה של זיהום של הסביבות הסביבתיות השונות והמנגנונים האפשריים להפוך אותה.
יישומי גיאוכימיה
לגיאוכימיה תחום מגוון מאוד של יישומים, בראש ובראשונה זה של ניצול כימי, תעשייה והפיכת חומרים.
ה יֶדַע לגבי ריבוי ומיקומם של חומרים כימיים שונים בקרום כדור הארץ, חיוני לחלץ ולעבד אותם, וכך להשיג חומרים חדשים איתם מייצרים כלים, כלים או פיתוח טכנולוגיות. בתקופה הפוסט-תעשייתית, הגיאוכימיה הפכה לדיסציפלינה הכרחית לכלכלת מדינות רבות המוקדשות לכרייה או לתעשיית הפלדה, למשל.
יישומים אפשריים נוספים של גיאוכימיה הם:
- הגנה סביבתית ומאבק בזיהום.
- חקר הכוכבים והחיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ.
- חקר הדינמיקה בין יצורים חיים לחומר דומם, להשגת יסודות חדשים באמצעים ביולוגיים.
- חקר הדינמיקה הגיאולוגית של הפלנטה, במטרה לאסוף מידע על העבר הגיאולוגי והכימי שלו.