Mineralwasser – Arten, Klassifizierung und Aufbereitungsverfahren. Was ist ein Mineral? Klassifizierung der Mineralien nach Herkunft

Einstufung Mineralien

Die Untersuchung biologisch aktiver Substanzen (einschließlich Mineralien) beginnt in der Regel mit ihrer Klassifizierung.

Die einfachste Klassifizierung mineralischer Elemente basiert auf einem quantitativen Merkmal. Die Gesamtmenge jedes Elements kann sehr unterschiedlich sein, daher wird zwischen sogenannten Makroelementen und Mikro- (oder Ultramikro-) Elementen unterschieden. Mikroelemente (ME) sind eine Gruppe chemische Elemente, die im Körper von Mensch und Tier in sehr geringen Mengen im Bereich von 10-3-10-12 % enthalten sind. Gemäß der Definition von N.A Agadzhanyan und A.V. Skalny (2001): „MEs sind keine zufälligen Bestandteile von Geweben und Flüssigkeiten lebender Organismen, sondern Bestandteile eines natürlich vorkommenden, sehr alten und komplexen Systems physiologisches System, beteiligt an der Regulierung der lebenswichtigen Funktionen von Organismen in allen Entwicklungsstadien.“ Die Einteilung der Mineralstoffe nach quantitativen Kriterien ist recht willkürlich, da das gleiche Element im Körper sowohl als Makroelement als auch als Mikroelement wirken kann. Ein Beispiel hierfür ist Kalzium, das in großen Mengen in den Knochen vorkommt und in diesem Fall definitiv ein Makronährstoff ist. Aber das gleiche Kalzium spielt die Rolle eines sekundären Botenstoffs des Hormonsignals in den Zellen, in diesem Fall wird seine Menge in Mikrogramm gemessen und es ist natürlich ein Mikroelement.

Obwohl die Klassifizierung auf der Grundlage quantitativer Merkmale einfach und bequem ist, hilft sie nicht bei der Beantwortung der Frage nach der biologischen Rolle jedes einzelnen Elements im Körper. Diese Methode der Einteilung mineralischer Elemente in Gruppen entsprechend ihrer Menge kann noch weniger nützlich sein, um die kombinierte Wirkung von Mineralien im Körper zu bestimmen, sei es eine synergistische oder antagonistische Wirkung. Daher äußern Forscher aus verschiedenen biologischen und medizinischen Fachgebieten ihre Ansichten zu diesem Thema.

Mineralien unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung stark voneinander physikalische und chemische Eigenschaften und biologische Wirkungen. Die Funktionen von Biomineralien im Körper sind äußerst vielfältig und hängen von vielen Faktoren ab: der Konzentration in biologischen Substraten, von den Eigenschaften des Biosubstrats selbst, von ihrer Wechselwirkung untereinander und mit anderen biologisch aktiven Substanzen im Körper. In diesem Fall können sie als „anorganische Vitamine“ wirken – (als Teil von Enzymen, mit Hormonen, mit anderen biologisch aktiven Verbindungen).

Der Beginn einer ernsthaften Untersuchung der Rolle von Makro- und Mikroelementen für das Leben des Körpers reicht bis zum Ende des 19. Jahrhunderts zurück. Schon damals stellte sich die Frage nach der Klassifizierung mineralischer Elemente in Bezug auf die Merkmale der menschlichen Ernährung (zitiert nach: Petrovsky K.S., Vanhanen V.D., 1981). Diese Klassifizierungsmöglichkeit basiert auf der Eigenschaft von Mineralien, das Säure-Basen-Gleichgewicht zu verändern.

Die Untersuchung der Mineralzusammensetzung von Lebensmitteln hat gezeigt, dass einige von ihnen durch eine überwiegende Zusammensetzung mineralischer Elemente gekennzeichnet sind, die im Körper elektropositive (Kationen) verursachen, während andere überwiegend elektronegative (Anionen) Verschiebungen verursachen. Deswegen Lebensmittel Kationenreiche Lebensmittel haben eine alkalische Orientierung, während anionenreiche Lebensmittel eine saure Orientierung haben. Angesichts der Bedeutung der Aufrechterhaltung des Säure-Basen-Haushalts im Körper und des möglichen Einflusses saurer und alkalischer Substanzen in Lebensmitteln darauf hielten es die Autoren dieser Klassifizierung für angemessen, die mineralischen Bestandteile von Lebensmitteln in Substanzen mit alkalischer und saurer Wirkung zu unterteilen . Darüber hinaus werden mineralische Elemente, die in geringen Mengen in Lebensmitteln vorkommen und eine hohe biologische Aktivität im Körper aufweisen, als eigenständige Gruppe von Biomikroelementen identifiziert.

Alkalische Mineralelemente (Kationen): Calcium, Magnesium, Kalium, Natrium.

Mineralische Elemente saurer Natur (Anionen): Phosphor, Schwefel, Chlor.

Nach dem derzeitigen Kenntnisstand ist die obige Klassifizierung bereits etwas veraltet, denn Stoffwechsel jeglicher Art mineralisches Element kann nicht nur im Hinblick auf seine Alkalität oder Säure betrachtet werden.

Von größtem Interesse für Physiologen, Biochemiker und Spezialisten auf dem Gebiet der menschlichen Ernährung ist die Klassifizierung anhand der biologischen Rolle von Elementen. Nach dieser Klassifizierung werden von den 81 im menschlichen Körper vorkommenden Elementen 15 lebenswichtige oder essentielle Elemente unterschieden: Kalzium, Phosphor, Kalium, Chlor, Natrium, Zink, Mangan, Molybdän, Jod, Selen, Schwefel, Magnesium, Eisen, Kupfer und Kobalt. Bei einem „absoluten Mangel“ (nach Avtsyn A.P. et al., 1991) an essentiellen Substanzen kommt es zum Tod.

Darüber hinaus werden bedingt essentielle Elemente unterschieden: Fluor, Silizium, Titan, Vanadium, Chrom, Nickel, Arsen, Brom, Strontium und Cadmium.

Es gibt auch eine ziemlich große Gruppe von Elementen, die sich häufig über die Nahrung, die eingeatmete Luft oder das Trinkwasser im Körper anreichern, deren biologisch nützliche Funktion jedoch noch nicht geklärt ist. Im Gegenteil, einige dieser Elemente sind zweifellos giftig. Bekannte giftige Stoffe sind Blei, Quecksilber, Cadmium, Beryllium und einige andere. Die Einteilung der Elemente in essentielle und toxische Elemente ist weitgehend willkürlich. Daher werden einige allgemein toxische Elemente (Arsen, Blei und sogar Cadmium) von einigen Autoren zumindest für Versuchstiere als essentiell angesehen. Andererseits können rein essentielle Spurenelemente wie Kupfer, Mangan, Selen, Molybdän, Jod, Fluor, Kobalt unter bestimmten Bedingungen Vergiftungserscheinungen hervorrufen.

Auch die Einteilung der Elemente nach ihrer biogenen Aktivität ist nicht ohne Nachteile. Erstens spiegelt es keine Veränderungen der biologischen Eigenschaften von Biomineralien in Abhängigkeit von ihrer Dosis, Kombination mit anderen Elementen, ihrem Synergismus oder Antagonismus wider. Außerdem, biologische Rolle Biomineralien können abhängig von einer Reihe anderer Faktoren variieren: Lebensbedingungen, Alter, schlechte Gewohnheiten usw.

IN UND. Smolyar (1989) identifizierte fünf Kriterien für die Biogenität eines chemischen Elements oder ME:

1) Vorhandensein im Gewebe eines gesunden Körpers;

2) leichte Unterschiede in der relativen Häufigkeit in verschiedenen Organismen;

3) Wenn es von der Ernährung ausgeschlossen wird, werden die durch seine Unzulänglichkeit verursachten morphologischen Veränderungen deutlich reproduziert;

4) spezifische Störungen biochemischer Prozesse bei Hyperelementose;

5) Erkannte Änderungen werden durch die Einführung des fehlenden Elements beseitigt.

In unserem Land auf Vorschlag des Akademikers der Russischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften A.P. Avtsyn und seine Kollegen (1983) bezeichneten alle pathologischen Prozesse, die durch einen Mangel, einen Überschuss oder ein Ungleichgewicht an Makro- und Mikroelementen verursacht werden, führten das Konzept der Mikroelementosen ein und schlugen eine Arbeitsklassifikation menschlicher Mikroelementosen vor, die auf dem Prinzip der Priorisierung der Ätiologie beruhte Faktor chemischer Natur. Daher sollte jede Mikroelementose nach dem Namen des ME benannt werden, dessen Mangel oder toxische Wirkung die Krankheit verursacht hat. Mikroelementosen können offensichtlich sein, d.h. klinisch ausgedrückt, entweder latent oder potenziell.

Nach seiner Klassifikation (Avtsyn A.P. et al., 1991) können alle Mikroelementosen in natürliche endogene, natürliche exogene und vom Menschen verursachte unterteilt werden. Wenn natürliche Mikroelementosen nicht mit menschlicher Aktivität in Verbindung gebracht werden, dann sind es vom Menschen verursachte Produktionsaktivitäten Person. Dies sind: 1) industrielle (berufliche) Aktivitäten, die mit menschlichen Produktionsaktivitäten verbunden sind. Gleichzeitig werden Krankheiten und Syndrome durch einen Überschuss an bestimmten Mikroelementen (ME) und deren Verbindungen direkt im Produktionsbereich verursacht. 2) Die sogenannten „Nachbarschafts“-Mikroelementosen, die sich in der Nähe der Produktion entwickeln. 3) Transgressive Mikroelementosen entwickeln sich in beträchtlicher Entfernung von der Produktion aufgrund der Luft- oder Wasserübertragung von ME.

Unabhängig von der Vielfalt und Bedeutung einer bestimmten Klassifizierung wird der Einfachheit und Bequemlichkeit halber häufiger die einfachste verwendet – basierend auf einem quantitativen Merkmal.

2. Allgemeine Konzepte über Makroelemente, ihre Rolle und Wirkung auf den menschlichen Körper

Kalzium

„Eine Zelle kann ohne Kalzium nicht leben..., aber wenn ein Überschuss davon vorhanden ist, stirbt sie sofort ab“, sagt I.P. Pawlow.

Von allen Elementen im menschlichen Körper ist Kalzium in der höchsten Menge enthalten: Auf jedes Kilogramm Körpergewicht kommen etwa 20 g Kalzium. Somit enthält der Körper eines Erwachsenen 1-1,5 kg dieses äußerst nützlichen Elements.

Die biologische Rolle von Kalzium ist sehr vielfältig. Seine wichtigste physiologische Bedeutung ist plastisch. Als Hauptbestandteil dient Kalzium Strukturkomponente bei der Bildung von Stützgewebe und der Verknöcherung von Knochen. 99 % seiner Gesamtmenge im Körper sind in den Knochen des Skeletts konzentriert. Der Rest ist ständig im Blut und anderen Körperflüssigkeiten vorhanden. Da alte Knochenzellen abgebaut werden, müssen die Kalziumreserven für die rechtzeitige Bildung von neuem Knochengewebe ständig wieder aufgefüllt werden, da der Körper sonst den Mangel durch eigene Zähne und Knochen ausgleicht, diese zerstört und schwächt.

Calcium ist konstant Bestandteil Blut. Es ist am Prozess der Blutgerinnung beteiligt. Die Wirkung der Thrombokinase bei der Umwandlung von Prothrombin in Thrombin erfolgt nur in Gegenwart von Calciumionen. Calcium ist Teil zellulärer Strukturen: Es ist in Membransystemen vorhanden, spielt eine wichtige Rolle bei der Zellfunktion, verringert die Gefäßpermeabilität, erhöht die Widerstandskraft des Körpers gegen Giftstoffe und Infektionen und hat eine entzündungshemmende Wirkung.

Die Bedeutung dieses Elements für die vollständige intrauterine Entwicklung des Fötus kann nicht hoch genug eingeschätzt werden: Calciumsalze legen den Grundstein für die lebenswichtigen Systeme und Prozesse im Körper des Kindes.

Calcium ist eine schwer verdauliche Substanz. Seine Verdaulichkeit hängt maßgeblich von den Begleitstoffen der Nahrung ab. Die Aufnahme von Kalzium wird durch überschüssigen Phosphor und Magnesium negativ beeinflusst. In solchen Fällen ist die Bildung verdaulicher Formen von Kalzium eingeschränkt und die daraus resultierenden unverdaulichen Formen werden aus dem Körper ausgeschieden.

Eine optimale Calciumaufnahme erfolgt bei einem Calcium-Phosphor-Verhältnis von 1:1,3 und einem Calcium-Magnesium-Verhältnis von 1:0,5. IN In letzter Zeit Es wurden Vorschläge gemacht, ein physiologisch angemesseneres Verhältnis von Kalzium und Phosphor von 1:1 einzuführen. Im Alter von 1 bis 6 Monaten beträgt das optimale Verhältnis von Kalzium und Phosphor 1,5:1, von 6 bis 12 Monaten bzw. 1,3 : 1 und im Alter ab 1 Jahr 1:1.

Dieses Verhältnis kann bis ins Erwachsenenalter beibehalten werden. Die Aufnahme von Kalzium wird auch durch Kalium beeinflusst, dessen Überschuss die Aufnahme beeinträchtigt. Einige Säuren (Inositolphosphorsäure, Oxalsäure) bilden mit Kalzium starke unlösliche Verbindungen, die vom Körper nicht aufgenommen werden. Insbesondere Kalzium aus Brot, Getreide und anderen Getreideprodukten, die erhebliche Mengen an Inositphosphorsäure enthalten, wird schlecht absorbiert. Ein Überschuss oder Mangel an Fett in der täglichen Ernährung wirkt sich negativ auf die Aufnahme von Kalzium aus.

Die beste Kalziumquelle in der menschlichen Ernährung sind Milch und Milchprodukte. Calcium ist der wichtigste Makronährstoff in der Milch. Es ist in leicht verdaulicher Form enthalten und mit Phosphor gut ausbalanciert. Der Kalziumgehalt in Kuhmilch liegt zwischen 100 und 140 mg %. Die Menge hängt von der Futterration, der Tierrasse, dem Laktationsstadium und der Jahreszeit ab. Im Sommer ist der Ca-Gehalt geringer als im Winter.

Ca kommt in der Milch in drei Formen vor: In Form von freiem oder ionisiertem Kalzium – 10 % des Gesamtkalziums (8,5–11,5 mg %); In Form von Calciumphosphaten und Citraten – etwa 68 %; fest an Kasein gebundenes Calcium – etwa 22 %

Ein halber Liter Milch oder 100 g Käse decken den Tagesbedarf eines Erwachsenen an Kalzium (800 mg). Schwangere und stillende Mütter benötigen eine erhöhte Kalziumzufuhr – 1500 mg pro Tag. Kinder Schulalter sollte 100-1200 mg Kalzium pro Tag erhalten. Es kommt auch in grünem Gemüse vor: Knoblauch, Petersilie, Kohl, Sellerie und einigen Beeren und Früchten.

Im Gegensatz dazu beeinträchtigen eine Reihe von Lebensmitteln wie Spinat, Sauerampfer und Getreide die Aufnahme von Kalzium aus der Nahrung. Daher lohnt es sich, diese Wechselwirkung bei der Erstellung einer Diät zu berücksichtigen.

In den Tabellen im Anhang ist der Kalziumgehalt einiger Lebensmittel aufgeführt.

Magnesium

Ohne Magnesium kann ein Mensch nicht vollkommen gesund sein. Jeder im Körper ablaufende Prozess kann ohne Magnesiumsalze und -ionen nicht auskommen. Dieses Element steuert die Prozesse der Zellteilung und -reinigung, der Proteinbildung und des Stoffwechsels. Ein Erwachsener sollte 400-600 mg Magnesium zu sich nehmen. Die empfohlene Magnesiumzufuhr pro Tag (mg pro Tag) ist in Tabelle Nr. 15 im Anhang angegeben.

Diese Verzehrnorm kann mit einer ausgewogenen, richtigen Ernährung vollständig gedeckt werden. Es ist nützlich, das bei Überfunktion zu wissen Schilddrüse B. Psoriasis, Arthritis, Nephrokalzinose und Legasthenie bei Kindern, ist der Magnesiumgehalt im Körper erhöht.

Die physiologische Bedeutung und die biologische Rolle von Magnesium sind nicht genau verstanden, seine Rolle bei der Übertragung von Magnesium ist jedoch nicht vollständig geklärt nervöse Erregung und Normalisierung der Erregbarkeit nervöses System. Magnesium hat antispastische und gefäßerweiternde Eigenschaften sowie die Fähigkeit, die Darmmotilität zu stimulieren und die Gallensekretion zu steigern. Es gibt Hinweise auf eine Senkung des Cholesterinspiegels durch eine Magnesiumdiät. Beteiligt sich aktiv an Immunprozessen, wirkt antiallergisch, entzündungshemmend, stresshemmend und toxisch, fördert die Aufnahme von Kalzium aus dem Darm sowie die Aufnahme von Kalium, Phosphor, Vitamin B, C, und E. Es ist ein wesentlicher Teilnehmer an vielen biochemischen Prozessen des Körpers und der Regulierung lebenswichtiger Funktionen. Funktionen, erhält die normale Aktivität aufrecht Zellmembranen. Magnesium hat antispastische und gefäßerweiternde Eigenschaften sowie die Fähigkeit, die Darmmotilität zu stimulieren und die Gallensekretion zu erhöhen. Es gibt Hinweise auf eine Senkung des Cholesterinspiegels durch eine Magnesiumdiät.

Der Einsatz von Magnesium ist bei der Behandlung vieler Erkrankungen sehr wirksam: nervöse Störungen, Myokardinfarkt, Leukämie, Muskelschwäche, Sklerose. Magnesium ist im Kampf gegen Krebs unerlässlich.

Bei einem Mangel an Magnesium steigt der Kalziumgehalt in den Wänden der Arterien, des Herzens und der Muskeln. Bei Magnesiummangel in den Nieren kommt es zu degenerativen Veränderungen mit nephrotischen Erscheinungen, schmerzhaften Muskelkontraktionen, der Alterungsprozess beschleunigt sich, der Cholesterinspiegel im Blut steigt, die Immunität nimmt ab, infolge einer Verschlechterung der Kapillarelastizität wird die Mikrozirkulation gestört und es kommt zu Anämie .

Ein über die Norm hinausgehender Magnesiumgehalt im Körper ist äußerst selten, da die Nieren den Überschuss dieses Elements sofort ausscheiden. Daher ist die Gefahr einer Magnesiumvergiftung auch bei erhöhter Zufuhr über die Nahrung unwahrscheinlich. Solche Vergiftungen entstehen vor allem durch Übermaß Intravenöse Verabreichung Magnesiumhaltige Arzneimittel oder bei eingeschränkter Nierenfunktion.

Magnesium in Lebensmitteln

Magnesium kommt in Chlorophyll vor, einem grünen photosynthetischen Pigment, das in den meisten Pflanzen, Algen und Blaualgen vorkommt. Chlorophyll kommt auch in grünem Gemüse wie Spinat und Brokkoli vor.

Viel Magnesium findet sich in Lebensmitteln wie Bohnen (103 mg), Erbsen (88 mg), Spinat (82 mg), Wassermelone (224 mg), Milchpulver (119 mg), Tahini Halva (153 mg), Haselnüssen ( 172 mg).

Mit Roggenbrot (46 mg) und Weizenbrot (33 mg) ist es durchaus möglich, den Tagesbedarf an Magnesium zu decken. schwarze Johannisbeere(31 mg), Mais (36 mg), Käse (50 mg), Karotten (38 mg), Salat (40 mg), Schokolade (67 mg). Der Magnesiumgehalt in Fleisch und Fleischprodukten ist wie folgt: Schweinefleisch - 20 mg, Kalbfleisch – 24 mg, Kaninchen – 25 mg, Schinken – 35 mg, Amateurwurst – 17 mg, Teewurst – 15 mg, Würstchen – 20 mg.

Kartoffeln enthalten Magnesium in einer Menge von 23 mg pro 100 g Produkt, Weißkohl – 16 mg, Rüben – 22 mg, Tomaten – 20 mg, Frühlingszwiebeln und Zwiebeln – 18 mg bzw. 14 mg.

In Äpfeln und Pflaumen sind relativ geringe Mengen Magnesium enthalten – nur 9 mg pro 100 g Produkt.

Am wenigsten Magnesium wird über Nahrungsmittel wie Hirse, Fleisch und Fisch aufgenommen.

Früher erhielten die Menschen etwas Magnesium über ihr Wasser, insbesondere wenn das Wasser aus unterirdischen Brunnen stammte. Aber moderne Methoden Durch Wasserreinigung und -enthärtung wird der Magnesiumgehalt im Leitungswasser drastisch reduziert. Wasser, das viele Mineralien, darunter auch Magnesium, enthält, wird als „hart“ bezeichnet und ist normalerweise enthärtet.

Eine ausreichende Menge verschiedener Hülsenfrüchte, Getreide, Nüsse oder Gemüse in unserer täglichen Ernährung könnte wahrscheinlich unseren erforderlichen durchschnittlichen Tagesbedarf an Magnesium decken. Allerdings kann man sich auf diese Aussage nicht vollständig verlassen, und dafür gibt es folgende gute Gründe:

1. Je älter ein Mensch ist, desto weniger Nährstoffe kann er über die Nahrung aufnehmen. Die Salzsäure in unserem Magen, der Hauptbestandteil, der uns bei der Aufnahme von Nährstoffen hilft, wird mit zunehmendem Alter vom Körper immer weniger produziert.

2. Unsere Nahrungsversorgung enthält weitaus weniger Nährstoffe als noch vor 50 Jahren. Böden werden nach und nach ausgelaugt und dadurch sind in der Nahrung immer weniger nützliche Nährstoffe enthalten. Dem Boden werden zusätzliche Düngemittel ausgebracht, die jedoch nur drei Mineralien enthalten: Stickstoff, Phosphor und Kalium. In der Regel werden angebaute Produkte nach Ertrag und finanzieller Attraktivität ausgewählt, nicht jedoch nach ihrem Nährstoffgehalt. Während unser Körper Nährstoffe und Mineralien aus der Nahrung beziehen muss, strebt der Landwirt danach, mit minimalem finanziellen Aufwand den maximalen Ertrag zu erzielen. Und wenn wir Produkte kaufen, orientieren wir uns meist eher am Preis als am Nährstoffgehalt der Produkte.

Kalium

Kalium ist ein sehr wichtiges intrazelluläres Element, das für die normale Funktion der Weichteile des Körpers notwendig ist. Endokrine Drüsen, Kapillaren, Blutgefäße, Nervenzellen, Gehirn, Niere, Leber, Herz und andere Muskeln können ohne dieses Element nicht vollständig funktionieren. Kalium macht 50 % aller Flüssigkeiten im Körper aus.

Die Bedeutung von Kalium im Leben des Körpers liegt vor allem in seiner Fähigkeit, die Flüssigkeitsentfernung aus dem Körper zu fördern. „Kalium“-Diäten können eingesetzt werden, wenn eine Steigerung der Diurese und eine Verbesserung der Natriumausscheidung erforderlich sind. Kalium spielt eine wichtige Rolle im intrazellulären Stoffwechsel. Es ist an enzymatischen Prozessen und an der Umwandlung von Phosphobrenztraubensäure in Brenztraubensäure beteiligt. Kalium ist wichtig für die Bildung von Puffersystemen (Bikarbonat, Phosphat etc.), die Veränderungen in der Reaktion des Mediums verhindern und dessen Konstanz gewährleisten. Kaliumionen spielen eine wichtige Rolle bei der Bildung von Acetylcholin und bei der Weiterleitung der Nervenerregung an die Muskeln.

Die Hauptaufgabe von Kalium im Körper (zusammen mit Natrium) besteht darin, die Funktionsfähigkeit aufrechtzuerhalten Zellwände. Eine weitere äußerst wichtige Aufgabe des Elements ist die Aufrechterhaltung der Konzentration des Hauptelements Nährstoff für das Herz (Magnesium) und seine physiologischen Funktionen.

Kalium normalisiert sich Herzschlag, hält das Säure-Basen-Gleichgewicht des Blutes aufrecht, ist ein Antisklerotikum: verhindert die Ansammlung von Natriumsalzen in Zellen und Blutgefäßen.

Kalium trägt dazu bei, das Gehirn mit Sauerstoff zu versorgen, steigert die geistige Aktivität, senkt den Blutdruck, reinigt den Körper von Giftstoffen und Abfallstoffen und hilft bei der Behandlung allergischer Erkrankungen.

Kalium unterstützt Energielevel Körper, steigert Ausdauer und körperliche Kraft.

Ein Mangel an diesem Element im Körper führt zu Funktionsstörungen der Nieren und Nebennieren, Störungen des Herzrhythmus und der Stoffwechselprozesse im Myokard, Müdigkeit, körperlicher und emotionaler Erschöpfung, führt zu Erosion der Schleimhäute und verringert die Wundheilungsrate. Sprödes und glanzloses Haar sowie trockene Haut sind ebenfalls Anzeichen für einen Kaliummangel. Bei schwangeren Frauen kommt es zu Pathologien der fetalen Entwicklung und zu Komplikationen während der Geburt.

Kalium ist in Lebensmitteln pflanzlichen und tierischen Ursprungs gut vertreten. In Kartoffeln ist eine erhebliche Menge Kalium enthalten (568 mg pro 100 g Produkt), wodurch der Bedarf an Kalium hauptsächlich gedeckt wird. Regelmäßige, ausgewogene Ernährung liefert Kalium in einer Menge, die den Bedarf des Körpers deckt. Der Tagesbedarf an Kalium für Erwachsene beträgt 3-5 g.

Wie Sie sehen, ist die Bedeutung von Kalium für die Erhaltung der menschlichen Gesundheit und normalen Leistungsfähigkeit einfach von unschätzbarem Wert.

Kalium in Lebensmitteln

Der erste Schritt zum Erreichen des Mineralstoffgleichgewichts in unserem Körper besteht darin, die Salzmenge in unserer täglichen Ernährung zu reduzieren. Der nächste Schritt sollte darin bestehen, die Kaliumaufnahme zu erhöhen. Die reichsten Kaliumquellen sind Kulturpflanzen: Frisches Obst, frisches Gemüse, gekeimte Körner, Hülsenfrüchte und Vollkornprodukte – das sind die Produkte, die die Grundlage unseres gesunden Ernährungssystems bilden. Für optimale Ergebnisse sollten Sie über den Tag verteilt kaliumreiche Lebensmittel zu sich nehmen. Alle Früchte und die meisten Gemüsesorten enthalten zehn- oder sogar hundertmal mehr Kalium als Natrium. Daher sollte jedem von uns klar sein, wie wichtig es ist, den Anteil dieser Lebensmittel in unserer Ernährung zu erhöhen.

Orangen, Bananen und Ofenkartoffeln gelten seit langem als Kaliumquellen. Nehmen Sie sie daher regelmäßig in Ihre tägliche Ernährung auf.

Melone ist eine weitere ausgezeichnete Kaliumquelle. Nehmen Sie es öfter in Ihren Speiseplan auf. Zur Abwechslung können Sie den Saft trinken oder daraus Püree zubereiten – das Fruchtfleisch dieser Frucht ist recht zart.

Der Kaliumgehalt in Wassermelonen ist sehr hoch. Nutzen Sie die Reifezeit dieser Früchte voll aus und essen Sie so viel wie möglich davon. Für ein anderes Geschmackserlebnis können Sie sie wiederum entsaften oder pürieren – schälen und fertig.

Auch Hülsenfrüchte wie Kidneybohnen, Limabohnen und Linsen enthalten viel Kalium und Eiweiß. Alle Hülsenfrüchte ergeben wunderbare Suppen.

Sie können den Kaliumgehalt in Suppen erhöhen hausgemacht, wenn man ihnen Pastinaken, Steckrüben oder Kürbis hinzufügt. Beispielsweise deckt der Verzehr eines so bekannten und zugänglichen kaliumhaltigen Lebensmittels wie Kartoffeln in einer Menge von 500 Gramm pro Tag den täglichen Bedarf einer Person an diesem Element vollständig. Es sollte jedoch beachtet werden, dass übermäßiger Verzehr von Kartoffeln aufgrund von „zusätzlichen Pfunden“ zum Auftreten von „zusätzlichen Pfunden“ führen kann große Menge die darin enthaltene Stärke.

Fügen Sie Ihren selbstgemachten Salaten und Sandwiches immer geriebene Karotten hinzu, um den Kaliumgehalt Ihrer Ernährung weiter zu erhöhen.

Avocadofrüchte enthalten viel Kalium und eignen sich hervorragend als Ergänzung zu verschiedenen Salaten und Sandwiches. Darüber hinaus enthält Avocado hochwertiges Eiweiß und Fettsäuren, die für den Körper sehr wichtig sind.

Durch den Verzehr frisch zubereiteter Säfte aus frischem Gemüse erleben Sie nicht nur echten Genuss, sondern versorgen Ihren Körper auch mit einer erheblichen Menge Kalium. Beispielsweise enthält ein Glas frisch zubereiteter Karottensaft etwa 800 mg dieses Elements.

Sie können verschiedene frische Obstsorten in einem Mixer mixen, um ein kaliumreiches Frühstück oder einen Snack zuzubereiten. Solch ein aromatisches Püree stellt einen unvergleichlichen „Kaliumcocktail“ dar, der den Bedarf des Körpers an diesem Element deckt.

Um den größtmöglichen Kaliumgehalt in Lebensmitteln zu erhalten, empfiehlt es sich, sie zu dämpfen oder in einer minimalen Menge Wasser zu kochen. Nehmen Sie Kalium auf keinen Fall in Form von chemischen Verbindungen oder Darreichungsformen zu sich: Dies führt zu Es kommt zu Reizungen des Verdauungstraktes, die bei hohen Dosen sogar lebensbedrohlich werden können.

Digitale Daten zum Kaliumgehalt in Getreide und Hülsenfrüchten, Mehl und Getreide, Brot und Bäckereiprodukte, Nudeln, Gemüse und Melonen, Obst und Beeren, Milchprodukte, Hüttenkäse und Käse, Fleisch, Geflügel und Eier, Fisch werden im Anhang vorgestellt.

Die Rolle von Kalium während des Trainings Körperkultur und Sport

Kalium ist ein sehr wichtiges Spurenelement, das für die normale Aufrechterhaltung vieler physiologischer Reaktionen im menschlichen Körper notwendig ist. Bei der Ausübung von Leibeserziehung und Sport benötigen trainierende Personen zusätzliche Mengen dieses Elements. Dieser steigende Bedarf an Kalium kann mit Hilfe einer speziellen Diät gedeckt werden, die die zwingende Aufnahme einer ausreichenden Menge kaliumhaltiger Lebensmittel in die Ernährung erfordert.

Der Körper einer erwachsenen Frau enthält durchschnittlich etwa 225 Gramm Kalium (das sind etwa 10 % weniger als der Körper eines Mannes). Der tägliche Kaliumbedarf eines Menschen beträgt 2 – 4 Gramm. Bei intensiver körperlicher Aktivität sollte der Körper täglich mindestens 5 Gramm dieses Mikroelements aufnehmen. Es ist durchaus möglich, diese Menge Kalium durch den Verzehr kaliumhaltiger Lebensmittel bereitzustellen.

Warum sind kaliumhaltige Produkte besonders nützlich für Menschen, die aktiv Sport treiben? Tatsache ist, dass bei der Durchführung verschiedener körperliche Bewegung Während des Trainings steigt die Belastung des Herz-Kreislauf-Systems deutlich an. Und Kalium sorgt für die normale Funktion dieses menschlichen Organsystems und reguliert den Blutdruck und die Herzfrequenz. Darüber hinaus ist Kalium an den Prozessen der Muskelkontraktion und -entspannung beteiligt, sorgt für die Weiterleitung von Impulsen in Nervenfasern und reguliert die Flüssigkeitsverteilung im Körper. Wenn bei der Zubereitung einer Diät auf kaliumhaltige Produkte geachtet wird, laufen alle oben genannten physiologischen Prozesse im Körper eines Trainierenden konstant auf dem gewünschten Niveau ab. Kalium kann auch Schlaganfällen vorbeugen und Müdigkeit und Nervosität reduzieren.

Eine unzureichende Menge dieses Elements im Körper führt zum Auftreten von niedriger Blutdruck, Herzrhythmusstörungen, erhöhter Cholesterinspiegel im Blut, Muskelschwäche, erhöhte Knochenbrüchigkeit, eingeschränkte Nierenfunktion, Entwicklung von Schlaflosigkeit und Depression. Bei diesen Pathologien wird weiteres Training gesundheitsgefährdend. Um die oben genannten Symptome zu lindern, verwenden sie häufig nicht nur die Aufnahme notwendiger Lebensmittel in die Ernährung, sondern verschreiben auch spezielle kaliumhaltige Medikamente. Solche pathologischen Zustände entstehen vor allem bei der Einnahme von Diuretika (was viele Sportler häufig tun, um durch Feuchtigkeitsverlust schnell das Körpergewicht zu reduzieren und bei Wettkämpfen in die gewünschte Gewichtsklasse zu gelangen) und bestimmten Hormonpräparaten (insbesondere Nebennierenhormonen). Auch vermehrtes Schwitzen, das bei körperlicher Betätigung während des Trainings zwangsläufig auftritt, sowie häufiger Durchfall oder Erbrechen führen zu einem Kaliummangel im Körper. In diesen Fällen ist es zur Wiederherstellung des normalen Gleichgewichts dieses Elements auch notwendig, kaliumhaltige Produkte zu sich zu nehmen.

Natrium

Die biologischen Wirkungen von Natrium sind vielfältig. Es spielt eine wichtige Rolle bei den Prozessen des intrazellulären und intergeweblichen Stoffwechsels. Natriumsalze kommen hauptsächlich in extrazellulären Flüssigkeiten vor – Lymphe und Blutserum. Eine äußerst wichtige Rolle kommt den Natriumverbindungen (Bikarbonaten, Phosphaten) bei der Bildung zu Puffersystem, wodurch ein Säure-Base-Zustand entsteht. Natriumsalze haben sehr wichtig um einen konstanten osmotischen Druck des Protoplasmas und der biologischen Körperflüssigkeiten zu erzeugen. Die Konstanz des Natriumgehalts im Körper wird durch die Ausscheidungsregulation aufrechterhalten, wodurch bei unzureichender Natriumaufnahme aus der Nahrung die Ausscheidung verringert wird.

Natrium ist aktiv am Wasserstoffwechsel beteiligt. Natriumionen bewirken ein Aufquellen von Gewebekolloiden und tragen so zur Retention von gebundenem Wasser im Körper bei.

Der natürliche Natriumgehalt von Lebensmitteln ist vernachlässigbar. Es gelangt hauptsächlich über Natriumchlorid in den Körper, das der Nahrung in beliebigen Mengen zugesetzt wird.

Die normale Natriumaufnahme für Erwachsene beträgt 4 – 6 g pro Tag, was 10 – 15 g Natriumchlorid entspricht. Diese Menge Natrium kann bei systematischem Verzehr als harmlos angesehen werden. Bei starker körperlicher Anstrengung, in heißen Klimazonen und bei vermehrtem Schwitzen steigt der Bedarf an Natrium (manchmal verdoppelt er sich). Die Menge an Speisesalz in der Ernährung einer Person sollte individuell berechnet werden. Bei Herz- und Nierenerkrankungen wird empfohlen, den Verzehr einzuschränken – diese Organe werden bei der Blutverarbeitung mit überschüssigem Natrium überlastet.

Ein Überschuss dieses Makroelements führt zu Schwellungen im Gesicht und an den Beinen: Natriumionen führen zu einer Schwellung von Gewebekolloiden, was wiederum zur Speicherung und Ansammlung von Wasser im Körper beiträgt. Bei viel Salz in der Nahrung, bei Funktionsstörung der Nebennierenrinde, Neigung zu Bluthochdruck, Diabetes Mellitus, Neurosen, wenn der Wasser-Salz-Stoffwechsel und die Nierenausscheidungsfunktion beeinträchtigt sind, steigt die Natriummenge im Körper. Übermaßsymptome: Hyperaktivität, Beeinflussbarkeit, schnelle Erregbarkeit, Schwitzen, erhöhter Durst.

Lebensmittel (nicht gesalzen!) enthalten unterschiedliche Mengen an Natrium und werden im Anhang in Tabellenform dargestellt.

Phosphor

Phosphor ist ein sehr wichtiges Element für das Leben des Körpers. Phosphor kommt wie Kalzium in erheblichen Mengen im Knochengewebe vor; zusammen mit Kalzium ist es für die Festigkeit und Stabilität des Knochengewebes verantwortlich und außerdem Bestandteil von Nukleinsäuren und Proteinen.

Der Bedarf des Körpers an Phosphorsalzen ist noch größer als an Calciumsalzen: 1,6-2 g pro Tag. Schwangere und stillende Frauen sollten täglich 3–3,8 g zu sich nehmen, Kinder 1,5–2,5 g.

Nicht weniger wichtig ist jedoch das Verhältnis von Phosphor und Kalzium (ca. 2 zu 3), da diese beiden Elemente untrennbar miteinander verbunden sind. Als Folge eines Ungleichgewichts in diesem Gleichgewicht können verschiedene Pathologien auftreten: Überschüssiges Kalzium führt zu Urolithiasis, überschüssiger Phosphor führt zur Entfernung von Kalzium aus den Knochen. Der Körper enthält jedoch ein sehr nützliches Element, das den Phosphor-Kalzium-Stoffwechsel steuert – Vitamin D.

Phosphor spielt eine führende Rolle bei der Funktion des Zentralnervensystems. Der Stoffwechsel von Phosphorverbindungen steht in engem Zusammenhang mit dem Stoffwechsel, insbesondere von Fetten und Proteinen. Phosphor spielt eine wichtige Rolle bei Stoffwechselprozessen in membranständigen intrazellulären Systemen und Muskeln (einschließlich des Herzens).

Phosphorverbindungen sind die häufigsten Bestandteile im Körper und nehmen aktiv an allen Stoffwechselprozessen teil.

Mit erhöht physische Aktivität Da bei unzureichender Proteinzufuhr aus der Nahrung der Bedarf des Körpers an Phosphor stark ansteigt.

Viele Phosphorverbindungen bilden mit Proteinen, Fettsäuren und anderen Säuren komplexe Verbindungen, die sich durch hohe Konzentrationen auszeichnen biologische Aktivität. Dazu gehören Nukleoproteine ​​von Zellkernen, Phosphoproteine ​​(Kasein), Phosphatide (Lecithin) usw.

Schlechte Ernährung und der Einfluss anderer ungünstige Faktoren, wodurch es im Körper zu einem Mangel an Phosphorverbindungen kommt, was zu häufigen Frakturen, Karies, Gelenk- und Knochenerkrankungen führt. Auch Nervenstörungen und Hauterkrankungen können auftreten.

Die Aufnahme von Phosphor hängt mit der Aufnahme von Kalzium, dem Proteingehalt der Nahrung und anderen damit zusammenhängenden Faktoren zusammen. Einige Phosphorverbindungen werden schlecht absorbiert. Dabei handelt es sich vor allem um Phytinsäure, die in Form von Phytinverbindungen in Getreide vorkommt.

Der Tagesbedarf eines Erwachsenen an Phosphor beträgt 1200 mg.

In den Tabellen im Anhang ist der Magnesiumgehalt bestimmter Lebensmittel aufgeführt.

Chlor

Die physiologische Bedeutung und biologische Rolle von Chlor liegt in seiner Beteiligung an der Regulierung des osmotischen Drucks in Zellen und Geweben sowie an der Normalisierung des Wasserstoffwechsels. Chlor im Körper ist in Salzsäure enthalten – dem Hauptbestandteil des Magensaftes; zusammen mit Natrium hält es das Wasser-Elektrolyt-Gleichgewicht des Körpers aufrecht, fördert die Ansammlung von Wasser im Gewebe, beteiligt sich an der Bildung von Blutplasma und hilft entfernt Giftstoffe und Abfallstoffe aus dem Körper, verbessert die Leberfunktion, fördert die normale Verdauung, aktiviert einige Enzyme, beteiligt sich am Prozess des Fettabbaus, kontrolliert den Zustand der roten Blutkörperchen und fördert die rechtzeitige Entfernung von Kohlendioxid aus dem Körper.

Chlor kann über den Schweiß ausgeschieden werden, die Hauptausscheidung von Chlor erfolgt jedoch über den Urin. Chlor in hypertonen Natriumchloridlösungen reduziert das Schwitzen sowohl bei Muskelarbeit als auch bei hohen Umgebungstemperaturen.

Ein erheblicher Teil des Natriumchlorids wird in der Haut zurückgehalten, was zu einer verstärkten Schwellung der Hautproteine ​​und einem Anstieg der Menge an gebundenem Wasser führt. Gleichzeitig steigt die Menge an Wasser, die zum Auflösen von Elektrolyten benötigt wird. All dies führt zu einer verminderten Wasserabgabe aus der Haut und zu einer verminderten Schweißbildung. Die zusätzliche Zugabe von Natriumchlorid in kohlensäurehaltiges Wasser wird in Hotshops häufig verwendet Industrieunternehmen. Die Ergebnisse einiger Studien belegen jedoch nicht, dass das Schwitzen unter dem Einfluss zusätzlicher Chlormengen, die als Bestandteil von Natriumchlorid zugeführt werden, abnimmt.

Der natürliche Chlorgehalt in Lebensmitteln ist unbedeutend. Im Wesentlichen gelangt Chlor in den Körper durch die Zugabe von Natriumchlorid zu Lebensmitteln gemäß der Rezeptur für deren Herstellung oder durch die Zugabe von Natriumchlorid zu Lebensmitteln durch den Verbraucher nach eigenem Ermessen.

Die tägliche harmlose Chlordosis für einen Erwachsenen beträgt 5-7 g.

Symptome eines Chlormangels: Muskelschwäche, Schläfrigkeit, Lethargie, Gedächtnisverlust, Appetitlosigkeit, Mundtrockenheit, Zahn- und Haarausfall. Ein starker und erheblicher Rückgang der Chlormenge im Körper kann zum Koma und sogar zum Tod führen.

Ein erhöhter Chlorgehalt im Körper ist schädlich, da er zu Wassereinlagerungen in Geweben und Organen führt, was vor allem zu einem Anstieg des Blutdrucks führt. Andere Symptome von überschüssigem Chlor: Schmerzen im Kopf und in der Brust, dyspeptische Störungen, trockener Husten, Tränenfluss, Schmerzen in den Augen. In schwereren Fällen kann es zu einem toxischen Lungenödem und einer Bronchopneumonie mit erhöhter Temperatur kommen.

Die Ursachen für überschüssiges Chlor: Einatmen konzentrierter chlorhaltiger Dämpfe in gefährlichen Industrien (Textil-, Pharma-, Chemieindustrie), Einnahme bestimmter Medikamente sowie eine Reihe von Krankheiten: Überfunktion der Nebennierenrinde, Schädigung des Hypothalamus und andere. Desinfektion Wasser trinken mit Hilfe von Chlor, wodurch Verbindungen entstehen, die zu Atemwegsviruserkrankungen, Gastritis, Lungenentzündung und einigen Angaben zufolge sogar Krebs führen. Es wird auch davon ausgegangen, dass beim Einatmen konzentrierter giftiger Substanzen während längerer heißer Duschen ein hohes Risiko einer Chlorvergiftung besteht.

In den Tabellen im Anhang ist der Chlorgehalt bestimmter Lebensmittel aufgeführt.

Schwefel

Schwefel ist ein mineralischer Bestandteil, ein gelbes Pulver, das in Verbindung mit Wasserstoff nach faulen Eiern riecht.

Die Bedeutung von Schwefel für das Leben des Körpers ist nicht ausreichend geklärt. Es ist bekannt, dass Schwefel ein notwendiger Strukturbestandteil einiger Aminosäuren (Methionin, Cystin), Vitamine (Thiamin usw.) ist, außerdem Bestandteil von Insulin ist und an dessen Bildung beteiligt ist. Schwefel ist für die Aufrechterhaltung einer normalen Leberfunktion und der Reinigung des Körpers notwendig.

Schwefel spielt eine wichtige Rolle bei der Bildung von Enzymen – Wirkstoffen, die chemische Reaktionen im Körper beschleunigen. Die Ergebnisse einiger Studien legen dies nahe mögliches Ergebnis Die Wirkung schwefelhaltiger Verbindungen besteht in der Senkung des Blutdrucks, des Blutzuckers und des Cholesterinspiegels.

Die negativen Folgen eines übermäßigen Gehalts des Elements wurden in der Literatur nicht beschrieben. Ein Mangel an Schwefel führt zu Störungen von Stoffwechselprozessen, insbesondere des Pigmentstoffwechsels. Es wird angenommen dass mögliche Symptome Ein Mangel an diesem Element kann zu einem erhöhten Zucker- und Triglyceridspiegel im Blut sowie zu Gelenkschmerzen führen.

Die Menge dieses Makronährstoffs in der Nahrung ist proportional zum Proteingehalt. In tierischen Produkten ist mehr Schwefel enthalten: Geflügel, Fleisch, Meeresfrüchte, Eigelb. Unter den Produkten pflanzlichen Ursprungs sind Zwiebeln, Spargel, Bohnen, Knoblauch, Meerrettich, Nüsse, Radieschen, Radieschen, Kohl, Spinat, Pflaumen und Stachelbeeren zu erwähnen.

In den Tabellen im Anhang ist der Schwefelgehalt bestimmter Lebensmittel aufgeführt.

3. Methoden zur Bestimmung des qualitativen und quantitativen Gehalts an Makroelementen in Lebensmitteln

In unserer Zeit des technologischen Booms gibt es viele Methoden zur Bestimmung der Zusammensetzung von Lebensmitteln, von altbekannten bis hin zu den innovativsten. In diesem Abschnitt betrachten wir die gängigsten und relativ unkomplizierten Methoden im Hinblick auf ihre Umsetzung, nämlich die physikalisch-chemischen.

Diese Methoden werden am häufigsten zur Beurteilung der Qualität von Konsumgütern eingesetzt. Diese Methoden unterscheiden sich darin, dass die Warenrecherche mit durchgeführt wird Messgeräte und die Ergebnisse werden in objektiven Größen ausgedrückt, sodass die Definition zuverlässig ist und durch wiederholte Analyse überprüft werden kann. Physikalisch-chemische Methoden stellen den Zusammenhang zwischen den physikalischen Eigenschaften und der chemischen Zusammensetzung des Produkts her. Das Prinzip der Bestimmung der chemischen Zusammensetzung mit jeder Methode ist dasselbe: Die Zusammensetzung eines Stoffes wird durch seine Eigenschaften bestimmt.

3.1 Emissionsspektralanalyse

Die Emissionsspektralanalyse ist eine physikalisch-chemische Analysemethode bzw. eine optische Methode.

Jeder Stoff unterscheidet sich in seiner Zusammensetzung und Struktur von anderen Stoffen und weist einige individuelle Eigenschaften auf, die nur ihm eigen sind. PR, Emissionsspektren, Absorption und Reflexion von Strahlung durch einen Stoff haben eine für jeden Stoff charakteristische Form. Dieser Stoff ist auch an seiner Löslichkeit und Kristallform zu erkennen.

Bei mit fx Bei diesen Methoden interessiert uns die Konzentration des Analyten, d. h. sein Gehalt pro Volumeneinheit der untersuchten Lösung. Die Konzentration von Stoffen wird dadurch bestimmt, dass immer ein Zusammenhang zwischen ihr und der Größe der vom Stoff ausgehenden Signale besteht. Unabhängig von der Analysemethode sind die Methoden zur Berechnung des Gehalts der gewünschten Komponente im Produkt für alle physikalisch-chemischen Methoden gleich.

3.2 Atomemissionsspektroskopie: die beliebteste Methode zur Analyse mehrerer Elemente

Es gibt kein Spektrometer zur Messung der Intensität der Lichtemission angeregter Atome – eine separate externe Strahlungsquelle als aktuelle: Die Probe selbst, ihre angeregten Atome, dienen als Strahlungsquelle. Im Zerstäuber erfolgt die Zerstäubung und Anregung der Atome gleichzeitig. Ein Zerstäuber ist eine Quelle für Niedertemperatur- oder Hochtemperaturplasma.

Die Methode basiert auf der Untersuchung von Emissionsspektren, die durch Anregung von Proben in einer harten Anregungsquelle erhalten werden. Um ein Emissionsspektrum zu erhalten, muss den Partikeln des Analyten zusätzliche Energie zugeführt werden. Zu diesem Zweck wird bei der Spektralanalyse eine Probe in eine Lichtquelle gebracht, wo sie erhitzt und verdampft wird und die in der Gasphase eingeschlossenen Moleküle in Atome dissoziieren, die beim Zusammenstoß mit Elektronen in einen angeregten Zustand übergehen. Atome können für sehr kurze Zeit (10-7 Sekunden) in einem angeregten Zustand bleiben. Sie kehren spontan in einen Normal- oder Zwischenzustand zurück und geben überschüssige Energie in Form von Lichtquanten ab.

Die Intensität der Spektrallinie bzw. die Strahlungsleistung beim Übergang von Atomen von einem Energiezustand in einen anderen wird durch die Anzahl der emittierenden Atome Ni (die Anzahl der Atome im angeregten Zustand i) und die Wahrscheinlichkeit Aik des Atomübergangs bestimmt vom Zustand i zum Zustand k.

Die optimale Temperatur, bei der die maximale Linienintensität erreicht wird, hängt vom Ionisierungspotential der Atome und der Anregungsenergie einer gegebenen Spektrallinie ab. Darüber hinaus hängt der Ionisierungsgrad von Atomen und damit die Intensität der Spektrallinie auch von der chemischen Zusammensetzung und Konzentration anderer Elemente ab.

Die Intensität der Spektrallinie hängt von der Temperatur der Lichtquelle ab. Daher ist es bei der Atomemissionsspektralanalyse üblich, die Intensität der Analyselinie relativ zur Intensität einer bestimmten Referenzlinie zu messen. Meistens handelt es sich hierbei um eine Linie, die zur Hauptkomponente der Probe gehört.

In der Praxis der Atomemissionsspektralanalyse werden Gleich- und Wechselstromlichtbögen, Flammen, kondensierte Nieder- und Hochspannungsfunken, Niederspannungsimpulsentladungen, Mikrowellenentladungen usw. als Quellen zur Anregung von Spektren verwendet.

Zur Aufzeichnung des Spektrums werden visuelle, fotografische und fotoelektrische Geräte verwendet. Bei den einfachsten Instrumenten – Stylometern und Styloskopen – wird die Intensität von Spektrallinien visuell durch ein Okular beurteilt. In Spektrographen werden Fotoplatten als Strahlungsempfänger verwendet. Bei Quantenmetern und photoelektrischen Stylometern dient eine Fotozelle als Strahlungsempfänger.

Für die quantitative Analyse ist ein weiterer Vorgang erforderlich: Messen Sie die Intensität der Spektralbänder, die zu Makroelementen gehören, und berechnen Sie anhand zuvor erstellter Kalibrierungsdiagramme oder Standards deren Konzentration, d. h. ermitteln Sie die quantitative Zusammensetzung der Probe. Für die quantitative Analyse mittels Atomemissionsspektroskopie wird Plasma als Anregungsquelle gegenüber einer Lichtbogen- oder Funkenentladung bevorzugt. Aufgrund von Schwankungen der Anregungsbedingungen sollte bei der Bestimmung der Konzentration eines Elements die Linie eines anderen Elements, ein sogenannter interner Standard, zum Vergleich herangezogen werden.

Die qualitative Analyse von Lebensmitteln mittels Atomemissionsspektroskopie umfasst die folgenden Vorgänge: Erhalten eines Spektrums, Bestimmen der Wellenlängen von Spektrallinien. Basierend auf diesen Daten wird mithilfe von Nachschlagetabellen festgestellt, dass die Spektrallinien zu bestimmten Makroelementen gehören, d. h. sie bestimmen hochwertige Komposition Proben.

Mit Plasmazerstäubern ist auch eine qualitative Analyse auf Metalle und solche Nichtmetalle möglich, deren Anregungsenergie im UV-sichtbaren Bereich liegt.

Alle Methoden der Atomemissionsspektroskopie sind relativ und erfordern eine Kalibrierung mit geeigneten Standards.

Die Messung der Intensität von Spektrallinien in der Emissionsspektralanalyse kann mit visuellen, fotografischen und fotoelektrischen Methoden durchgeführt werden.

Im ersten Fall erfolgt ein visueller Vergleich der Intensitäten der Spektrallinien des zu bestimmenden Makroelements und benachbarter Linien aus dem Spektrum des Hauptbestandteils der Probe.

Fotografische Methoden zur Aufnahme von Spektren werden am häufigsten in der Atomemissionsspektralanalyse eingesetzt. Ihr Vorteil ist die Dokumentation der Analyse, die gleichzeitige Registrierung, niedrige Nachweisgrenzen für viele Elemente und die Möglichkeit der wiederholten statistischen Verarbeitung von Spektren

Bei der fotografischen Registrierung kommt es zu einer Verschiebung der Kalibrierungskurven aufgrund von Schwankungen der Eigenschaften der fotografischen Emulsion von einer Platte zur anderen und einer unzureichend genauen Wiedergabe der Entwicklungsbedingungen.

Um Daten mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit zu erhalten, werden häufig photoelektrische Methoden zur Aufzeichnung und Photometrie von Spektren eingesetzt. Der Kern dieser Methoden besteht darin, dass der Lichtstrom der gewünschten Analyselinie mithilfe eines Monochromators vom Rest des Probenspektrums getrennt und in umgewandelt wird elektrisches Signal. Die Intensität der Linie wird anhand des Werts dieses Signals (Strom oder Spannung) gemessen.

Moderne Spektrometer sind mit Datenbanken ausgestattet, die bis zu 50.000 wichtige Linien verschiedener Elemente enthalten. Durch sequentielles Scannen des gesamten Wellenlängenbereichs mit solchen Geräten ist es möglich, in relativ kurzer Zeit – 45 Minuten – eine vollständige qualitative Analyse durchzuführen.

Die Atomemissionsspektroskopie wird überall dort eingesetzt, wo eine Multielementanalyse erforderlich ist: in der Medizin, bei der Untersuchung der Zusammensetzung von Erzen, Mineralien, Wässern, bei der Analyse der Qualität von Lebensmitteln und des Gehalts an Makroelementen in ihnen.

3.3 Atomabsorptionsspektralanalyse

AAA ist eine Methode zur Bestimmung der Konzentration durch Absorption von Schichten von Parametern eines Elements monochromatischen Lichts, dessen Wellenlänge dem Zentrum der Absorptionslinie entspricht. Die Analyse erfolgt anhand der empfindlichsten Spektrallinien der Absorption, die Übergängen vom Grundzustand in einen Zustand höherer Energie entsprechen. In den meisten Fällen sind diese Linien auch die empfindlichsten in der Emissionsanalyse. Wenn die Moleküle eines Stoffes Licht in Streifen über breite Wellenlängen absorbieren, erfolgt die Absorption durch Atompaare in engen Grenzen, in der Größenordnung von einem Tausendstel Nanometer.

Bei AAA wird der Analyt unter dem Einfluss thermischer Energie in Atome zerlegt. Dieser Vorgang wird Atomisierung genannt, d. h. die Umwandlung einer Substanz in einen Dampfzustand, in dem die zu bestimmenden Elemente in Form freier Atome vorliegen, die Licht absorbieren können. Die Emission und Absorption von Licht sind mit den Übergangsprozessen von Atomen von einem stationären Zustand in einen anderen verbunden. Bei Anregung bewegen sich die Atome in einen stationären Zustand k mit der Energie Ek und kehren dann mit der Energie in den ursprünglichen Grundzustand i zurück und emittieren Licht einer bestimmten Frequenz.

Strahlungsübergänge erfolgen spontan und ohne äußeren Einfluss.

Die physiologische Bedeutung mineralischer Elemente wird durch ihre Beteiligung bestimmt:

bei der Bildung von Strukturen und der Umsetzung der Funktionen von Enzymsystemen;

bei plastischen Prozessen im Körper;

beim Aufbau von Körpergewebe, insbesondere Knochengewebe;

bei der Aufrechterhaltung des Säure-Basen-Haushalts und der normalen Salzzusammensetzung des Blutes;

bei der Normalisierung des Wasser-Salz-Stoffwechsels.

Alkalische Mineralelemente (Kationen).

Kalzium ist das häufigste Mineralelement, das im menschlichen Körper in einer Menge von 1500 g enthalten ist. Etwa 99 % des Kalziums kommen in den Knochen vor, sind an Blutgerinnungsprozessen beteiligt und stimulieren die Kontraktilität des Herzmuskels.

Kalziumquellen sind Milch und Milchprodukte: 0,5 Liter Milch oder 100 g Käse decken den Tagesbedarf eines Erwachsenen an Kalzium (800 mg). Für schwangere und stillende Mütter - 1500 mg pro Tag. Kinder sollten je nach Alter 1100-1200 mg Kalzium pro Tag erhalten.

Magnesium spielt eine wichtige Rolle bei Kohlenhydraten und Phosphorstoffwechsel, hat antispastische und gefäßerweiternde Eigenschaften.

Die Hauptquellen für Magnesium sind Getreide: Getreide, Erbsen, Bohnen. Tierische Produkte enthalten sehr wenig Magnesium.

Der Magnesiumbedarf eines Erwachsenen beträgt 400 mg pro Tag. Kinder – 250–350 mg pro Tag, je nach Alter.

Natrium beteiligt sich an den Prozessen des extrazellulären und intergewebenen Stoffwechsels, an der Aufrechterhaltung des Säure-Basen-Gleichgewichts und des osmotischen Drucks. Natrium gelangt hauptsächlich mit Speisesalz in den Körper. Die Natriumaufnahme beträgt 4–6 g pro Tag, was 10–15 g Natriumchlorid entspricht. Der Natriumbedarf steigt bei schwerer körperlicher Arbeit, starkem Schwitzen, Erbrechen und Durchfall.

Kalium. Die Bedeutung von Kalium liegt vor allem in seiner Fähigkeit, den Flüssigkeitsabtransport aus dem Körper zu fördern. Trockenfrüchte sind reich an Kalium – getrocknete Aprikosen, Aprikosen, getrocknete Kirschen, Pflaumen, Rosinen. Kartoffeln enthalten eine erhebliche Menge Kalium. Der Tagesbedarf an Kalium für Erwachsene beträgt 3-5 g.

Mineralische Elemente saurer Natur (Anionen) - Phosphor, Chlor, Schwefel.

Phosphor Es ist wie Kalzium an der Bildung von Knochengewebe beteiligt und wichtig für die Funktion des Nervensystems sowie des Gehirngewebes, der Muskeln und der Leber. Das Verhältnis von Kalzium und Phosphor in Lebensmitteln sollte 1:1,5 nicht überschreiten.

Die größte Menge Phosphor findet sich in Milchprodukten, Eiern und Fisch. Der Phosphorgehalt in Käse beträgt bis zu 600, Eigelb – 470, Bohnen – 504 mg pro 100 g Produkt.

Der Phosphorbedarf eines Erwachsenen beträgt 1200 mg pro Tag.

Chlor gelangt hauptsächlich mit Natriumchlorid in den Körper. Beteiligt sich an der Regulierung des osmotischen Drucks, der Normalisierung des Wasserstoffwechsels sowie an der Bildung Salzsäure Magendrüsen

Chlor kommt hauptsächlich in Produkten tierischen Ursprungs vor: Eier – 196, Milch – 106, Käse – 880 mg pro 100 g Produkt.

Der Bedarf an Chlor beträgt 4-6 g pro Tag.

Schwefel ist Bestandteil einiger Aminosäuren – Methionin, Cystin, Cystein, der Vitamine Thiamin und Biotin sowie des Enzyms Insulin.

Schwefelquellen sind hauptsächlich Produkte tierischen Ursprungs: Käse enthält 263, Fisch – 175, Fleisch – 230, Eier – 195 mg pro 100 g Produkt.

Der Bedarf an Schwefel bei Erwachsenen wird ungefähr auf 1 g/Tag geschätzt.

Biomikroelemente kommen in Lebensmitteln in geringen Mengen vor, zeichnen sich aber durch ausgeprägte biologische Eigenschaften aus. Dazu gehören Eisen, Kupfer, Kobalt, Jod, Fluor, Zink, Strontium usw.

Eisen spielt eine wichtige Rolle bei der Hämatopoese und der Normalisierung der Blutzusammensetzung. Etwa 60 % des Eisens im Körper sind im Hämochromogen konzentriert – dem Hauptbestandteil des Hämoglobins. Die größte Menge Eisen kommt in Leber, Nieren, Kaviar, Fleischprodukten, Eiern und Nüssen vor.

Der Eisenbedarf eines Erwachsenen beträgt 10 mg/Tag für Männer und 18 mg/Tag für Frauen.

Kupfer ist nach Eisen das zweite hämatopoetische Biomikroelement. Kupfer fördert die Übertragung von Eisen in das Knochenmark.

Kupfer kommt in Leber, Fisch, Eigelb und grünem Gemüse vor. Der Tagesbedarf liegt bei etwa 2,0 mg.

Kobalt ist das dritte Biomikroelement, das an der Hämatopoese beteiligt ist, es aktiviert die Prozesse der Bildung roter Blutkörperchen und Hämoglobin und ist das Ausgangsmaterial für die Bildung von Vitamin B 12 im Körper.

Kobalt kommt in Leber, Rüben, Erdbeeren und Haferflocken vor. Der Bedarf an Kobalt beträgt 100–200 µg/Tag.

Mangan aktiviert die Prozesse der Knochenbildung und Hämatopoese, fördert den Fettstoffwechsel, hat lipotrope Eigenschaften und beeinflusst die Funktion der endokrinen Drüsen.

Seine Hauptquellen sind pflanzliche Produkte, insbesondere Blattgemüse, Rüben, Blaubeeren, Dill, Nüsse, Hülsenfrüchte und Tee.

Der Bedarf an Mangan liegt bei etwa 5 mg pro Tag.

Biomikroelemente sind Jod und Fluor, sie werden mit endemischen Krankheiten in Verbindung gebracht.

Jod ist an der Bildung des Schilddrüsenhormons Thyroxin beteiligt. Es ist in der Natur ungleichmäßig verteilt. In Gebieten mit geringem natürlichem Jodgehalt in lokalen Produkten kommt es zu endemischer Kropfbildung. Diese Krankheit ist durch eine Vergrößerung der Schilddrüse und eine Funktionsstörung gekennzeichnet.

Die Vorbeugung endemischer Kropferkrankungen umfasst spezifische und allgemeine Maßnahmen. Zu den konkreten Maßnahmen gehört der Verkauf von Jodsalz an die Bevölkerung, um eine tägliche Aufnahme von etwa 200 µg Jod in den menschlichen Körper sicherzustellen.

Fluor spielt eine wesentliche Rolle bei den Prozessen der Zahnentwicklung, der Bildung von Dentin und Zahnschmelz sowie der Knochenbildung. Es ist zu beachten, dass die Hauptquelle für Fluorid für den Menschen nicht die Nahrung, sondern das Trinkwasser ist.

VITAMINE UND IHRE BEDEUTUNG IN DER ERNÄHRUNG

Vitamine sind organische Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht, die sich in ihrer chemischen Struktur unterscheiden. Vitamine werden im Körper nicht oder nur in geringen Mengen synthetisiert und müssen daher mit der Nahrung zugeführt werden. Sie sind am Stoffwechsel beteiligt und haben großen Einfluss auf die Gesundheit, die Anpassungsfähigkeit und die Arbeitsfähigkeit. Ein längerer Mangel an einem bestimmten Vitamin in der Nahrung verursacht Vitaminmangel (Hypovitaminose). Jede Hypovitaminose ist durch häufige Symptome gekennzeichnet, zu denen Schwäche, erhöhte Müdigkeit, verminderte Arbeitsfähigkeit und Anfälligkeit für verschiedene Erkältungen gehören. Eine erhöhte Aufnahme von Vitaminen in den menschlichen Körper führt dazu Hypervitaminose (zum Beispiel Hypervitaminose der Vitamine A und D bei Kindern).

Die moderne Klassifizierung von Vitaminen basiert auf dem Prinzip ihrer Löslichkeit in Wasser und Fett.

Obwohl viele Menschen eine ungefähre Vorstellung davon haben, was es ist, können einige den Begriff „Mineral“ nicht definieren. Die Klassifizierung von Mineralien umfasst eine Vielzahl sehr unterschiedlicher Elemente, von denen jedes aufgrund seiner Vorteile und Eigenschaften in dem einen oder anderen Tätigkeitsbereich Anwendung gefunden hat. Daher ist es wichtig zu wissen, welche Eigenschaften sie haben und wie sie genutzt werden können.

Mineralien sind Produkte künstlicher oder natürlicher chemischer Reaktionen, die sowohl in der Erdkruste als auch auf ihrer Oberfläche ablaufen und chemisch und physikalisch homogen sind.

Einstufung

Heute sind mehr als 4.000 verschiedene Gesteine ​​bekannt, die zur Kategorie „Mineralien“ zählen. Die Klassifizierung der Mineralien erfolgt nach folgenden Kriterien:

• genetisch (je nach Herkunft);
• praktisch (Rohstoffe, Erz, Edelsteine, Kraftstoff usw.);
• chemisch.

Chemisch

An dieser Moment Am gebräuchlichsten ist die Klassifizierung von Mineralien nach chemischer Zusammensetzung, die von modernen Mineralogen und Geologen verwendet wird. Es basiert auf der Art der Verbindungen zwischen verschiedenen Strukturelementen, Verpackungsarten und vielen anderen Eigenschaften, die das Mineral aufweisen kann. Bei der Klassifizierung dieser Art von Mineralien werden sie in fünf Typen unterteilt, von denen jeder dadurch gekennzeichnet ist, dass eine bestimmte Art der Verbindung zwischen bestimmten Struktureinheiten vorherrscht.

• native Elemente;
• Sulfide;
• Oxide und Hydroxide;
• Salze von Sauerstoffsäuren;
• Halogenide.

Darüber hinaus werden die Anionen je nach Art in mehrere Klassen eingeteilt (jeder Typ hat seine eigene Unterteilung), innerhalb derer sie bereits in Unterklassen unterteilt sind, von denen wir unterscheiden können: Gerüst-, Ketten-, Insel-, Koordinations- und Schichtmineralien . Bei der Klassifizierung von Mineralien mit ähnlicher Zusammensetzung und ähnlicher Struktur werden sie in verschiedene Gruppen zusammengefasst.

Eigenschaften von Mineralarten

• Native Elemente. Dazu gehören native Metalloide und Metalle wie Eisen, Platin oder Gold, aber auch Nichtmetalle wie Diamant, Schwefel und Graphit.
• Sulfite sowie ihre verschiedenen Analoga. Die chemische Klassifizierung von Mineralien umfasst Salze wie Pyrit, Bleiglanz und andere in dieser Gruppe.
• Oxide, Hydroxide und ihre anderen Analoga, bei denen es sich um eine Verbindung von Metall mit Sauerstoff handelt. Magnetit, Chromit, Hämatit, Goethit sind die Hauptvertreter dieser Kategorie, die sich durch die chemische Klassifizierung der Mineralien auszeichnen.
• Salze von Sauerstoffsäuren.
• Halogenide.

Erwähnenswert ist auch, dass es in der Gruppe „Salze von Sauerstoffsäuren“ auch eine Einteilung der Mineralien nach Klassen gibt:

• Carbonate;
• Sulfate;
• Wolframate und Molybdate;
• Phosphate;
• Silikate.

Es gibt auch drei Gruppen:

• magmatisch;
• sedimentär;
• metamorph.

Nach Herkunft

Die Klassifizierung der Mineralien nach Herkunft umfasst drei Hauptgruppen:

• Endogen. Solche Prozesse der Mineralbildung beinhalten in den allermeisten Fällen das Eindringen in die Erdkruste und die anschließende Erstarrung unterirdischer heißer Legierungen, die allgemein als Magmen bezeichnet werden. In diesem Fall erfolgt die Bildung der Mineralien selbst in drei Schritten: magmatisch, Pegmatit und postmagmatisch.
• Exogen. In diesem Fall erfolgt die Bildung von Mineralien unter völlig anderen Bedingungen als endogen. Bei der exogenen Mineralbildung kommt es zum chemischen und physikalischen Abbau von Stoffen und zur gleichzeitigen Bildung neuer Formationen, die gegenüber einer anderen Umgebung resistent sind. Kristalle entstehen durch Verwitterung körpereigener Mineralien.
• Metamorph. Unabhängig davon, wie Gesteine ​​entstehen, welche Festigkeit oder Stabilität sie haben, verändern sie sich immer unter dem Einfluss bestimmter Bedingungen. Gesteine, die aufgrund von Veränderungen der Eigenschaften oder der Zusammensetzung der Originalproben entstehen, werden üblicherweise als metamorph bezeichnet.

Laut Fersman und Bauer

Die Klassifizierung der Mineralien nach Fersman und Bauer umfasst mehrere Gesteine, die hauptsächlich für die Herstellung verschiedener Produkte bestimmt sind. Es enthält:

• Edelsteine;
• farbige Steine;
• organogene Steine.

Physikalische Eigenschaften

Die Klassifizierung von Mineralien und Gesteinen nach Herkunft und Zusammensetzung umfasst viele Namen, und jedes Element ist einzigartig physikalische Eigenschaften. Abhängig von diesen Parametern wird der Wert einer bestimmten Rasse sowie die Möglichkeit ihrer Verwendung bestimmt verschiedene Gebiete Menschliche Aktivität.

Härte

Diese Eigenschaft stellt die Widerstandsfähigkeit eines bestimmten Festkörpers gegenüber der Kratzwirkung eines anderen dar. Wenn das betreffende Mineral also weicher ist als das, mit dem man die Oberfläche zerkratzt hat, werden Spuren darauf zurückbleiben.

Die Prinzipien der Klassifizierung von Mineralien nach Härte basieren auf der Verwendung der Mohs-Skala, die durch speziell ausgewählte Gesteine ​​dargestellt wird, von denen jedes in der Lage ist, mit seinem scharfen Ende die vorherigen Namen zu zerkratzen. Es enthält eine Liste mit zehn Artikeln, die mit Talk und Gips beginnt und, wie viele wissen, mit Diamant endet – der härtesten Substanz.

Die Zucht erfolgt zunächst meist auf Glas. Bleibt ein Kratzer darauf zurück, so sieht in diesem Fall die Klassifizierung der Mineralien nach Härte bereits eine Zuordnung zu mehr als der 5. Klasse vor. Danach wird bereits die Härte spezifiziert. Wenn sich also ein Kratzer auf dem Glas befindet, wird in diesem Fall eine Probe der 6. Klasse (Feldspat) entnommen und anschließend versucht, diese auf das gewünschte Mineral zu zeichnen . Wenn er also beispielsweise einen Kratzer auf einer Probe hinterlassen hat, aber keinen Apatit, der die Nummer 5 hat, hinterlassen hat, wird ihm die Klasse 5,5 zugeordnet.

Vergessen Sie nicht, dass einige Mineralien je nach Wert der kristallographischen Richtung eine unterschiedliche Härte aufweisen können. Beispielsweise hat bei Kyanit auf der Spaltungsebene die Härte entlang der Längsachse des Kristalls einen Wert von 4, während sie über dieselbe Ebene hinweg auf 6 ansteigt. Sehr harte Mineralien finden sich ausschließlich in der Gruppe mit einem nicht- metallischer Schimmer.

Scheinen

Die Glanzbildung in Mineralien erfolgt durch die Reflexion von Lichtstrahlen an ihrer Oberfläche. In jedem Handbuch über Mineralien ist die Klassifizierung in zwei große Gruppen unterteilt:

• mit metallischem Glanz;
• mit nichtmetallischem Glanz.

Zu den ersten gehören jene Gesteine, die eine schwarze Linie ergeben und selbst in relativ dünnen Fragmenten undurchsichtig sind. Dazu gehören Magnetit, Graphit und Kohle. Ausnahmsweise werden hier auch Mineralien mit nichtmetallischem Glanz und farbigem Schliff berücksichtigt. Dies gilt für Gold mit einem grünlichen Streifen, Kupfer mit einem eigenartigen roten Streifen, Silber mit einem silberweißen Streifen und viele andere.

Von metallischer Natur ähnelt es dem frisch gebrochenen Glanz verschiedener Metalle und ist auf der frischen Oberfläche der Probe selbst bei Betrachtung deutlich zu erkennen. Die Klassifizierung von Produkten mit einem solchen Glanz umfasst auch undurchsichtige Proben, die im Vergleich zu schwerer sind erste Kategorie.

Metallischer Glanz ist charakteristisch für Mineralien, bei denen es sich um Erze verschiedener Metalle handelt.

Farbe

Es ist erwähnenswert, dass die Farbe nur bei einigen Mineralien ein dauerhaftes Merkmal ist. So bleibt Malachit immer grün, Gold verliert nicht seine goldgelbe Farbe usw., während es für viele andere vergänglich ist. Um die Farbe zu bestimmen, müssen Sie zunächst einen frischen Chip besorgen.

Besonderes Augenmerk sollte auf die Tatsache gelegt werden, dass die Klassifizierung der Eigenschaften von Mineralien auch ein Konzept wie die Farbe des Streifens (gemahlenes Pulver) umfasst, die sich häufig nicht von der Standardfarbe unterscheidet. Gleichzeitig gibt es aber auch Rassen, bei denen sich die Farbe des Pulvers deutlich von der eigenen unterscheidet. Dazu gehört zum Beispiel Calcit, der gelb, weiß, blau, dunkelblau und viele andere Variationen haben kann, das Pulver bleibt aber in jedem Fall weiß.

Das Pulver bzw. die Spur des Minerals wird auf Porzellan gewonnen, das nicht mit Glasur überzogen werden sollte und in der Fachwelt schlicht „Keks“ genannt wird. Auf der Oberfläche wird eine Linie gezogen, auf der das Mineral identifiziert wird, und anschließend leicht mit dem Finger verschmiert. Wir sollten nicht vergessen, dass harte und auch sehr harte Mineralien keine Spuren hinterlassen, da sie diesen „Keks“ einfach zerkratzen. Sie müssen also zuerst einen bestimmten Teil davon auf weißes Papier abkratzen und dann auf den gewünschten Zustand mahlen.

Dekollete

Dieses Konzept impliziert die Eigenschaft eines Minerals, in eine bestimmte Richtung zu reißen oder zu spalten und eine glänzende, glatte Oberfläche zu hinterlassen. Es ist erwähnenswert, dass Erasmus Bartholin, der diese Eigenschaft entdeckte, die Ergebnisse seiner Forschung an eine ziemlich maßgebliche Kommission schickte, zu der so berühmte Wissenschaftler wie Boyle, Hooke, Newton und viele andere gehörten, die die entdeckten Phänomene jedoch als zufällig erkannten und die Gesetze als ungültig, obwohl sich buchstäblich ein Jahrhundert später herausstellte, dass alle Ergebnisse korrekt waren.

Somit sind fünf Hauptabstufungen der Spaltung vorgesehen:

• sehr perfekt – das Mineral lässt sich leicht in kleine Plättchen teilen;
• perfekt – bei jedem Hammerschlag spaltet sich die Probe in Fragmente, die durch Spaltungsebenen begrenzt werden;
• klar oder mittel – beim Versuch, ein Mineral zu spalten, entstehen Fragmente, die nicht nur durch Spaltungsebenen, sondern auch begrenzt werden unebene Oberflächen in zufällige Richtungen;
• unvollkommen – mit gewissen Schwierigkeiten erkannt;
• sehr unvollkommen – Spaltung ist praktisch nicht vorhanden.

Bestimmte Mineralien weisen mehrere Spaltungsrichtungen gleichzeitig auf, was für sie oft zum Hauptdiagnosemerkmal wird.

Knick

Dieses Konzept bezieht sich auf die Oberfläche des Spalts, die nicht durch die Spaltung in das Mineral gelangt ist. Heutzutage ist es üblich, zwischen den fünf wichtigsten Arten von Frakturen zu unterscheiden:

• glatt – die Oberfläche weist keine merklichen Biegungen auf, ist aber nicht spiegelglatt, wie es beim Dekolleté der Fall ist;
• gestuft – charakteristisch für Kristalle mit mehr oder weniger klarer und perfekter Spaltung;
• ungleichmäßig - manifestiert sich beispielsweise in Apatit sowie einer Reihe anderer Mineralien mit unvollständiger Spaltung;
• gesplittert – charakteristisch für Mineralien mit faseriger Zusammensetzung und ähnelt in gewisser Weise einem Holzbruch quer zur Faser;
• muschelförmig – die Form seiner Oberfläche ähnelt einer Muschel;

Andere Eigenschaften

Eine ziemlich große Anzahl von Mineralien verfügt über eine solche Diagnose oder Kennzeichen, wie Magnetismus. Zur Bestimmung wird üblicherweise ein handelsüblicher Kompass oder ein spezielles magnetisiertes Messer verwendet. In diesem Fall werden Tests durchgeführt auf die folgende Weise: Ein kleines Stück oder eine kleine Menge Pulver des Testmaterials wird entnommen und anschließend mit einem magnetisierten Messer oder Hufeisen berührt. Wenn nach diesem Vorgang Partikel des Minerals beginnen, sich anzuziehen, deutet dies darauf hin, dass es über einen gewissen Magnetismus verfügt. Wenn Sie einen Kompass verwenden, legen Sie ihn auf eine ebene Fläche, warten Sie dann, bis die Nadel ausgerichtet ist, und führen Sie das Mineral dorthin, ohne das Gerät selbst zu berühren. Wenn sich die Nadel zu bewegen beginnt, ist dies ein Zeichen dafür, dass sie magnetisch ist.

Bestimmte Mineralien, die Kohlendioxidsalze enthalten, beginnen unter dem Einfluss von Salzsäure, Kohlendioxid freizusetzen, das in Form von Blasen erscheint, weshalb viele dies als „Sieden“ bezeichnen. Zu diesen Mineralien gehören: Malachit, Calcit, Kreide, Marmor und Kalkstein.

Außerdem lassen sich einige Stoffe gut in Wasser lösen. Diese Fähigkeit von Mineralien lässt sich leicht am Geschmack feststellen, und dies gilt insbesondere auch für andere.

Wenn Untersuchungen zur Schmelzbarkeit und Verbrennung von Mineralien erforderlich sind, müssen Sie zunächst ein kleines Stück von der Probe abbrechen und es dann mit einer Pinzette direkt in die Flamme legen Gasbrenner, Alkohollampen oder Kerzen.

Formen ihres Vorkommens in der Natur

In der Natur kommen verschiedene Mineralien in den allermeisten Fällen in Form von Verwachsungen oder Einzelkristallen vor, können aber auch in Form von Clustern auftreten. Letztere bestehen aus einer Vielzahl von Körnern mit inneren Kristallstruktur. Somit gibt es drei Hauptgruppen mit charakteristischem Erscheinungsbild:

• isometrisch, in alle drei Richtungen gleich entwickelt;
• länglich, mit mehr länglichen Formen in einer Richtung;
• in zwei Richtungen verlängert, während die dritte kurz gehalten wird.

Es ist erwähnenswert, dass einige Mineralien auf natürliche Weise verschmolzene Kristalle bilden können, die dann als Zwillinge, Tees oder andere Namen bezeichnet werden. Solche Proben sind häufig das Ergebnis einer Verwachsung oder Verwachsung von Kristallen.

Arten

Verwechseln Sie regelmäßige Verwachsungen und unregelmäßige Kristallaggregate beispielsweise nicht mit „Bürsten“ oder Drusen, die an den Wänden von Höhlen und verschiedenen Hohlräumen in Felsen wachsen. Drusen sind Verwachsungen, die aus mehreren mehr oder weniger regelmäßigen Kristallen bestehen und gleichzeitig an einem Ende an ein Gestein anwachsen. Ihre Bildung erfordert einen offenen Hohlraum, der das freie Wachstum von Mineralien ermöglicht.

Viele kristalline Mineralien zeichnen sich unter anderem durch recht komplexe unregelmäßige Formen aus, die zur Bildung von Dendriten, Sinterformen und anderen führen. Die Bildung von Dendriten erfolgt aufgrund der zu schnellen Kristallisation von Mineralien, die sich in dünnen Rissen und Poren befinden, und das Gestein beginnt in diesem Fall eher bizarren Pflanzenzweigen zu ähneln.

Es kommt häufig vor, dass Mineralien einen kleinen Hohlraum fast vollständig ausfüllen, was zur Sekretbildung führt. Sie haben eine konzentrische Struktur und werden von der Peripherie zur Mitte hin mit mineralischer Substanz gefüllt. Ausreichend große Sekrete, die einen leeren Raum im Inneren haben, werden üblicherweise als Geoden bezeichnet, während kleine Formationen als Mandeln bezeichnet werden.

Konkretionen sind Konkretionen mit unregelmäßiger runder oder kugelförmiger Form, deren Bildung durch die aktive Ablagerung mineralischer Substanzen um ein bestimmtes Zentrum herum erfolgt. Sehr oft zeichnen sie sich durch radiale Strahlung aus Interne Struktur, und im Gegensatz zu Sekreten erfolgt das Wachstum im Gegenteil vom Zentrum zur Peripherie hin.

In der Antike wurden Versuche unternommen, Mineralien auf verschiedenen Grundlagen zu systematisieren. Ursprünglich (von Aristoteles bis Ibn Sina und Biruni) wurden Mineralien nach systematisiert äußere Zeichen. Aus der 2. Hälfte des 19. Jahrhunderts. erhielt eine außergewöhnliche Verbreitung chemische Klassifizierungen, und im zwanzigsten Jahrhundert. – Kristallchemikalie. Die derzeit gebräuchlichste Klassifizierung von Mineralien basiert auf dem chemischen Prinzip (chemische Zusammensetzung, Art der chemischen Verbindungen, Art der chemischen Bindung). Kleinere Taxa innerhalb von Klassen werden unter Berücksichtigung der Strukturmerkmale von Mineralien unterschieden (Tabelle 1.1).

Kurze Beschreibung der Mineralklassen

Native Elemente. Etwa 40 chemische Elemente sind in der Natur in ihrem ursprünglichen Zustand bekannt, die meisten davon sind jedoch sehr selten. Das Vorhandensein von Elementen in nativer Form hängt mit der Struktur ihrer Atome zusammen, die über stabile Elektronenhüllen verfügen. Unter natürlichen Bedingungen chemisch inerte Elemente werden als Edelelemente bezeichnet.

Au, Pt, Ag, Cu, Fe, Pb, Sn, Hg, Zn, Al kommen in Form nativer Metalle vor; auch Legierungen mehrerer Metalle sind in ihrem natürlichen Zustand typisch, zum Beispiel (Pt+Fe), (Pt +Fe+Ni), (Au+Ag) usw. Die häufigsten nativen Halbmetalle sind As, Sb, Se, Te, und die häufigsten Nichtmetalle sind verschiedene Modifikationen von C (Graphit, Diamant) und S. Häufig Graphit und Schwefel große Ablagerungen bilden.

Chalkogenide (Schwefelverbindungen) sind Verbindungen von Kationen mit Schwefel (Sulfide). In der Natur sind etwa 200 Schwefelverbindungen bekannt, von denen jedoch nur 20 in nennenswerten Mengen vorkommen. Die häufigsten Verbindungen sind Fe, Cu, Pb, Zn, Sb, Hg.

Die Farbe von Sulfiden ist vielfältig (Bleigrau, Schwarz, Messinggelb, Kupfergelb, Orange, Gelb, Rot). Die Härte variiert zwischen 1 und 6–6,5, die Dichte zwischen mittel und hoch.

Der Großteil der Sulfide wird hydrothermal gebildet; es sind auch Sulfide magmatischen und metamorphen Ursprungs bekannt, einige sind das Ergebnis exogener Prozesse.

Sulfide sind wichtige Erzmineralien, Rohstoffe für die Herstellung von Nichteisenmetallen, Schwermetallen und einigen seltenen Metallen und Spurenmetallen sowie deren Legierungen.

Tabelle 1.1

Klassifizierung von Mineralien

Sauerstoffverbindungen. Oxide und Hydroxide – Verbindungen von Elementen mit Sauerstoff; Hydroxide enthalten auch Wasser. IN Erdkruste Der Anteil dieser Mineralien beträgt etwa 17 %, wovon der Anteil an Kieselsäure (SiO 2) 12,6 % beträgt Fe-Oxide und -Hydroxide – 3,9 %. Zu den üblichen Mineralien gehören auch Oxide und Hydroxide von Aluminium-, Mangan- und Titanoxiden.

Die physikalischen Eigenschaften dieser Mineralien sind unterschiedlich, die meisten zeichnen sich durch eine hohe Härte aus. Der Ursprung ist magmatisch, Pegmatit, hydrothermal, aber die meisten Oxide entstehen durch exogene Prozesse in den oberen Teilen der Lithosphäre. Viele körpereigene Mineralien werden bei der Verwitterung zerstört und wandeln sich in Oxide und Hydroxide um, die unter Oberflächenbedingungen stabilere Verbindungen darstellen. Aufgrund ihrer physikalischen und chemischen Stabilität reichern sich viele Oxide in Seifen an.

Sulfate – natürliche Salze der Schwefelsäure. Etwa 190 davon sind in der Natur bekannt Mineralarten, bei denen es sich um einfache wasserfreie Salze oder komplexe Salze mit Konstitutions- und Kristallwasser handelt. Die Hauptstruktureinheit ist das anionische Radikal 2, zu den artbildenden Kationen zählen Ca 2+, Ba 2+, Mg 2+ usw.

Die Farbe von Sulfaten ist auf Verunreinigungen durch chromophore Ionen und das Vorhandensein struktureller Defekte zurückzuführen. Gekennzeichnet durch niedrige Härte (2-3,5) und gute Wasserlöslichkeit.

Sulfate entstehen unter oxidierenden Bedingungen in Bereichen von Sulfidablagerungen, in Verwitterungskrusten, aber auch als chemogene Ablagerungen von Soda, Sulfat, Salzseen und großen Wasserbecken. Endogene Sulfate sind typisch für hydrothermale Adern mittlerer und niedriger Temperatur; seltener werden sie als Produkte vulkanischer Aktivität festgestellt.

Phosphate – Salze der Orthophosphorsäure. In der Natur sind über 230 einfache und komplexe, wässrige und wasserfreie Verbindungen bekannt. Die Hauptstruktureinheit ist der anionische Rest 3-; Zu den artbildenden Kationen zählen Ca 2+, Fe 2+, Fe 3+, Mg 2+, TR 3+ usw. Phosphate kommen in Form von schichtförmigen, abgeflachten und tafelförmigen Kristallen oder in Form von schuppigen Aggregaten vor. Charakteristische Eigenschaften: farbloses oder intensiv gefärbtes Blau in verschiedenen Farbtönen; Lumineszenz; Härte – 3–5, Dichte – 1,6–7,0 g/cm3. Ursprung: magmatisch, hydrothermisch, exogen.

Karbonate– Salze der Kohlensäure. Die führenden Kationen sind Ca 2+, Fe 2+, Na +, Mg 2+, Ba 2+, Cu 2+, Zn 2+ usw. Dies ist eine große Gruppe (ca. 120 Mineralarten), von denen viele weit verbreitet sind . Carbonate liegen in Form gut geschliffener Kristalle von beträchtlicher Größe vor; dichte, körnige Massen, die dicke monomineralische Schichten bilden; strahlenförmige, nadelförmige, gesinterte, nierenförmige Aggregate und dünne Mischungen mit anderen Mineralien.

Die meisten Carbonate sind weiß oder farblos; Die Farbe von Carbonaten wird durch chromophore Ionen wie Fe 2+, Mn 2+, TR 3+, Cu 2+ und feine mechanische Verunreinigungen (Hämatit, Bitumen usw.) bestimmt. Die Härte beträgt etwa 3–4,5, die Dichte ist gering, mit Ausnahme der Carbonate Zn, Pb, Ba.

Ein wichtiges diagnostisches Merkmal ist die Wirkung auf saure Carbonate (HCl, HNO 3), aus denen sie unter Freisetzung von Kohlendioxid unterschiedlich stark sieden.

Karbonate sind ihrem Ursprung nach sedimentär (biochemische oder chemische Sedimente), sedimentär-metamorph; Oberfläche, charakteristisch für die Oxidationszone; Hydrothermale Nieder- und Mitteltemperatur; metasomatisch. Manchmal kristallisieren sie aus Calcit- und Soda-Vulkanlava magmatischen Ursprungs.

Carbonate sind die wichtigsten nichtmetallischen Mineralien sowie wertvolle Erze aus Zn, Pb, Fe, Cu und anderen Metallen. Kalksteine, Dolomite und Marmore sind nahezu monomineralische Gesteine, die aus Karbonaten bestehen.

Silikate – Kieselsäuresalze. Silikate machen bis zu 75 % der Masse der Erdkruste und etwa 25 % der Mineralarten aus. In der Natur sind über 700 natürliche Silikate bekannt, darunter die wichtigsten gesteinsbildenden Mineralien (Feldspäte, Pyroxene, Amphibole, Glimmer etc.).

Die Hauptstruktureinheit sind einzelne isolierte tetraedrische Radikale 4-. Die führenden Kationen sind Na +, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Fe 2,3+, K +, Mn 2+.

Die Strukturvielfalt von Silikaten wird durch die Struktur der Silizium-Sauerstoff-Radikale bestimmt. Es gibt Silikate mit Insel-, Ketten-, Band-, Blatt- und Gerüstresten.

Inselsilikate, d.h. Silikate mit isolierten 4-Tetraedern und isolierten Tetraedergruppen. In Silikaten mit isolierten 4-Tetraedern hat jedes der vier Sauerstoffatome eine freie Valenz. Tetraeder sind nicht direkt miteinander verbunden, die Verbindung erfolgt über die Kationen Mg, Fe, Al, Zr usw. Silikate mit Inselstruktur haben ein isometrisches Aussehen und zeichnen sich durch erhöhte Härte und Dichte aus (Olivin).

Kettensilikate zeichnen sich durch eine Struktur aus, in der Tetraeder in Form fortlaufender Einzelketten verbunden sind. Radikale 4-, 6-, Kationen Ca 2+, Mg 2+, Fe 3+, Al 3+, Na + (Pyroxene).

Bandsilikate haben Tetraeder in Form von Doppelketten, Bändern und Gürteln. Radikal 6-, Kationen Ca 2+, Mg 2+, Fe 3+, Al 3+, Na +, (Amphibole). Enthalten oft Ionen (OH) ‾ 2.

Silikate mit Ketten- und Bandstrukturen sind meist länglich, sie zeichnen sich durch prismatische und säulenförmige Kristalle, nadelförmige und faserige Aggregate aus.

Schichtsilikate sind Silikate mit durchgehenden Schichten aus Silizium-Sauerstoff-Tetraedern. Das Radikal dieser Struktur ist 2-. Tetraederschichten sind voneinander isoliert und durch die Kationen Mg 2+, Fe 3+, Al 3+, Ni + usw. verbunden. Sie enthalten Ionen (OH) 2, (OH, F) 2 (Talk, Serpentin, Tonmineralien). , Glimmer, Chlorite ).

Blattsilikate zeichnen sich durch eine sehr perfekte Spaltung und blättrige Optik der Mineralien aus. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass die Schichten aus Silizium-Sauerstoff-Tetraedern selbst sehr stark sind und die durch Kationen hergestellte Verbindung zwischen ihnen weniger stark ist.

Gerüstsilikate sind Silikate mit durchgehenden dreidimensionalen Gerüsten aus Aluminium- und Silizium-Sauerstoff-Tetraedern. In diesem Fall sind alle Sauerstoffatome in den Tetraedern gemeinsam, ihre Valenzen werden zur Bindung mit Kationen genutzt und das Gerüst ist neutral. Das Radikal eines solchen Gerüstes ist 0. Dieses Gerüst entspricht der Struktur von Quarz (aus diesem Grund kann Quarz zu den Silikaten mit Gerüststruktur gezählt werden).

Aluminium-Sauerstoff-Radikale m- entstehen durch den Ersatz von vierwertigem Silizium durch dreiwertiges Aluminium, was das Auftreten einer freien Valenz verursacht und die Notwendigkeit des Einschlusses anderer Kationen mit sich bringt. Die artbildenden Silikat-Kationen sind Na + , K + , Ca 2+ (Feldspäte, Feldspäte).

Die meisten Silikate sind farblos oder weiß. Silikate aus Fe, Mn, Ni, Zr und anderen Elementen werden in verschiedenen Farben bemalt. Der Glanz ist glasig bis diamantartig. Die Spaltung ist in zwei oder drei Richtungen perfekt, sehr perfekt, Dichte von 2,0 bis 6,5 g/cm 3, Härte 1-8.

Silikate sind polygene Mineralien. Sie kristallisieren aus Magma, entstehen im Prozess der Metamorphose und sind typisch für Oxidationszonen von Erzlagerstätten.

Halogenide (Halogenidverbindungen). Chloride – Salze der Salzsäure. Es sind etwa 100 Mineralarten bekannt. Die Eigenfarbe von Chloriden ist weiß; reine Kristalle sind farblos und transparent. Gelbe, braune, graue, rote und andere Farben werden Halogenverbindungen durch mechanische Verunreinigungen verliehen: Eisenhydroxide, organische Substanzen usw. Chloride haben eine geringe Härte – 1,0–3,5; Die Dichte variiert zwischen 1,5–2,5 und 6,5–8,3 g/cm 3, löst sich gut in Wasser und ist hygroskopisch.

Chloride entstehen hauptsächlich auf chemogen-sedimentärem Wege – bei der Verdunstung von Wasser aus Salz- und Sodaseen oder Meeresbecken und Lagunen.

Fluoride– natürliche Verbindungen der Elemente Na, K, Ca, Mg und anderer Elemente mit Fluor. Es sind bis zu 59 Mineralarten bekannt, von denen die meisten nur eine begrenzte Verbreitung haben. Das wertvollste Mineral ist Fluorit, das in Lagerstätten der Typen Hydrothermal, Pneumatolyt und Greisen vorkommt.

Tabelle 1.2 zeigt die Eigenschaften der wichtigsten gesteinsbildenden Mineralien und Mineralien, die in der Natur am weitesten verbreitet sind und einen praktischen Wert haben.

Fragen zum Selbsttest

Definieren Sie den Begriff Mineral.

Welchen Zustand können Mineralien unter natürlichen Bedingungen haben?

Was ist der Unterschied zwischen Mineralien mit kristalliner und amorpher Struktur?

Wie nennt man einen mineralischen Zuschlagstoff? Welche Arten von Einheiten gibt es?

Listen Sie die wichtigsten physikalischen Eigenschaften von Mineralien auf.

Was ist Spaltung? Ihre Gründe.

Welche Methoden zur Härtebestimmung gibt es?

Nennen Sie die Mineralien auf der Mohs-Härteskala.

Wie kommt es zu einem Mineralbruch?

Was verursacht die Farbe von Mineralien?

Was ist anlaufen? Für welche Mineralien ist es charakteristisch?

Wie unterscheiden sich Mineralien in ihrer Brillanz?

Wie werden sie bestimmt? magnetische Eigenschaften Mineralien?

Nach welchen Kriterien können Mineralien klassifiziert werden? Welches Kriterium zur Klassifizierung von Mineralien ist am wissenschaftlichsten fundiert?

Welche Mineralbildungsprozesse sind endogen und welche exogen?

Übung:

Tabelle verwenden 1.2, Kekse, Gläser, Reagenzien usw. Identifizieren Sie Proben aus der vom Lehrer bereitgestellten Sammlung.

Planen.

Option Nummer 6.

1. Klassifizierung von Mineralien und Bedingungen ihrer Entstehung: die wichtigsten gesteinsbildenden Mineralien exogenen und endogenen Ursprungs.

2. Gletscher, ihre geologische Rolle, Verbreitung. Gesteine, die durch die Arbeit der Gletscher während der Eiszeit entstanden sind.

3. Geotechnische Forschung für den Industrie- und Zivilbau.

4. Labormethoden zur Bestimmung der Verformungs- und Festigkeitseigenschaften von Böden.

5. Struktur, Textur, Materialzusammensetzung chemischer und biochemischer Sedimentgesteine.

6. Zufluss von Druckwasser in einen perfekten Brunnen.

Einführung.

Die Geologie ist ein Komplex von Wissenschaften über Zusammensetzung und Struktur. Die Geschichte der Entwicklung der Erde, Bewegungen der Erdkruste und die Platzierung von Mineralien im Erdinneren. Der Hauptgegenstand der Untersuchung, basierend auf den praktischen Aufgaben des Menschen, ist die Erdkruste.

In den letzten Jahrzehnten hat die Ingenieurgeologie eine besondere Entwicklung erfahren – eine Wissenschaft, die die Eigenschaften von Gesteinen (Böden), natürlichen geologischen und technogen-geologischen (ingenieurgeologischen) Prozessen in den oberen Horizonten der Erdkruste im Zusammenhang mit menschlichen Bautätigkeiten untersucht.

Das Hauptziel der Ingenieurgeologie besteht darin, die natürliche geologische Situation eines Gebiets vor Baubeginn zu untersuchen und die Veränderungen vorherzusagen, die in der geologischen Umgebung und vor allem in den Gesteinen während des Bauprozesses und während des Betriebs auftreten werden von Strukturen. Unter modernen Bedingungen kann kein einziges Gebäude oder Bauwerk ohne zuverlässige und vollständige technische und geologische Materialien entworfen, gebaut und zuverlässig betrieben werden.

1. Klassifizierung von Mineralien und Bedingungen ihrer Entstehung: die wichtigsten gesteinsbildenden Mineralien exogenen und endogenen Ursprungs.

Mineral– ein natürlicher Körper mit einer bestimmten chemischen Zusammensetzung und kristallinen Struktur, der durch natürliche physikalische und chemische Prozesse entsteht und ein integraler Bestandteil der Erdkruste, der Gesteine, Erze und Meteoriten ist. Die Wissenschaft der Mineralogie ist die Lehre von Mineralien.

Die Erdkruste enthält mehr als 7.000 Mineralien und ihre Sorten. Die meisten von ihnen sind selten und nur etwas mehr als 100 Mineralien kommen häufig und in größeren Mengen vor und sind Teil bestimmter Gesteine. Solche Mineralien werden als gesteinsbildende Mineralien bezeichnet.

Herkunft der Mineralien. Die Bedingungen, unter denen Mineralien in der Natur entstehen, sind sehr vielfältig und komplex. Es gibt drei Hauptprozesse der Mineralbildung: endogen, exogen und metamorph.

Endogener Prozess ist mit den inneren Kräften der Erde verbunden und manifestiert sich in ihren Tiefen. Mineralien entstehen aus Magma – einer feurigen flüssigen Silikatschmelze. Auf diese Weise entstehen beispielsweise Quarz und verschiedene Silikate. Endogene Mineralien sind normalerweise dicht, von großer Härte und beständig gegen Wasser, Säuren und Laugen.

Exogener Prozess charakteristisch für die Oberfläche der Erdkruste. Dabei entstehen Mineralien an Land und im Meer. Im ersten Fall ist ihre Entstehung mit dem Verwitterungsprozess verbunden, d.h. die zerstörerische Wirkung von Wasser, Sauerstoff und Temperaturschwankungen auf körpereigene Mineralien. Auf diese Weise entstehen Tonmineralien (Hydromica, Kaolinit usw.), verschiedene eisenhaltige Verbindungen (Sulfide, Oxide chemischer Fällung aus wässrigen Lösungen (Halit, Sylvit usw.). In einem exogenen Prozess entstehen auch eine Reihe von Mineralien entsteht durch die lebenswichtige Aktivität verschiedener Organismen (Opal usw.).

Exogene Mineralien variieren in ihren Eigenschaften. In den meisten Fällen haben sie eine geringe Härte und interagieren aktiv mit Wasser oder lösen sich darin auf.

Metamorphischer Prozess. Unter dem Einfluss hoher Temperaturen und Drücke sowie magmatischer Gase und Wasser in einiger Tiefe der Erdkruste kommt es zur Umwandlung von Mineralien, die zuvor in exogenen Prozessen entstanden sind. Mineralien verändern ihren ursprünglichen Zustand, rekristallisieren sich, gewinnen an Dichte und Festigkeit. Dadurch entstehen viele Silikatmineralien (Hornblende, Aktinolith etc.).

Klassifizierung von Mineralien. Es gibt viele Klassifizierungen von Mineralien. Die am weitesten verbreitete Klassifizierung basiert auf der chemischen Zusammensetzung und Kristallstruktur. Stoffe desselben chemischen Typs haben oft eine ähnliche Struktur, daher werden Mineralien zunächst anhand ihrer chemischen Zusammensetzung in Klassen und dann anhand ihrer strukturellen Eigenschaften in Unterklassen eingeteilt.

Alle Mineralien werden in 10 Klassen eingeteilt.

Silikate- die zahlreichste Klasse mit bis zu 800 Mineralien, die den Hauptbestandteil der meisten magmatischen und metamorphen Gesteine ​​ausmachen. Unter den Silikaten gibt es Gruppen von Mineralien, die sich durch eine gemeinsame Zusammensetzung und Struktur auszeichnen – Feldspäte, Pyroxene, Amphibole, Glimmer sowie Olivin, Talk, Chlorite und Tonmineralien. Sie alle sind in ihrer Zusammensetzung Alumosilikate.

Karbonate. Dazu gehören mehr als 80 Mineralien. Am häufigsten sind Calcit, Magnetismus und Dolomit. Der Ursprung ist hauptsächlich exogen und mit wässrigen Lösungen verbunden. Bei Kontakt mit Wasser verringern sie zwar leicht ihre mechanische Festigkeit, lösen sich jedoch in Wasser auf und werden in Säuren zerstört.

Oxide und Hydroxide. Diese beiden Klassen vereinen etwa 200 Mineralien, die bis zu 17 % der Gesamtmasse der Erdkruste ausmachen. Am häufigsten sind Quarz, Opal und Limonit.

Sulfide enthalten bis zu 200 Mineralien. Ein typischer Vertreter ist Pyrit. Sulfide werden in der Verwitterungszone zerstört, sodass ihre Beimischung die Qualität von Baustoffen mindert.

Sulfate. Diese Klasse umfasst bis zu 260 Mineralien, deren Herkunft mit wässrigen Lösungen in Verbindung gebracht wird. Sie zeichnen sich durch geringe Härte und helle Farbe aus. Relativ gut wasserlöslich. Am häufigsten sind Gips und Anhydrit. Bei Kontakt mit Wasser verwandelt sich Anhydrit in Gips, dessen Volumen um bis zu 33 % zunimmt.

Halogenide enthalten etwa 100 Mineralien. Der Ursprung wird hauptsächlich mit wässrigen Lösungen in Verbindung gebracht. Am weitesten verbreitet ist Halit. Es kann Bestandteil von Sedimentgesteinen sein und löst sich leicht in Wasser.

Mineralien der Phosphat-, Wolframat- und nativen Elementklassen sind viel seltener als andere.

2. Gletscher, ihre geologische Rolle, Verbreitung. Gesteine, die durch die Arbeit der Gletscher während der Eiszeit entstanden sind.

Geologische Beweise deuten darauf hin, dass die Vereisung der Erde in der Antike von Bedeutung war. In den letzten 500-600.000 Jahren kam es in Europa zu mehreren großen Vereisungen. Aus der skandinavischen Region drangen Gletscher vor.

Derzeit bedeckt Eis 10 % der Landoberfläche, 98,5 % der Gletscheroberfläche befinden sich in den Polarregionen und nur 1,5 % im Hochgebirge. Es gibt drei Arten von Gletschern: Berg-, Plateau- und Kontinentalgletscher.

Berggletscher werden hoch in den Bergen gebildet und befinden sich entweder auf den Gipfeln oder in Schluchten, Senken und verschiedenen Senken. Solche Gletscher gibt es im Kaukasus, im Ural usw.

Durch die Rekristallisation von Schnee entsteht Eis. Es hat die Fähigkeit, plastisch zu fließen und dabei zungenförmige Strömungen zu bilden. Die Bewegung von Gletschern an Hängen wird durch die Höhe begrenzt, in der die Sonnenwärme ausreicht, um das Eis vollständig zu schmelzen. Für den Kaukasus beispielsweise beträgt diese Höhe im Westen 2700 m, im Osten 3600 m. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Gebirgsgletscher ist unterschiedlich. Im Kaukasus beispielsweise beträgt sie 0,03–0,35 m/Tag, im Pamir 1–4 m/Tag.

Gletscher der Hochebenen gebildet in Bergen mit flachen Gipfeln. Das Eis liegt in einer unteilbaren zusammenhängenden Masse. Gletscher in Form von Zungen steigen von dort durch die Schluchten ab. Insbesondere dieser Gletschertyp befindet sich heute auf der skandinavischen Halbinsel.

Kontinentale Gletscher häufig in Grönland, Spitzbergen, der Antarktis und anderen Orten, an denen derzeit die moderne Ära der Vereisungen stattfindet. Das Eis liegt in einer kontinuierlichen Schicht von mehreren Tausend Metern Dicke.

Die geologische Aktivität des Eises ist groß und wird hauptsächlich durch seine Bewegung bestimmt, obwohl die Geschwindigkeit des Eisflusses unter den gleichen Bedingungen etwa 10.000-mal langsamer ist als die des Wassers in Flüssen.

Konstruktionseigenschaften von Gletscherablagerungen. Moränen (grobe, heterogene, nicht geschichtete klastische Materialien) und fluvioglaziale (fluvio-glaziale) Ablagerungen sind eine verlässliche Grundlage für Strukturen unterschiedlicher Art. Blocklehme und Tone, die dem Druck dicker Eisschichten ausgesetzt waren, sind in einem dichten Zustand und teilweise sogar überverdichtet. Die Porosität von Gerölllehm überschreitet nicht 25–30 %. Auf Gerölllehm und -ton kommt es bei Gebäuden und Bauwerken zu geringen Setzungen. Diese Böden sind schwach durchlässig und dienen häufig als wasserdichte Barriere für das Grundwasser.

Fast alle Arten von Moränenablagerungen weisen solch hohe Festigkeitseigenschaften auf.

Fluvioglaziale Ablagerungen mit Konstruktionspunkt Obwohl sie Moränen-Lehmböden hinsichtlich der Festigkeit unterlegen sind, stellen sie ein zuverlässiges Fundament dar. Zu diesem Zweck werden verschiedene sandige, kiesige und tonige Ablagerungen von Eskern und Ausschwemmungen erfolgreich genutzt. Einige Ausnahmen sind Decklehme und Bandtone. Abdecklehm wird leicht nass. Bandtone sind ziemlich dicht, leicht wasserdurchlässig, können jedoch bei Sättigung mit Wasser flüssig sein.

Gletscherablagerungen werden erfolgreich als Baumaterialien (Stein, Sand, Ton) genutzt; Die Sande von Eskers, Kames und Outwash eignen sich zum Bau von Böschungen und zur Herstellung von Beton. Felsbrocken sind ein guter Baustein. Es gibt Beispiele für die Verwendung von Felsbrocken zur Herstellung monolithischer Sockel für Denkmäler.

3. Geotechnische Forschung für den Industrie- und Zivilbau.

Die Hauptaufgabe der ingenieurgeologischen Forschung für den Industrie- und Zivilbau besteht darin, Informationen über die ingenieurgeologischen Bedingungen des Territoriums zu erhalten, darunter: Relief, Gesteine ​​und ihre Eigenschaften, Grundwasser, geologische und ingenieurgeologische Prozesse und Phänomene als Vorhersage von Veränderungen dieser Bedingungen unter dem Einfluss menschlicher Ingenieursaktivitäten.

Ingenieurgeologische Studien werden nacheinander durchgeführt,

entsprechend der Entwurfsphase. Die Detaillierung der Forschung nimmt beim Übergang von einer Phase zur anderen zu, und auch die Methoden der ingenieurwissenschaftlichen und geologischen Forschung ändern sich.

In der Anfangsphase der Ingenieurvermessung ist die Hauptform der ingenieurgeologischen Forschung die ingenieurgeologische Untersuchung, die es ermöglicht, die ingenieurgeologischen Bedingungen in kurzer Zeit und mit geringen Kosten zu beurteilen.

Bei der ingenieurgeologischen Untersuchung werden Gesteine, deren Vorkommensbedingungen, Relief, Grundwasser, geologische und ingenieurgeologische Prozesse im Untersuchungsgebiet identifiziert, untersucht und verfolgt und auf einer ingenieurgeologischen Karte dargestellt.

Es ist wichtig zu verstehen, dass die Zusammensetzung und der Umfang der ingenieurgeologischen Forschung von der Komplexität der ingenieurgeologischen Bedingungen, der Entwurfsphase, dem Grad der Erkundung des Gebiets und anderen Faktoren abhängt.

Zu beachten ist die erhebliche Komplexität der ingenieurgeologischen Forschung in Gebieten mit Karstentwicklung, Erdrutschen, verschütteten Tälern, wo alle Untersuchungen in größerer Tiefe durchgeführt werden als bei der Forschung in Gebieten mit günstigeren ingenieurgeologischen Bedingungen.

4. Labormethoden zur Bestimmung der Verformungs- und Festigkeitseigenschaften von Böden.

Stärke Der Boden wird anhand der maximalen Belastung geschätzt, die zum Zeitpunkt der Zerstörung (Kontinuitätsverlust) auf ihn ausgeübt wird. Diese Eigenschaft wird Zugfestigkeit R c MPa oder temporäre Druckfestigkeit genannt.

Die Festigkeit von Böden wird beeinflusst durch:

mineralische Zusammensetzung

Art der strukturellen Verbindungen

Bruch

Grad der Verwitterung

Erweichungsgrad im Wasser usw.

Bei nicht felsigen Böden ist die Scherfestigkeit ein weiteres wichtiges Festigkeitsmerkmal. Die Bestimmung dieses Indikators ist notwendig, um die Stabilität der Fundamente zu berechnen, d.h. Tragfähigkeit sowie zur Beurteilung der Stabilität von Böden in Böschungen von Baugruben, zur Berechnung des Bodendrucks auf Stützmauern usw.

Verformungseigenschaften charakterisieren das Verhalten von Böden unter Belastungen, die kritische Belastungen nicht überschreiten und nicht zur Zerstörung führen. Die Verformbarkeit von Böden hängt sowohl vom Widerstand und der Nachgiebigkeit der strukturellen Bindungen, der Porosität als auch von der Verformungsfähigkeit der Materialien ab, aus denen sie bestehen. Die Verformungseigenschaften von Böden werden anhand des Verformungsmoduls E, MPa beurteilt.

Böden bestimmen die Stabilität von Gebäuden und darauf errichteten Bauwerken. Daher ist es notwendig, die Eigenschaften richtig zu bestimmen, die die Festigkeit und Stabilität von Böden bei ihrer Interaktion mit Bauobjekten bestimmen.

Bodenproben für die Laborforschung werden aus Bodenschichten in Gruben in Bohrlöchern entnommen, die sich auf Baustellen befinden.

Bodenproben werden in Form von Monolithen oder losen Proben an das Labor geliefert. Monolithen sind Bodenproben mit einer ungestörten Struktur. Solche Monolithen werden in felsigen und bindigen (schluffig-tonigen) Böden ausgewählt. Die Abmessungen der Monolithen dürfen die festgelegten Standards nicht unterschreiten. Um die Kompressibilität von Böden zu bestimmen, müssen in Gruben entnommene Proben eine Größe von 20 × 20 × 20 cm haben. In Monolithen aus schluffigen Tonböden muss die natürliche Feuchtigkeit erhalten bleiben. Dies wird dadurch erreicht, dass auf ihrer Oberfläche eine wasserfeste Paraffin- oder Wachshülle entsteht. Bei lockeren Böden (Sand, Kies) werden Proben in Form von Proben einer bestimmten Masse entnommen. Um eine granulometrische Analyse von Sand durchzuführen, ist daher eine Probe von mindestens 0,5 kg erforderlich.

Unter Laborbedingungen können alle physikalischen und mechanischen Eigenschaften bestimmt werden. Jedes Merkmal dieser Eigenschaften wird nach GOST bestimmt, zum Beispiel natürliche Feuchtigkeit und Bodendichte – GOST 5180-84, Zugfestigkeit – GOST 17245-79, Granulometrie (Korn) und Mikroaggregatzusammensetzung – GOT 12536-79 usw.

Die Laborforschung ist auch heute noch die wichtigste Art der Bestimmung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Böden. Eine Reihe von Eigenschaften, zum Beispiel die natürliche Luftfeuchtigkeit, die Dichte der Bodenpartikel und einige andere, werden nur unter Laborbedingungen und mit relativ hoher Genauigkeit bestimmt. Gleichzeitig haben Laborbodenuntersuchungen ihre Nachteile:

sie sind ziemlich arbeitsintensiv und zeitaufwändig;

die Ergebnisse einzelner Analysen, zum Beispiel die Bestimmung des Moduls der Gesamtverformung, liefern keine ausreichend genauen Ergebnisse, was auf eine falsche Auswahl der Monolithen, eine unsachgemäße Lagerung und eine geringe Qualifikation des Analysedurchführenden zurückzuführen ist;

Die Bestimmung der Eigenschaften einer Bodenmasse anhand der Ergebnisse von Analysen einer kleinen Anzahl von Proben ermöglicht es nicht, eine korrekte Vorstellung von ihren Eigenschaften als Ganzes zu erhalten.

Dies liegt daran, dass Böden der gleichen Art, selbst innerhalb desselben Massivs, immer noch bekannte Unterschiede in ihren Eigenschaften aufweisen.

5. Struktur, Textur, Materialzusammensetzung chemischer und biochemischer Sedimentgesteine.

Gesteine ​​sind natürliche Mineralaggregate, die in der Erdkruste „geboren“ werden.

Nach ihrer Herkunft werden sie in drei Typen eingeteilt: magmatisch, sedimentär und metamorph. In der Erdkruste nehmen magmatische und metamorphe Gesteine ​​95 % ihrer Gesamtmasse ein. Sedimentgesteine ​​befinden sich direkt auf der Erdoberfläche und bedecken in den meisten Fällen magmatisches und metamorphes Gestein.

Sedimentgestein. Jedes auf der Erdoberfläche befindliche Gestein unterliegt der Verwitterung, d.h. die zerstörerische Wirkung von Wasser, Temperaturschwankungen usw. Infolgedessen kollabieren selbst die massivsten und haltbarsten magmatischen Gesteine ​​nach und nach und bilden Fragmente verschiedene Größen und zerfällt in kleinste Partikel.

Zerstörungsprodukte werden durch Wind und Wasser transportiert und lagern sich in einem bestimmten Transportstadium ab und bilden lockere Ansammlungen oder Sedimente. Die Anreicherung erfolgt am Grund von Flüssen, Meeren, Ozeanen und auf der Landoberfläche. Aus lockeren Ansammlungen (Sedimenten) bilden sich im Laufe der Zeit verschiedene Sedimentgesteine.

Sedimentgesteine ​​bilden die obersten Schichten der Erdkruste und bedecken Gesteine ​​magmatischen und metamorphen Ursprungs mit einer Art Hülle. Obwohl Sedimentgesteine ​​nur 5 % der Erdkruste ausmachen, sind 75 % der Erdoberfläche mit diesen Gesteinen bedeckt, weshalb hauptsächlich auf Sedimentgesteinen gebaut wird. Die Ingenieurgeologie widmet diesen Gesteinen die größte Aufmerksamkeit.

Sedimentgesteine ​​werden üblicherweise in drei Hauptgruppen eingeteilt:

1) klastisch;

2) chemischer Ursprung (chemogen);

3) organogen, resultierend aus der lebenswichtigen Aktivität von Organismen.

Diese Einteilung ist etwas willkürlich, da viele Gesteine ​​​​gemischten Ursprungs sind. Einige Kalksteine ​​​​enthalten beispielsweise Material organogener, chemischer und klastischer Natur.

Chemogene Gesteine entstehen durch die Ausfällung ihrer wässrigen Lösungen chemischer Fällung. Dieser Prozess findet im Wasser der Meere, kontinentalen Trockenbecken, Salzquellen usw. statt. Zu diesen Gesteinen gehören verschiedene Kalksteine, Kalktuff, Dolomit, Anhydrit, Gips, Steinsalz usw. Ein gemeinsames Merkmal dieser Gesteine ​​ist ihre Wasserlöslichkeit und Bruchfähigkeit.

Die häufigsten Gesteine ​​sind Kalksteine, die in ihrem Ursprung auch klastisch oder organogen sein können.

Organogene (biochemogene) Gesteine entstehen durch die Ansammlung und Umwandlung tierischer und pflanzlicher Überreste, zeichnen sich durch eine erhebliche Porosität aus, viele lösen sich in Wasser und sind stark komprimierbar. Zu den organogenen Gesteinen zählen Kalkstein-Muschelgestein und Kieselgur.

6. Zufluss von Druckwasser in einen perfekten Brunnen.

Das Wasser, das sich im oberen Teil der Erdkruste befindet, wird Grundwasser genannt. Die Wissenschaft vom Grundwasser, seiner Entstehung, den Entstehungsbedingungen, den Bewegungsgesetzen, den physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie den Verbindungen mit atmosphärischen und Oberflächengewässern wird als Hydrogeologie bezeichnet.

Es gibt verschiedene Klassifizierungen von Grundwasser, es gibt jedoch zwei Hauptkategorien. Grundwasser wird nach der Art seiner Nutzung und den Vorkommensbedingungen in der Erdkruste unterteilt. Die erste umfasst Haushalts- und Trinkwasser, technisches, industrielles, mineralisches und thermisches Wasser. Zu letzteren zählen: Sedimentwasser, Grundwasser und interstratales Wasser sowie Wasser aus Rissen, Karst und Permafrost. Aus ingenieurtechnischen und geologischen Gründen empfiehlt es sich, das Grundwasser nach hydraulischen Kriterien zu klassifizieren – freier Fluss und Druck.

Zwischenschichtdruckwasser. Diese Gewässer befinden sich in Grundwasserleitern zwischen Grundwasserleitern. Sie können drucklos und drucklos (artesisch) sein.

Interstratale drucklose Gewässer sind relativ selten. Sie sind mit horizontalen Grundwasserleitern verbunden, die ganz oder teilweise mit Wasser gefüllt sind.

Druckwasser (artesisches Wasser) ist mit dem Vorkommen von Grundwasserleitern in Form von Synklinen und Monoklinen verbunden. Das Verbreitungsgebiet begrenzter Grundwasserleiter wird als artesisches Becken bezeichnet.

Zufluss von Druckwasser zu Wassereinlassbauwerken. Wasserfassungen sind Bauwerke, mit deren Hilfe Grundwasser zur Wasserversorgung, zur Ableitung von der Baustelle oder einfach zum Zweck der Grundwasserabsenkung erfasst (entzogen) wird. Existieren Verschiedene Arten unterirdische Wassereinlassstrukturen: vertikal, horizontal, radial.

Zu den vertikalen Wassereinlässen zählen Bohrlöcher und Schachtbrunnen, zu den horizontalen Wassereinlässe Gräben, Galerien und Stollen und zu den radialen Wassereinlässen Entwässerungsbrunnen mit wasseraufnehmenden Filterbalken. Die Art der Struktur für die unterirdische Wasseraufnahme wird auf der Grundlage einer technischen und wirtschaftlichen Berechnung ausgewählt, die auf der Tiefe des Grundwasserleiters, seiner Mächtigkeit, der lithologischen Zusammensetzung des Grundwasserleiters und der geplanten Wasseraufnahmekapazität basiert.

Wassereinlässe, die aus einem Brunnen, Brunnen usw. bestehen, werden als einzeln bezeichnet, und solche, die aus mehreren bestehen, werden als Gruppe bezeichnet.

Wasseraufnahmestrukturen, die den Grundwasserleiter bis zu seiner vollen Kapazität erschließen, sind perfekt, und solche, die den Grundwasserleiter nicht bis zu seiner vollen Kapazität erschließen, sind unvollkommen.

Die Entnahme von Grundwasser aus Baustellen bzw. die Senkung des Grundwasserspiegels kann vorübergehend, nur für die Dauer der Bauarbeiten oder nahezu während der gesamten Betriebszeit der Anlage erfolgen. Die vorübergehende Wasserentfernung (oder Senkung des Niveaus) wird als Bauwasseraufnahme bezeichnet, im zweiten Fall als Entwässerung.

Wasseraufnahmebrunnen. Brunnen und Gräben, deren Boden bis zu Grundwassergewässern reicht, werden als perfekt bezeichnet; wenn der Boden über dem Grundwasser liegt, dann unvollkommen. Der Wasserstand im Brunnen vor dem Pumpen wird als statisch bezeichnet, der während des Pumpens verringerte Wasserstand wird als dynamisch bezeichnet.

Wenn das Wasser nicht aus dem Brunnen gepumpt wird, befindet sich sein Niveau in derselben Position wie die Oberfläche des Bodenabflusses. Beim Abpumpen von Wasser entsteht ein Senktrichter und der Wasserstand im Brunnen sinkt. Die Produktivität des Brunnens wird durch die Durchflussrate bestimmt. Unter der Fließgeschwindigkeit eines Brunnens versteht man die Wassermenge, die er pro Zeiteinheit fördern kann. Wenn Wasser in einer Menge gepumpt wird, die größer als die Durchflussrate ist, d. h. mehr als pro Zeiteinheit aus dem Grundwasserleiter in den Brunnen fließt, sinkt der Pegel stark. Der Brunnen kann einige Zeit ohne Wasser bleiben.

Der Wasserzufluss (Fließgeschwindigkeit) zu einem perfekten Brunnen wird durch die Formel bestimmt

Q = π k F [H 2 -H 2 )/lnR-lnr]

Wo R– Radius des Brunnens, m.

In einen unvollkommenen Brunnen dringt Wasser durch seine Wände und seinen Boden ein. Dies erschwert die Berechnung des Zuflusses. Die Durchflussrate solcher Brunnen ist geringer als die Durchflussrate perfekter Brunnen. Beim Pumpen gelangt Wasser nur aus einem Teil des Grundwasserleiters, der sogenannten aktiven Zone, in den Brunnen N 0 . Als Tiefe der aktiven Zone wird angenommen, dass sie 4/3 der Höhe der Wassersäule im Brunnen vor dem Pumpen beträgt. Diese Bestimmungen ermöglichen die Berechnung der Durchflussrate für einen unvollständigen Brunnen mithilfe der Dupuis-Formel, wie sie von Parker interpretiert wird:

Q = 1,36 k F [H 2 -H 2 )/lnR-lnr]

Ein Brunnen gibt nur dann Wasser im Volumen seines maximalen Durchflusses ab, wenn benachbarte Brunnen in einem Abstand von mindestens zwei Einflussradien von ihm entfernt sind.

Liste der verwendeten Literatur. Gesteinsklassifizierung berücksichtigt Bedingungen ihre Ausbildung, die die Struktur vorgeben und... Marmor) oder aus vielen komplexen Silikaten. Hauptsächlich Gesteinsbildend Mineralien dargestellt durch Quarz, Feldspäte, Glimmer...