אשלגן
אשלגן הוא יסוד ממשפחת המתכות האלקליות. מספרו האטומי של האשלגן הוא 19 ומסומל כ־K.
מקור השם העברי בשל מרקם היסוד וצבעו, שהזכירו לחוקרים את מרקם השלג.
תכונות
עם צפיפות נמוכה משל מים, אשלגן היא המתכת הקלה ביותר אחרי ליתיום. האשלגן רך וצבעו לבן כסוף, ניתן לחתוך אותו בקלות עם סכין . אשלגן מתחמצן במהירות באוויר ולכן צריך לאכסן אותו בשמן (אשלגן פעיל מאוד במים) או קורסין. בדומה למתכות אלקליות אחרות, אשלגן מגיב בצורה "אלימה" עם מים ופולט מימן.
שימושים
לאשלגן מגוון שימושים, הנה חלק מהם:
- אשלגן חמצני, משמש כדשן.
- אשלגן חנקתי מהווה חומר גלם לאבק שריפה.
- אשלגן פחמתי משמש כחומר עזר בייצור זכוכית.
- זכוכית שמעובדת עם אשלגן נוזלי הרבה יותר חזקה מזכוכית רגילה.
- NaK - סגסוגת נתרן ואשלגן משמשת כאמצעי מעביר חום.
- אשלגן הוא מרכיב הכרחי לצמחים על מנת שיגדלו ונמצא ברוב סוגי האדמות.
- באורגניזמים, יוני אשלגן חיוניים לחיי התאים.
- אשלגן כלורי משמש כתחליף למלח שולחן (NaCl) לאנשים עם לחץ דם גבוה. כמו כן גם בהוצאות להורג "קוקטייל" שמכיל אשלגן כלורי יכול להפסיק את פעולת הלב.
היסטוריה
האשלגן (בלטינית: kalium) נתגלה בשנת 1807 ע"י הכימאי הבריטי האמפרי דייווי שהפיק את האשלגן מאשלגן הידרוקסידי (KOH). מתכת אלקלית זו היא המתכת הראשונה שבודדה באמצעות אלקטרוליזה. אשלגן לא היה ידוע בימי הרומאים ושמו לא שם לטיני "קלאסי".
השם "Kalium" נלקח מהמילה "Alkali" שבאה מהמילה הערבית "אל קאלי" שפירושה "אפר שרוף".
השם "Potassium" (אשלגן) נובע מהמילה "Potash" באנגלית.
צורה בטבע
האשלגן מרכיב כ־2.4% ממסת קרום כדור הארץ והוא היסוד השביעי הכי נפוץ בכדור הארץ. בגלל מטענו החיובי החזק, קשה להפיק אשלגן ממינרלים.
האוקינוסים הם מקור חשוב לאשלגן, אבל הכמות אשלגן שמקבלים מנפח מסוים של מיי ים נמוך מאוד לעומת כמות הנתרן שמקבלים.
ניתן להפיק אשלגן באמצעות אלקטרוליזה של KOH. טכניקות נוספות להפקת אשלגן מאשלגן כלורי הומצאו גם הן וKOH הוא לא המקור היחידי. אשלגן כמעט לא נמצא בטבע בצורתו החופשית, אבל באורגניזמים ליוני K+ תפקידים חשובים.
אמצעי זהירות
אשלגן מתכתי מגיב ב"אלימות" עם מים ולכן צריך לשמור אותו בשמן כמו קורסין ולטפל בו בהתאם.
תזונה
אשלגן הוא מינרל הכרחי בתזונה יום יומית, הוא עוזר בתהליך ההתכווצות של השרירים ובשמירה על נוזלים.
אשלגן חשוב בשליחת מידע עצבי דרך תאי עצב ובשחרור אנרגיה מחלבונים, שומן ופחמימות בזמן חילוף חומרים. מחסור באשלגן מתבטא במצב קטלני היפוקאלמיה (Hypokalemia, תת-אשלגן בדם). אכילת מגוון סוגי מזון שמכילים אשלגן היא הדרך הטובה ביותר לקבל כמות מספקת. הרבה פירות, ירקות ובשרים מכילים אשלגן.
קישורים חיצוניים
- שילה קם, [http://lib.cet.ac.il/Pages/item.asp?item=7294&kwd=700 אשלגן], באתר מט"ח
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/K/index.html אשלגן בWebelements (אנגלית)]
קטגוריה:מתכות אלקליות
קטגוריה:יסודות כימיים
ja:カリウム
ko:칼륨
simple:Potassium
th:โพแทสเซียม
מתכת אלקליתמתכת אלקלית היא יסוד מתכתי, לרוב מוצק בטמפרטורת החדר, רך ופעיל מאוד. המתכות האלקליות הן המתכות הנמצאות בטור הראשון בטבלה המחזורית. במגע עם מים המתכת הופכת לבסיס. כתוצאה מהתגובה נוצרים יוני הדרוקסיד (HO). בנוסף לכך משתחררת מולקולת מימן, לעתים תוך כדי יצירת אש כאשר המימן הנפלט בתהליך זה נדלק מפאת החום.
רשימת המתכות האלקליות
- ליתיום
- נתרן
- אשלגן
- רובידיום
- צזיום
- פרנציום
ראו גם
- מתכת אלקלית עפרורית
קטגוריה:כימיה
ja:アルカリ金属
ko:알칼리 금속
ms:Logam Alkali
th:โลหะแอลคาไล
שלג
שלג הינו משקע בצורת פתיתי קרח גבישיים וגדולים יחסית הנופלים מן העננים לקרקע.
כשאדי המים שבעננים עוברים תהליך של התקררות איטית בטמפרטורת הקיפאון או פחות ממנה, נוצר שלג. בתחילה המים מתגבשים לגבישי קרח, בזמן שהם נופלים באטמוספירה הם מתחברים זה לזה וכך נוצרות הצורות הפרקטליות של פתיתי השלג, בדרך כלל צורות משושיות.
כאשר הפתיתים מגיעים לקרקע נערמים הפתיתים עד לעומק של מטרים אחדים, זאת עקב "חורי" האוויר המצויים ביניהם. השלג למעשה מורכב מעד עשרה אחוזי מים בלבד, השאר הוא אוויר. לכן לא מודדים את כמות השלג בהיותו קפוא, אלא רק כשהוא הופך שוב למים.
יתרון שנותנת כמות האוויר הרבה אשר בשלג היא שבזכות כך משקלו הסגולי הוא רק עשירית משל המים ולכן הוא משמש כחומר בידוד מצויין. פעמים רבות אנשים שהיו קבורים שעות בשלג לאחר מפולת נשארו בחיים עקב שמירת חום הגוף.
כאשר הטמפרטורה עולה (על אפס מעלות צלזיוס), השלג שוב נמס והופך למים. על כן הביטוי "שלג דאשתקד" בא לבטא דבר אשר לא נותר ממנו זכר או שאינו רלוונטי יותר.
השלג בספורט
באזורים בהם כמות השלג רבה, ספורט החורף מפותח. לדוגמא בשוויץ. בישראל מצוי ספורט זה מצוי רק בחורף בחלק הדרומי של רכס החרמון.
תפוצת השלג
השלג נפוץ פחות הרבה מן הגשם, הוא יורד רק על כשליש מכדור הארץ. במקומות גבוהים רבים יורד השלג כל השנה, או לפחות אינו מפשיר שם, באזורים הממוזגים יורד השלג רק בחורף. באזורים התת-טרופיים (בהם נמצאת מדינת ישראל) השלג נדיר מאוד. בארץ, בחורף יורד השלג באופן קבוע רק בהר החרמון בשל גובהו הרב מעל פני הים. למעט זאת שלג יורד בימים ספורים בשנה גם בגליל העליון ובירושלים, גם-כן בשל גובה אזורים אלה. בשכם, חברון, השומרון ובפסגות הנגב יורד שלג בכמות קטנה כמעט מדי שנה. לעומת זאת שלג באזור החוף של ישראל נדיר למדי. בפברואר 1950, שלג ירד כמעט בכל הארץ. ובחורף שנת 2000 ירדו שלגים מעטים אפילו באזור כפר סבא - הוד השרון. באזור הטרופי לא יורדים השלגים כלל, פרט למקרים מעטים של ההרים הגבוהים, כמו למשל הר קניה שפסגתו מרוחקת רק 50 ק"מ מקו המשווה.
חסרונות השלג
מאוד קשה ומסוכן לנהוג בכבישים אשר מכוסים בשלג, ולכן מתקינים צמיגים אשר מיועדים לנהיגה בשלג. כאשר השלג נערם על גגות בתים הוא עלול לגרום ללחץ רב ואף לקריסה. לכן, במקומות בהם השלג נפוץ, גגות בתים בנויים בשיפוע, כך שחלק מהשלג שנערם עליהם נשמט למטה, והלחץ פוחת.
קו המשווה
ראו גם
- מטאורולוגיה - מונחים
קטגוריה:מטאורולוגיה
קטגוריה:מים
ja:雪
ko:눈 (날씨)
simple:Snow
th:หิมะ
מתכת
מתכת היא יסוד כימי המורכב מאטומים שלאלקטרונים שלהם, אשר נמצאים ברמה האחרונה, אנרגית יינון נמוכה. כתוצאה מכך חלק או כל האלקטרונים של הרמה האחרונה נמשכים בצורה חלשה לגרעין האטום.
המילה הלועזית למתכת היא מטאל (Metal); שורש זה, שמקורו ביוונית, מצוי במספר מונחים הקשורים למתכות ("גוון מטאלי", בעל ברק מתכתי) וגם בכאלו בעלי קשר עקיף ורעיוני בלבד: הבי מטאל, למשל (סגנון מוזיקה המאופיין בשימוש בגיטרות בעלות צליל מתכתי - המזכיר את הצליל הנוצר מחיכוך שתי פיסות מתכת האחת בשניה או מהפעלת לחץ על מתכת). הענף בכימיה העוסק בחקר המתכות נקרא מטלורגיה.
מתכות הן אחת משלוש הקבוצות המרכיבות את יסודות הטבלה המחזורית. הקבוצות האחרות הן אל-מתכות ומטלואידים (מתכות למחצה). בטבלה המחזורית נמצאות המתכות בצד השמאלי; הן מסתיימות בקו האלכסוני המתחיל מהיסוד בור ונמשך עד לאסטטין.
במתכת טהורה או בסגסוגת (עירוב של שתיים או יותר מתכות) האטומים יוצרים סריג מתכתי, כאשר אלקטרוני הערכיות אינם קשורים לאטום מסויים, אלא נמצאים בכל הסריג. רוב המתכות מתאפיינות במספר תכונות בולטות: הן בדרך-כלל מבריקות, בעלות צפיפות גבוהה (ולכן יוצרות צליל גבוה לאחר הקשה עליהן), קשיחות, בעלות טמפרטורת התכה גבוהה ומוליכות חום וחשמל.
כאשר מתכות מתרכבות עם אל-מתכות, האטומים שלהם מוסרים את אלקטרוני הערכיות והופכים ליונים חיוביים (קטיונים). היונים החיוביים של המתכת והיונים השליליים (האניונים) של האל-מתכת יוצרים סריג יוני.
קטגוריה:כימיה
ja:金属
ko:금속
simple:Metal
th:โลหะ
סכין
סכין הוא כלי עבודה המשמש לחתוך דברים. סכינים מורכבים לרוב מלהב באורך של עד 30 ס"מ, המחוברת לידית אחיזה. להב הסכין מחודד לרוב וייתכן ששני צידי הלהב יהיו חדים. סכינים שומשו ככלי עבודה או ככלי נשק מאז עידן האבן.
הסכינים הראשונים היו עשויים מצור או מסוג אבן אחר, שעוצב לצורה מחודדת, ולעיתים גם עם ידית אחיזה. עם ההתפתחות המטלרוגית יוצרו סכינים מברונזה, ברזל ופלדה. בעוד שהחומרי הגלם ישתנן במרוצת השנים, העיצוב הבסיסי של הסכין נותר בעינו.
ביחד עם המזלג והכף, הסכין הוא כלי אכילה עיקרי במערב מאז ימי הביניים.
ראו גם
- סכין יפנית
קטגוריה:המצאות
קטגוריה:כלי אוכל
ja:ナイフ
simple:Knife
אוויר
אוויר הוא כינוי לתערובת הגזים הנמצאים באטמוספירה של כדור הארץ. האוויר מורכב מהגזים הבאים:
- 78% חנקן
- 21% חמצן
- 0.934% ארגון
- 0.033% פחמן דו חמצני
- כמות מזערית של הגזים הבאים:
- מימן
- מתאן
- פחמן חד חמצני
- חנקן חמצני
- חנקן דו חמצני
- אמוניה
- גפרית דו חמצנית
- יוד
- אוזון
- גזים אצילים
- נאון
- הליום
- קריפטון
- קסנון
המרכיבים משתנים בהתאם לאחוז המים באוויר שנמצא בין 0 ל-7 אחוזים.
מרכיבי האוויר משתנים מעט באזורים שונים של העולם בשל גורמים כמו גובה, לחות וגורמים נוספים.
האוויר הוא רכיב חיוני לקיומם של אורגניזמים רבים, וזה בגלל הרכב הגזים, המאפשר את קיומם של החיים. הגזים החשובים ביותר לקיום החיים הם הפחמן הדו חמצני שמשמש כחומר גלם לייצור הגלוקוז בצמחים וחמצן המשמש לנשימה תאית בייצורים אאוקריוטיים.
ראו גם
- איכות הסביבה
- זיהום אוויר
- ערפיח
- החמצן כגורם מגביל
קטגוריה:מטאורולוגיה
קטגוריה:אקולוגיה
ja:空気
ms:Udara
simple:Air
מים
מים הם תרכובת שהמולקולה שלה מורכבת משני אטומים של מימן ואטום אחד של חמצן. סימולם הכימי של המים הוא H2O.
תכונות כימיות-פיזיקליות
כימי
בלחץ האוויר בגובה פני הים בכדור הארץ המים קופאים באפס מעלות צלזיוס ולפיכך הם במצב המוצק שלהם (המכונה "קרח") בטמפרטורות נמוכות מטמפרטורה זו. בין אפס מעלות למאה מעלות צלסיוס המים נמצאים במצב צבירה נוזלי. במאה מעלות צלזיוס המים רותחים ועוברים למצב צבירה גזי המכונה אדי מים.
בגובה רב או למשל במקומות כמו פני השטח של מאדים, שם לחץ האוויר קטן בהרבה מזה של כדור הארץ (ליתר דיוק במאדים הוא אחוז אחד מזה של כדור הארץ) המים רותחים כבר בשבע מעלות צלזיוס ולכן נמצא מים במאדים במצב מוצק או גזי אך כמעט שלא במצב נוזלי. מטפסי הרים, למשל בגובה 5,000 מטרים בהימלאיה, יודעים שהמים רותחים בטמפרטורה של כשבעים מעלות.
למים מספר תכונות כימיות ופיזיקליות מעניינות הנובעות בעיקר מהקיטוב של מולקולת המים:
- האנומליה של המים - בטמפרטורות שבין ארבע לאפס מעלות צלסיוס, המים מתפשטים בקירור, בשונה מרוב החומרים האחרים. כך קורה שהמים במצבם המוצק (קרח) צפופים פחות מהמים במצבם הנוזל.
- המים משמשים כממיס אוניברסלי של חומרים קוטביים ויוניים.
- המים, בעזרת תכונות חומציות-בסיסיות שלהם (+2H2O → OH-+ H3O) ובעזרת יונים המומסים בהם מאפשרים הולכת חשמל (מים מזוקקים לא יעבירו חשמל בצורה טובה כל כך , היות וקבוע שיווי המשקל של התפרקות המים לחומצה ובסיס נמוך (בערך 10 בחזקת 14-)
- למים יש חום סגולי גבוה מאוד.
לשון
המילה היוונית למים היא הידרוֹס (Hydros). שורש זה מופיע בשמות ובמונחים כימיים רבים:
- חומר המופיע במצומד למולקולות מים נקרא הידרט (Hydrate). קרבוהידרט (הידרט של פחמן) ידוע בעברית כפחמימה.
- פירוק של מולקולה גדולה לשתי מולקולות קטנות, זאת באמצעות תגובה עם מים, נקרא הידרוליזה (Hydrolysis).
- תגובה הגורמת לסיפוח מולקולת מים למולקולה גדולה יותר נקראת הידרציה (Hydration), ובעברית: מיוּם. תגובה הגורמת לפליטת מולקולת מים ממולקולה גדולה יותר נקראת דהידרציה (Dehydration), ובעברית: אל-מיום.
- השם הלועזי של מימן הוא הידרוגן (Hydrogen, ביוונית: "יוצר מים"). גם משמו של המימן נגזרים מונחים כימיים רבים: הידרוגנציה, הידריד ועוד.
- ברפואה: אנהידרוזה (Anhydrosis) הוא חוסר יכולת לייצר זיעה.
המילה הלטינית למים היא אקווה (Aqua), וגם שורש זה מופיע בכמה מונחים כימיים (תמיסה מימית, למשל, מסומלת באותיות aq), אך בעיקר במושגים מתחומים אחרים: אוקיינוס, אקווריום, ויסקי ועוד.
המים עבור החיים
ויסקי
המים הם חומר חיוני לקיומם של כל צורות החיים הידועות. בעלי החיים והצמחים זקוקים למים לצורך קיום מחזור החיים שלהם. עובדה זו מתקשרת באופן ישיר לכך שהמים נפוצים בכדור הארץ, שכן היותו של כדור הארץ מקורם של כל החיים הידועים, תואם את היותם של המים תנאי הכרחי לחיים אלו.
המים מהווים את רוב המסה של רוב היצורים החיים, וממלאים תפקידים רבים בגופם. התפקידים העיקריים הם שימוש כנוזל תוך תאי (ציטופלסמה) וכמרכיבו העיקרי של הדם, אך נחוצים גם לתפקידים משניים רבים אחרים, כגון ניקוי הגוף, הזעה והלחתה. למעשה, כל תא חי זקוק לכמות מסויימת של מים על מנת למנוע את מותו הוודאי.
יצורים מסוימים מפיקים את הגזים הנחוצים לנשימתם (חמצן או פחמן דו־חמצני) מתוך המים. זימי הדגים הם האיבר הידוע ביותר המשמש להפקת גזי נשימה מומסים במים.
מלבד השימושים הפנים־גופניים, יצורים שונים עושים שימוש במים למטרות חוץ־גופניות שונות. הדוגמה העיקרית לשימוש זה הוא משמעות המים כסביבת חיים עבור החיים הימיים: דגים, צמחי־מים וכו'. דוגמאות אחרות הן השימוש במים כסביבת־הטלת ביצים, כמקור מזון וכחיץ כנגד טורפים.
את המים משיגים היצורים החיים באופנים שונים. בעלי החיים סופגים מים בגופם בעיקר באמצעות שתייה, בעוד הצמחים יונקים את רוב מימיהם בעזרת שורשיהם.
המים דרושים ליצורים החיים בכמויות מסוימות, ובאיכות מסויימת. איכות זו נקבעת על־פי החומרים המומסים במים: אומנם, דורשים החיים כמויות משתנות של חומרים מומסים (כדוגמת מינרלים), אך מרבית החומרים המומסים במים (או חומרים רצויים בכמויות לא רצויות) הופכים את המים לבלתי שמישים או לא־בריאים.
פגיעה בשימוש מסויים של המים (לדוגמה - שתייה), אינה פוגעת בהכרח בשימושים אפשריים אחרים (לדוגמה - הטלת ביצים)
הדוגמה הבולטת ביותר למים שאינם שמישים הם מי האוקיינוסים והימים המלוחים, אותם מסוגלים לשתות רק יצורי־מים מזנים מסוימים. סוגים אחרים של מים שאינם שמישים הם מים שזוהמו על־ידי התעשייה.
המים עבור האדם
המים משמשים את האדם למגוון רחב של פעולות, ביניהן:
- שתייה
- שטיפה
- בישול
- השקיה
- קירור
- המסה (עבור פעולות כגון דילול)
- ניקוז
- שיט
- הפקת אנרגיה
- שחייה
- רחצה
- צלילה
- דיג
- כיבוי אש
פעולות אלו מחולקות לצריכה ביתית (ברובה שתייה, היגיינה ובישול), שימוש חקלאי (ברובה השקיה ומי־שתייה עבור חיות מבויתות), שימוש תעשייתי (ניקוז, קירור, המסה ועוד), שימוש עירוני (ברובה ניקוז), שימוש למטרות תחבורה (שייט), שימוש למטרות מחקר ושימוש למטרות פנאי (שייט, שחייה ועוד).
השימוש החשוב ביותר במים, למרות שלא הגדול ביותר מבחינה כמותית, הוא השתייה. האדם זקוק למים מתוקים (כלומר - ללא אחוזי המלח הנפוצים באוקיינוסים), ולכן תלוי במים שמקורם במשקעים. צריכת המים לנפש אינה זהה עבור כל בני האדם, ותלויה במאפיינים אנושיים רבים, בשיטות ייצור, רמת חיים וכן הלאה.
בזכות השימושים הרבים למים, קיימת השפעה הדדית הדוקה בין המים לבין תחומי הדמוגרפיה והכלכלה. קיומם של מים מתוקים לשתייה והשקיה כמו סמיכות לאזורי דייג וגישה לנתיבי תחבורה ימיים, עשוי להשפיע על נטיות ההתיישבות האנושיות. לרוב מעדיפים בני אדם התיישבות הסמוכה למקור מים מתוקים ובעלי נגישות לשטחי מים מלוחים, אם כי התפתחויות טכנולוגיות שונות (לדוגמה: שיפורים חקלאיים, פיתוח טכנולוגיות תחבורה וכו') משנות נטיות אלו.
צורות ההתיישבות וניצול המים, מאידך, משנה את מצב המים. מלבד השינויים הברורים מאליהם (לדוגמה: שתייה גורמת למעבר מים לתוך גוף האדם), קיימים שינויים רבים ומורכבים של צורות המים. לדוגמה, הקמת סכר על־פני נהר עשויה להביא להסטת מסלולו. השפעות הדדיות אלו של האדם והמים מביאות לכך שהמים מהווים מרכיב ניכר של הפוליטיקה האנושית, גם אם באופן שאינו גלוי. נושאים כגון שליטה על מקורות מים וזיהומם הינם מכריעים ביותר במאבקי הכוח הפוליטיים השונים.
למרות שבעולם המערבי אספקת המים הינה לרוב מובנת מאליה, לא כך המצב בארצות העולם השלישי. למיליארדים של בני אדם - רוב אוכלוסיית העולם, למעשה - אין גישה למים נקיים. המחסור החמור במים אינו מאפשר לתושבי אזורים אלו לשתות בכמות מספקת ולשמור על ההיגיינה, דבר המגביר את התחלואה. אחרים משתמשים במקורות מים מזוהמים, דבר שאף הוא גורם לתחלואה; רובם המוחלט של המקרים של כמה מחלות הנפוצות בעולם השלישי, כגון מלריה ודיזנטריה, נגרם כתוצאה ממים מזוהמים. בדיונים על מצבן של מדינות העולם השלישי נדחק לעתים קרובות נושא המים לשוליים; אין ספק שבעיות רבות הפוקדות המדינות העניות יוכלו להיפתר רק לאחר התייחסות רצינית למשבר המים.
אמצעים לשימוש במים
כחלק מהשפעות האדם על המים, נוצר צורך של החברה האנושית להניע מים על מנת לשרת את מטרותיהם:
- בשאיבה של מים, משתמשים בני האדם בכלים שונים על מנת להעלות מים לפני השטח, כדי לעשות בהם שימוש.
- בהובלת מים משתמשים בכלים שונות כגון צינור, תעלה, אמת מים ומכלית על מנת לגרום למים לזרום מנקודה לנקודה.
- באגירת מים משתמשים באמצעים שונים כגון בריכה (מלאכותית), בור מים, באר, מגדל מים ומיכל מים על מנת לשמור על המים במקום מסויים, ולעשות בהם שימוש מאוחר.
- בפיזור מים משתמשים בני האדם באמצעים כגון ממטרה על מנת להתיז מים למקומות בהם הם דרושים.
מלבד אלו, לעתים יש צורך בשינוי מצב המים בצורות שונות:
- חימום בכלים כגון תנור וקומקום משרת מטרות כדוגמת בישול או חליטה של צמחים
- קירור על־ידי כלים כגון מקרר משרת מטרות כגון שימוש במי־שתייה קרים באזורים חמים
- אידוי ורתיחה משרתים מטרות כדוגמת קירור מים או יצירת קיטור.
- הקפאת מים עשויה לשרת מטרות כגון שמירתם והובלתם או אגירה של חומר ברמת חום נמוכה.
- המסה של חומרים שונים במים עשויה ליצור תערובות שימושיות כגון סבון.
כמו כן, עשוי להיות שימוש במים שאינו עוסק בשינוי ישיר שלהם. לדוגמה, ציפה עשויה להועיל לאדם בתחומים רבים, ובעיקר בתחום התחבורה (רכבים צפים הם המכונים כלי שייט). כמו כן, שיטת צלילה והשקעת עצמים במים (לאו דווקא של בני אדם), חיוניות למטרות שונות כגון מדידת נפח, דייג וכו'.
מתקני מים
האפשרויות להשיג מים, לאגור אותם ולהוביל אותם ממקום למקום הן שקבעו את מיקומם של יישובים, את אופיים, את אורח החיים בהם ואת התפתחותם הכלכלית והתרבותית. עד התקופה הרומית, לפני כאלפיים שנה, היו מרבית היישובים סמוכים למקורות מים כמו מעיינות ונחלים. אספקת המים של יישובים אחרים הייתה תלויה בבורות ובבריכות אגירה של מי גשמים. הצורך במים הביא לפיתוח של מתקנים שונים להשגתם: מתקנים להעברת מים, מתקני אגירה ומתקנים לניצול מי תהום.
מתקנים להעברת מים
אחד המתקנים הקדומים ביותר להעברת מים ממקום למקום הוא התעלה. התעלה נחצבה בקרקע ודופנותיה חוזקו בעזרת אבנים. תעלות גדולות הגיעו לאורך כמה קילומטרים, לרוחב של כשני מטרים ולעומק של קרוב לשלושה מטרים. המים שנאספו לתעלות היו מי שיטפונות או מים ממקורות קבועים כמו מעיינות ונחלים. זרימת המים בתעלות הייתה בכוח הכבידה.
לעתים קרובות מקורות המים של תושבי הערים המבוצרות היו מחוץ לחומות. כדי להבטיח הספקת מים לעיר גם בעת מלחמה ומצור נחצבו נקרות – דרכי מעבר תת־קרקעיות אל מקורות המים. אחת הנקרות המפורסמות היא נקבת השילוח, שסיפקה מים לתושבי ירושלים הקדומה.
עם הגידול באוכלוסיית האדם והתרחבות ההתיישבות עלה הצורך להעביר את המים אל יישובים ואל אדמות חקלאיות המרוחקים ממקורות המים. לצורך זה הוקמו אמות המים (אקוודוקטים).
מקור השם הוא מהמילה "אמה" (שפחה), שאחד מתפקידיה היה להביא מים לצורכי הבית. אמות המים היו מורכבות מסדרה של תעלות בנויות, פתוחות או סגורות, המונחות על הקרקע או על גבי קשתות וגשרים. מקור המים היה בגובה רב יותר מהיעד שלהם, כדי שיזרמו בכוח הכבידה. לעתים חצתה האמה רכסי הרים בתוך מנהרות חצובות.
מתקנים לאגירת מים
חלק ממתקני האגירה בתקופות קדומות היו טבעיים, כמו גבים (בריכות הנוצרות בתוך שקעים בקרקע), אגמים ושטחי הצפה עונתיים. מתקני אגירה אחרים היו בנויים, כמו סכרים בריכות ובורות.
הסכר הוא קיר בנוי באפיק נחל, שעוצר את הזרימה של המים. עצירת הזרימה יוצרת מאגר במעלה הנחל. את המים שנאגרו הובילו בדרך כלל בתעלות למקומות שונים על פי הצורך. סכרים שימשו הן לאגירת מי שתייה והן לאגירת מים להשקיה. שיטת ההשקיה הנפוצה בתקופות קדומות הייתה שיטת ההצפה: מהמאגר הובלו המים אל השדה שחולק לחלקות. לאחר שהציפו חלקה אחת עברו עודפי המים לחלקה נוספת, נמוכה יותר, וכך הלאה.
הבריכות נבנו בדרך כלל סמוך למעיין או בתוואי של זרימת מי שטפונות. החיסרון העיקרי של אגירה בסכרים או בבריכות פתוחות היה התאדות חלק ניכר מכמות המים במאגר. היו גם בריכות תת־קרקעיות דמויות מנהרות, שהמים בהן נשמרו תקופות ארוכות יותר. אפשר למצוא בריכות כאלה לאורך מדרונות של ואדיות בנגב.
בורות מים היו המאגרים התת־קרקעיים הנפוצים ביותר בארץ. חלק מהם משמשים לאגירת מים גם כיום. הבורות נחפרו בקרקע או נחצבו בסלע בעומקים שונים. צורתם הייתה כשל פעמון – רחבים בקרקעית והולכים וצרים כלפי מעלה בכיוון הפתח. המבנה הזה צמצם את התאדות המים והקל על כיסוי הבור, שנועד למנוע את זיהום המים. מי הגשמים נאספו אל הבור באמצעות תעלות פתוחות, מן הרחובות וגם מגגות הבתים. אגירת המים בבורות אפשרה הקמת יישובי קבע גם באזורים שאין בהם מעיינות או מקורות מים אחרים הזמינים כל השנה.
מתקנים לניצול מי התהום
החיפוש אחר דרכים לניצול מי תהום נבע מכך שבחלק מהאזורים לא היו מקורות מים עיליים (מעיינות, אגמים, נחלים) שהיו זמינים בכל ימות השנה. מי תהום מצויים גם באזורים מדבריים. המתקנים השונים נועדו להעלותם על פני השטח.
גבים מלאכותיים, המכונים בערבית "תמאיל", נחפרו בעומק לא רב באפיקי נחלים או בקרבת הים, במקומות שבהם מי התהום קרובים לפני הקרקע. מי התהום נקווים אל הגב, אך הם אוזלים במהירות בעקבות השימוש בהם. לאחר זמן מה מתמלא הגב מחדש. את הגבים יש לחדש מדי פעם, מכיוון שהם נסתמים על ידי הסחף המובא עם המים.
בארות הן המתקנים הנפוצים ביותר לניצול מי התהום. אלו הן חפירות אנכיות שהעמיקו עד למפלס מי התהום. קוטר הבארות היה גדול, כדי להקל על מלאכת החפירה ועל ניקוי המים. קירות הבאר היו מחוזקות בדרך כלל באבנים. כמות המים שהופקה מהבאר הייתה תלויה בהצלחת החופרים להגיע לעורק מרכזי של מי תהום זורמים.
כדי לנצל את מי התהום שבבארות היה צורך לשאוב אותם. חלק ממתקני השאיבה הופעלו בעזרת אנרגיית שרירי האדם או שריריהם של בעלי חיים. אחד ממתקני השאיבה הפשוטים והקדומים ביותר היה החבל והדלי. מתקני שאיבה משוכללים ויעילים יותר התבססו על גלגלת, בורג (כגון בורג ארכימדס) או מנוף.
זיהום המים
זיהום המים הוא מצב שבו ריכוזם של חומרים מסויימים (אולי רעילים) במים עולה, והמים אינם ממלאים עוד את תפקידם הקודם.
למשל: מי נחל, שהיו בית גידול לדגים, סופגים חומרים זרים הגורמים להכחדת הדגה. בישראל בעיית זיהום המים נפוצה יחסית בגלל חוסר אכפתיות וחוסר מודעות. ידועים בזיהומם נחל הירקון ונחל הקישון. באסון המכביה התמוטט גשר שעבר מעל נחל הירקון, ואנשים שהיו עליו, ואשר באו במגע עם מימי הנחל, חלו ומתו. בנחל הקישון צללו צוללנים שחלו בסרטן, ומשרד הביטחון הכיר בתביעתם לפיצויים מן המדינה.
קיים זיהום טבעי של מים, כתוצאה מהצטברות סחף, הפרשות בעלי חיים, אבק, חול, פיח ועוד, אך האחראי העיקרי לזיהום המים הוא האדם, אשר פעולות שונות שהוא מקיים עשויות לזהם את מקורות המים הקיימים.
המים בדתות
כבר בימי קדם ידע האדם שהמים נחוצים לחיים, שבלעדיהם אין חיים, ושעולמנו מיוחד בכך שיש בו מים נוזלים. כך ביהדות וכך גם אצל עמים אחרים ודתות אחרות.
בסיפור בריאת העולם במקרא, ביום הראשון לבריאה, כשנבראו שמיים וארץ, המים כבר היו קיימים. שנאמר: "ורוח אלוהים מרחפת על פני המים". ביום השני הופרדו השמיים והארץ על המים שבהם זה מזה, וביום השלישי נקוו המים שעל הארץ, להבדיל בין ים ליבשה.
תיאורים דומים, של שליטת כוח עליון על המים ושל "ארגון" והכוונה של המים, נמצאים גם במסורות עתיקות של עמים אחרים, כמו האכדים במזרח והאינדיאנים במערב.
כולם הכירו בחשיבות המים ובכוחם הרב, כוח שיכול לפעול לשני כיוונים מנוגדים: האחד - כיוון של יצירה והענקת חיים בדרך של צמיחה ושגשוג, והשני - כיוון של הרס וחורבן על ידי שיטפונות וגשמי זעף.
ביהדות המים הם מקור ברכה ונותנים חיים לאדם ולכל אשר לו, כאשר האדם נוהג כראוי. האל גומל להולכים בדרך הטובה - "והורדתי הגשם בעתו, גשמי ברכה יהיו". במיתולוגיה ההודית והבבלית יש אלים הממונים על המים ומעניקים אותם לאדם.
לעומת זאת, יש שהמים משמשים כעונש. סיפור המבול מופיע גם אצל היוונים ואצל עמים אחרים. המבול הוא תיאור של מים עצומים הגורמים הרס וכיליון, ומקורו באמונה שהאדם נענש על חטאיו בידי כוח עליון. לא פלא אפוא שקיימת אצלנו וגם במסורות אחרות, למשל אצל שבטים אפריקאיים, "תפילת הגשם": בקשה מכוח עליון לכוון את המים לתועלת ולא לנזק.
נוסף להכרה בחשיבות המים לחיים בכלל, נפוצה האמונה בכוחם המטהר. כשם שרחיצת הגוף במים מנקה אותו מלכלוך גשמי, כך מטהרים המים גם את הנפש מטומאה ומחטא.
מטהר
ביהדות מקובלים מנהגים רבים הקשורים בטיהור על ידי המים: נטילת ידיים, טבילה במקווה, הדחת הבשר, הגעלת כלים ומנהג התשליך בראש השנה. בנצרות ובדתות אחרות קיימת הטבלה של תינוקות והתזת מים מקודשים. ישנם מקורות מים שהם מקודשים במיוחד ומצווה לטבול בהם, כמו נהר הירדן אצל הנוצרים ונהר הגנגס אצל ההינדואים.
עוד אמונות הקשורות במים: למים יש סגולה להבחין בין אדם אשם לחף מפשע, והם גם מסייעים לחזות את העתיד. משום כך, אצל עמים רבים במזרח ובמערב, שימשו המים למשפט, לניבוי ולכשפים. כך בקביעת גזר דין אצל הבבלים בעת העתיקה, כך אצל היוונים בניחוש של האורקל, וכך במשפטי המכשפות באירופה בימי הביניים. השיטות היו שונות: השקעת החשוד בתוך מים, הטלת אבנים למים, שתיית מים והתזת מים.
האמונות והמנהגים הרבים סביב המים נפוצים בעולם כולו. הן בארצות שבהן המים במחסור והתושבים יודעים מניסיונם כי בלי מים אין חיים, והן בארצות שבהן יש מים בשפע רב מדי והאדם מתקשה לעמוד בפני כוח ההרס שלהם.
ראו גם
- זיהום מים
- זיהום הים
- בריכות לגידול דגים
- שלולית
- צמחי מים
קישורים חיצוניים
- אסף רוזנטל,
- השבחת מים,
-
קטגוריה:חומרים כימיים
als:Wasser
ja:水
ko:물
ms:Air
simple:Water
th:น้ำ
דשן
זיבול או דישון הוא שימוש חקלאי בחומר אורגני להעשרת הקרקע בחומרים המזינים צמחים ומסייעים להם לגדול.
זבלים תורמים לפריון האדמה ע"י הוספת חומר אורגני וחומרים מזינים, כגון חנקן הנלכד בידי בקטריות באדמה. אורגניזמים נעלים יותר ניזונים מן הפטריות והבקטריות ויוצרים באדמה שרשרת תזונה.
תהליך הדישון
דשן ניתן לרוב דרך הקרקע או ריסוס על עלים.
דשנים לרוב מעניקים, במינונים שונים, את חומרי ההזנה הצמחיים העיקריים (חנקן, זרחן ואשלגן), את חומרי ההזנה הצמחיים המשניים (סידן, גופרית ומגנזיום) ולעיתים שרידי רכיבים של בור, מנגן, ברזל, אבץ, נחושת ומוליבדנום.
סוגי דשנים
דשן יכולים להפיק מחומר אורגני כמו זבל או קומפוסט, ממרבצי מינרלים ומסינתזה כימית.
דשנים כימיים
האדם מייצר גם סוגים מיוחדים של דשנים מפוספטים
החנקן, הזרחה והאשלג הם שלושת הרכיבים העיקריים של הדשן ולכן יהיו תמיד מפורטים על מארזיו. לדוגמה, לדשן 5-10-5 יהיו 10 אחוזי זרחה ברכיביו.
דשן חנקני מיוצר לרוב בתהליך האבר, המפק אמוניה. האמוניה משמשת להפקת חומצה חנקנית. תוצר התגובה של האמוניה והחומצה החנקנית הוא חנקת אמוניה, שהיא חומר דשן גם כן. החומצה החנקנית והאמוניה יכולים גם לשמש ליצירת דשני 15-15-15. התרחשותו של תהליך האבר מספקת כמחצית מכמות החנקן הדרושה לחקלאות.
זבל
למרות שצפיפות הרכיבים בחומרים אורגניים היא נמוכה, יש בכך היתרון של שיפור מבנה הקרקע. מקור אחד לפוריות הקרקע היא התפרקות שאריות היבול משנים קודמות, גם אם הם אינם נחשבים ישירות "דשן".
ישנם שני סוגי זבל בתחום עיבוד האדמה: זבל ירוק וזבל בעלי חיים.
ישנם דשנים אורגניים המורכבים מצואת בעלי חיים,
זבל בעלי חיים מתייחס לחומרי הצואה שלהם, כלומר גללים, של יונקים, אוכלי עשב ועופות, או חומרים צמחיים (לרוב קש) אשר שימשו להם כמצע, ולכן רווי בהפרשותיהם.
זבל ירוק הינו גידולים חקלאיים מהירים אשר נועדו להיטמן תחת האדמה. בעשות כן, גדלה פוריות האדמה ע"י החומרים המזינים והחומר האורגני המוחזרים אל הקרקע. גידולי קטניות, כגון תלתן, מאזנים את החנקן באמצעות הבקטריה "ריזוביה" (rhizobia) המופיעה בגושים בשורשי הצמח, דבר התורם גם כן לפוריות בהזנת הפטריות שבקרקע.
דוגמא לחומרים אחרים המשמשים לזבל או כחומר מפרה הם רכיבי הבטן הראשונה של מעלי גירה.
בעבר היה הזבל הדשן שבשימוש הרב ביותר. הוא עדיין נמצא בשימוש אך במידה פחותה בהרבה.
קומפוסט
קומפוסט נבדל מן הזבל בכך שהוא עשוי שאריות רקובות של חומרים אורגניים (אשר עם זאת עשויים לכלול זבל).
שימושיו של הזבל
במשך מאות שנים שימש הזבל כחומר מפרה בעבודות חקלאות וחוואות, בהיותו עשיר בחנקן וחומרים מזינים אחרים המסייעים לצמיחת צמחים.
הגללים היבשים של בעלי חיים גם שימשו כחומר דלק במשך ההיסטוריה. גללי גמל יבשים מהווה מקור דלק חשוב באזורי מדבר.
שימוש נוסף של זבל בעלי חיים הוא לעשיית נייר. ניתן לייצרו מגללי פילים. קיימת תעשייה זעירה מעין זו באפריקה ואסיה. ישנו גם שימוש בגללי סוסים, לאמות וקנגורו. בעלי חיים אלה אינם מעלי גירה, ולכן נוטים להעביר סיבי צמחים שלא עוכלו בגלליהם.
השפעות סביבתיות של השימוש בדשנים
סכנות
- זבל מפיק חום כשהוא מתפרק, וקרו מקרי הצתה ספונטנית של גללים. על כן יש לערום אותו בגושים כבדים.
- דישון יתר יכול לגרום לשגשוג של אצות בערוצי ניקוז של האדמות החקלאיות, ובטווח הארוך לירידה באיכות הקרקע. לכן יש להתאים את דרישות התזונה הצמחית וכמותה לכמויות וסוגי הדשן.
- בשל הכמות הקטנה יחסית של חלבון בעשבים, אשר מהם ניזונים אוכלי העשב, יש לזבל הבקר ריח קל יותר בהשוואה לגללי טורפים - לדוגמא גללי הפיל הם כמעט חסרי ריח. עם זאת בהתחשב בכמות הזבל המוקצה לשדות, ריח עשוי להוות בעיה באזורים חקלאיים מסויימים.
- גללי עופות מזיקים לצמחים כשהם טריים, אך לאחר תקופה של עיבודם כקומפוסט, הם הופכים לחומרים מפרים בעלי ערך.
קטגוריה:חקלאות
אבק שריפהאבק השריפה הוא המצאה סינית מהמאה ה-9 שנועדה במקור לזיקוקי די נור. הערבים העבירו את הטכנולוגיה לאירופה ושם היא קיבלה את ההתפתחות העיקרית שלה. למן המאה ה-13 שימשה כחומר גלם בתעשיות צבאיות, וכאמצעי לפיצוץ וירי קליעים.
ישנם סוגים שונים ומגוונים של אבקות שריפה. במשפחה זו נכללים חומרים דליקים המשחררים בעת בעירתם, אור, חום וגזים.
אבק שריפה שחור
אבק השריפה השחור הנפוץ ביותר מכיל 15% פחם התורם את הפחמן בתערובת (סוגי הפחם הטובים ביותר הם מעצי ערבה, אלון, צפצפה, שזיף ומייפל), 10% גפרית, הנ"ל משמשים כדלקים ו75% חנקת אשלגן המשמשת כמחמצן לתערובת.
ניתן לנסח את תגובת השריפה כך:
2(KNO3) + S + 3C → K2S + N2 + 3(CO2)
משתמשים בתערובת זו בעיקר בתחום הפירוטכניקה, בתור חומר הודף ברקטות, זיקוקי די נור ועוד מתקנים פירוטכניים רבים.
איכות אבקת השריפה נמדדת על פי מהירות שריפתה, זו תלויה במספר גורמים: סוג הפחם וגודל גרגירי האבקה.
בהכנת האבקה מספר שלבים: טחינת החומרים במטחנה עד שמגיעים לאבקה דקה ביותר, הוספת מאגד לצורך גרעון האבקה והעברה לדחיסה על מנת ליצור גרגירים קשים (דחיסה זו גם משפרת את מהירות השריפה). בסוף התהליך שוברים את הגושים הגדולים שהתקבלו מהדחיסה לגרגירים קטנים יותר (לכל גודל יש שימוש משלו).
הגרעון גורם למרווח בין הגרגירים שבו האש עוברת ומציתה את כולם באותו זמן, דבר שגורם לשריפה מהירה מאד.
אבק שריפה נטול עשן
אבק שריפה נטול עשן (אבש"ר) מורכב בעיקר מניטרוצלולוזה ומניטרוגליצרין, אינו מייצר עשן בזמן בעירתו, יכול לפתח לחצים גבוהים ביותר ובעל מקדם איכול נמוך.
משתמשים בו בעיקר בתחום הצבאי בתור חומר הודף בתחמושת רובים ואקדחים.
קטגוריה:אמצעי לחימה
קטגוריה:חומרי נפץ
קטגוריה:כלי יריה
זכוכיתזכוכית ללא תוספות היא חומר שקוף, חזק יחסית, עמיד לשחיקה ואדיש מבחינה כימית וביולוגית. את הזכוכית ניתן לעצב בקלות לגופים בעלי שטח פנים חלק ובלתי חדיר. תכונות אלו הופכות את הזכוכית לחומר בעל שימושים מגוונים. עם זאת, הזכוכית שבירה למדי ועשויה להתנפץ לרסיסים חדים. ניתן לשלוט בתכונות שונות של הזכוכית על-ידי הוספת מרכיבים שונים או טיפול בחום.
ביולוגית
הזכוכית הנפוצה ביותר בשימוש עשויה מצורן דו חמצני (SiO2
), אותה תרכובת הכימית המצוייה בקוורץ, או בצורתו הרב-גבישית, חול.
זכוכית היא מוצק אמורפי אחיד, המיוצר על-פי רוב על ידי קירור מהיר של חומר צמיגי, כך שלסריג הגבישי אין די זמן להיווצר. ניתן ליצור זכוכית ממגוון רחב של חומרים, אולם רק מספר מצומצם של חומרים נמצא בשימוש. ישנה טענה שזכוכית איננה נופלת תחת הגדרת חומר מוצק, כי המולקולות שלה אינן מסודרות במבנה מחזורי. מאחר שהמולקולות שלה אינן מסודרות, אלא מפוזרות, היא דומה יותר לנוזל, ויש המכנים את אותה נוזל מוצק בעל צמיגות אינסופית. עדות שתומכת בגישה זו היא שתחתיתם של חלונות ישנים במקרים רבים עבה יותר מאשר חלקם העליון, מה שעשוי להצביע על "נזילת" הזכוכית מטה. עדויות אחרות סותרות זאת, למשל השתמרות כלי זכוכית בני אלפי שנים שאין בהם סימנים של "נזילה".
בחצי השני של המאה ה-20 התרחב השימוש בזכוכית כחומר ליצירת המעטפת של בניינים, ובפרט למעטפת של מגדלי משרדים.
המאה ה-20
התפתחות ייצור הזכוכית
במצרים העתיקה נתגלה שכאשר מבעירים מדורה על חול, מוצאים בה אח"כ לפעמים גושי זכוכית. הזכוכית הזו היא תרכובת שנוצרת מחימום של חול (שהוא ברובו תחמוצת צורן) ואפר של צמחי מים, שמכיל סודה. עד היום אפר וצורן הם המרכיבים העיקריים של זכוכית. עוד נתגלה שכאשר גושי הזכוכית חמים וצמיגיים ניתן לעצב אותם לצורות שמתקשות כשהזכוכית מתקררת. במצרים נמצאו ממצאים בני 6000 שנה שבהם הרכיבו ציפוי זכוכית על לחרוזי אבן. המצרים הקדמונים השתמשו בזכוכית לחפצי נוי וגם לכלים שימושיים.
לפני 2000 שנים פיתחו אנשי צידון שיטה לייצור ולניפוח של זכוכית. הם טבלו את קצהו של צינור ברזל דק וארוך בעיסת זכוכית חמה, וניפחו את העיסה ע"י נשיפה לתוך קצהו השני של הצינור. כך נוצרה בועה של זכוכית רכה וחמה שניתן היה לעצב לצורות שונות (לפני שהתקררה). באופן זה הם יצרו כדים, ספלים ופחים שרבים מהם נשמרו עד היום. הצידונים גילו שניתן ליצור צורות שונות ומגוונות מזכוכית והירבו לקשט בטיפות זכוכית.
זכוכית רומית
הרומאים היו ידועים בעיצוב בזכוכית וייצרו אלפי בקבוקים ששימשו לאחסנת שמן ויין. כשנחרבה האימפריה הרומית כבר היה ייצור הזכוכית נפוץ. ברומא העתיקה שיכללו מאד את שיטות ייצור הזכוכית. במקום לנפח כל בועה ולתת לה צורה וע"י סיבוב והטיה של הצינור מצד לצד, המציאו הרומאים שיטה אחרת. הם נהגו להחדיר בועת זכוכית קטנה לתוך תבנית חלולה, ואז ניפחו את הבועה עד שהזכוכית נצמדה לדפנות הפנימיות של התבנית. בשלב זה שברו את התבנית החלולה והוציאו את כלי הזכוכית שנוצק בצורתה. מאוחר יותר שופרה השיטה: במקום להשתמש בתבנית (שכונתה "דפוס") שיש לשבור כדי להוציא מתוכה את כלי הזכוכית, הרומאים החלו להשתמש בכלי בעל שני חלקים - חיצוני ופנימי. שני חלקי הדפוס חוברו זה לזה ובועת זכוכית נופחה בתוך החלל שביניהם. לאחר המתנה שהזכוכית תתקרר ניתן היה להפריד את חלקי הדפוס (מבלי לשבור אותו) ולשחרר את כלי הזכוכית. בכלי שנוצר היה תפר במקום שבו חוברו חלקי הדפוס. בעזרת אבני ליטוש ניתן היה ללטש ולהסתיר את התפר. שימוש בדפוס ממספר חלקים גדול יותר איפשר יצירת צורות מורכבות.
במשך כל תקופת ימי הביניים, פעלו בצפון אירופה מפעלי זכוכית קטנים ביערות, שייצרו זכוכית אשר קישטה את הכנסיות. במאה ה-14 סוג חדש של זכוכית החל להיות מקובל באירופה, הזכוכית הונציאנית.
זכוכית ונציאנית
זכוכית יוצרה בוונציה כבר מ-המאה ה-8. טכניקות ייצור זכוכית נחשבו לסוד מסחרי חשוב של העיר ועל אומני הזכוכית הרבים נאסר לעזוב את העיר כל ימי חייהם, כדי שסודות ייצור הזכוכית לא ייפלו בידי אחרים, וגילוי הסודות לזרים היה בגידה ברפובליקה, שדינה מוות. במאה ה-12, לאחר שבתי המלאכה לייצור זכוכית גרמו לשריפות מרובות, הוחלט על הוצאתם מהעיר. כדי לשמור על סודיות הועברו כל בתי המלאכה לאי הסמוך מורנו שאמני הזכוכית המפורסמים פועלים בו עד ימינו. הזכוכית הוונציאנית היתה חסרת צבע ביסודה, אך במאה ה-15 שבו לייצר זכוכיות צבעוניות שכינוה "קריסטלו" (בדולח). הזכוכית הוונציאנית היתה נוחה לעיבוד מכיוון שהתקררה והתקשתה מהר. במאה ה-16 ניצלו את יתרון הזכוכית הוונציאנית לייצור כלים מזכוכית דקיקה.
זכוכית מגולפת
בסוף המאה ה-17 לא היה ביקוש לזכוכית הוונציאנית הדקיקה —לציבור נדרשה זכוכית מוצקה וכבדה יותר. אומני הזכוכית מגרמניה ואנגליה הצליחו לייצר זכוכית עבה. האומנים הגרמנים ייצרו זכוכית שקופה ועבה וגילפו בה ציורים. באנגליה הצליחו לייצר זכוכית עבה מאד וממנה צרו גביעי שתייה כבדים. המגמה השתנתה ב-1745, אז הוטל מס לפי משקל הזכוכית ולכן החלו בייצור גביעים דקים יותר שהוזהבו ועוטרו.
אחד מהעיטורים המרשימים בזכוכית האנגלית הוא החיתוך. כאשר חתכו את פני הזכוכית במישורים רבים וקטנים הם ניצנצו באור. החיתוך היה מקובל ונפוץ גם באירלנד. באמצע המאה ה-18 ייצאה אנגליה כמויות גדולות של זכוכית לאירופה. באמצע המאה ה-19 פסקה הפופולריות של חיתוך הזכוכית.
באמצע המאה ה-19 פותחו מכונות לייצור כלי זכוכית. במכונות הראשונות הורכבו חלקי דפוס על מערכת צירים שהוצמדו זה לזה כשנפח הזכוכית דרך על דוושה. הנפח היה טובל צינור בזכוכית נוזלית ומכניס אותה לתוך הדפוס, כשחלקיו צמודים זה לזה. לאחר מכן היה נושף לתוך הצינור עד שחש התנגדות מסוימת, שהעידה שהזכוכית נצמדה לדפנות הדפוס. לאחר קירור הזכוכית היה הנפח דורך על הדוושה. חלקי הדפוס היו נפרדים זה מזה והזכוכית נשארה ביניהם. עם הזמן פיתחו דפוס עשוי מברזל חלול, מחובר לצינורות שמהם יכלו להזרים מים או אויר. בשיטה זו, הקירור המזורז חסך את ההמתנה לקירור הזכוכית.
במשך המאה ה-19 פותחו סוגים שונים וחדשים של זכוכיות, כמו זכוכיות למעבדות, זכוכיות עמידות בטמפרטורה גבוהה ועוד. במקביל להתפתחות האסטרונומיה פותחו טכניקות לליטוש זכוכית לעדשות.
זכוכית מגוונת
בזכוכיות המגוונות השתמשו בעיקר לחלונות מצוירים (ויטראז'ים). מאז המאה ה-12 החלו לשבץ זכוכיות צבעוניות בחלונות כנסיות.
זכוכית בימינו
בימי קדם השתמשו בסיר חרס על מנת להרתיח את העיסה מעל מדורת עצים. כיום מרתיחים אותה במיכלים שמוסקים בסולר, גז, או חשמל. את העיסה מחממים תוך כדי בחישה ל-1.500 מעלות. כך מתקבלת זכוכית אחידה. מעיסת הזכוכית הנוזלית צרים את הצורות הרצויות ואז מצננים לאט כדי לשחרר את המתחים המכניים (אחרת מכה קלה יכולה לסדוק את הזכוכית ולשבור אותה). הצינון האיטי מתבצע כיום בתנורים ארוכים שהזכוכית עוברת דרכם באיטיות רבה, לפעמים במשך יום שלם.
עם התפתחות הכימיה השתכלל ייצור הזכוכית וכיום מפיקים סוגים שונים של זכוכיות מתערובות של חול, סודה וסיד. זכוכית הקריסטל מכילה תוספת של עופרת. כדי ליצור זכוכית צבעונית מוסיפים כל מיני מלחי מתכות, למשל, על מנת לייצר זכוכית ירוקה מוסיפים לעיסה מלחי ברזל. אם רוצים ליצור זכוכית אדומה מוסיפים מלחי זהב בכמויות זעירות.
עד לפני 150 שנים היו מייצרים זכוכית באופן ידני, אך כיום הייצור נעשה ע"י מכונות שתפוקתן גבוהה בהרבה. למשל, מכונה לניפוח מעטה זכוכית לנורת חשמל (בצורת אגס) מסוגלת לייצר אלף יחידות בדקה. הזכוכית מיוצרת כיום באופן ידני רק במקרים של יצירות אמנות או כלי מעבדה מיוחדים.
זכוכית בידודית (double glazing) היא משטחים מורכבים ממשתי שכבות זכוכית. שביניהן גז יבש או חוסר אוויר (וואקום). מכיוון שקול אינו עובר בוואקום, הזכוכית הבידודית מבודדת את חלל הבית הפנימי מרעש חיצוני, וגם אינה מאפשרת לשמוע מבחוץ את הנאמר מעבר לה.
קישורים חיצוניים
- [http://news.nana.co.il/Article/?ArticleID=160596&sid=16 "איך עושים זכוכית?"] במדור בלדד השוחי.
קטגוריה:חומרי גלם
קטגוריה: המצאות
ja:ガラス
ms:Kaca
simple:Glass
th:กระจก
סגסוגתסגסוגת היא תערובת המתקבלת מהתכה של מספר מתכות ויצירת תערובת הומוגנית אחת. לדוגמא - פליז היא סגסוגת של נחושת ואבץ.
הסגסוגות נפוצות מאד בחיי היום-יום משום שהן מאפשרות לקחת את היתרונות של כל מתכת ולאחד אותם בחומר אחד. לדוגמא, כאשר לוקחים מתכת קלה ומתכת חזקה ומערבבים אותן נוצרת סגסוגת שהיא גם קלה וגם חזקה. בנוסף הן משמשות לקיצוץ עלויות כמו "דילול" זהב והקשחתו בעזרת מתכות אחרות.
לא כמו מתכות טהורות, לסגסוגת אין נקודת היתוך יחידה. במקום זאת, יש להן טווח טמפרטורות שבהן עוברות ממוצק לנוזל. אבל בכל זאת, אפשר לעצב סגסוגת מיוחדות כך שיהיה להן נקודת היתוך אחת.
דוגמאות נוספות לסגסוגות:
- פלדה: מורכבת מברזל ופחמן,
- פלדת אל-חלד (נירוסטה): מורכבת מברזל, ניקל וכרום,
- ניכרום: מורכב מניקל וכרום,
- ארד (ברונזה): מורכב מנחושת ובדיל,
- תכשיטי "זהב": אינם עשויים בדרך-כלל זהב טהור, אלא סגסוגת המורכבת מזהב, כסף ונחושת.
קטגוריה:כימיה
ja:合金
ko:합금
ms:Aloi
simple:Alloy
חום
צמחיםמערכת הצמחים (Embryophyta) בממלכת הצומח כוללת שלוש קבוצות של טחבים (צמחים שאינם וסקולריים) וקבוצה אחת של צמחים וסקולריים:
- אנתוצרוטה (hornworts באנגלית)
- טחבי כבד (liverworts באנגלית)
- טחבי עלים (mosses באנגלית)
- וסקולריים (vascular plants באנגלית)
צמח הוא יצור הנמנה על ממלכת הצומח ו/או מערכת הצמחים המשתייכת אליה. לרוב מבצע פוטוסינתזה כדי לייצר את מזונו בכוחות עצמו, אם כי ישנם יצורים נוספים שאינם צמחים המבצעים פוטוסינתזה. כמו כן, לא כל הצמחים מייצרים את מזונם בכוחות עצמם.
מקובל להניח שצמחים התפתחו מאצות ירוקיות בגלל המשותף ביניהם: הפיגמנטים הפוטוסינתטיים הם כלורופיל a וכלורופיל b, חומר התשמורת העיקרי הוא עמילן, דופן התא מכיל תאית.
מאובנים ראשונים של צמחי העובר מתוארכים לאמצע עידן האורדוביק (לפני כ-470 מיליון שנה). מאובנים אלה כוללים פריטים מיקרוסקופיים בלבד, כגון נבגים ושאריות של חומר צמחי.
המיון המדעי של מערכת הצמחים
להלן המיון השלם, המלא והמעודכן לשנת 2004:
- קבוצת אנתוצרוטה (Anthocerotophyta)
- סדרת אנתוצרוטים (Anthocerotales)
- קבוצת טחבי כבד (Marchantiophyta)
- מחלקת מרשנטאים (Marchantiopsida)
- מחלקת יונגרמנאים (Jungermanniopsida)
- קבוצת טחבי עלים (Bryophyta)
- מחלקת Andreaeobryopsida
- מחלקת Andreaeopsida (באנגלית lantern mosses)
- מחלקת Bryopsida (באנגלית "true" mosses)
- מחלקת Polytrichopsida (באנגלית hair-cap mosses)
- מחלקת Sphagnopsida (באנגלית peat mosses)
- מחלקת Takakiopsida
- קבוצת וסקולאריים (Tracheophyta)
- קבוצת חסרי קשקשים
- קבוצת צמחי זרע
- קבוצת מחטנאים
- קבוצת ציקסאים
- קבוצת גינקגואים
- קבוצת גנטאים
- קבוצת מכוסי זרע או בעלי פרחים
- קבוצת שרכנים
- קבוצת שרכים
- קבוצת שבטבטים
- קבוצת חשוכי עלים
- קבוצת בעלי קשקשים
- מחלקת איזוטיים
- מחלקת ליקופודים
הערה
- בשיטה המודרנית של המיון המדעי לא תמיד דרגת מיון מסוימת נכללת בדרגת המיון שמעליה. כלומר, סדרה של צמחים יכולה להיות כלולה במערכה ולא תהיה שייכת לאף מחלקה.
- קבוצה היא דרגת מיון כמו מערכה, מחלקה, סדרה ומשפחה, אך ללא שם מאפיין. המיון המדעי בימינו הוא עיסוקם של ביוכימאים ולא של בוטנאים כמו בימיו של ליניאוס.
ראו גם
- צמח
- צמחים טפילים
- סוקולנטים
- אפיפיט
- זני צמחים לפי הסתגלותם לסביבה
-
קטגוריה:צומח
קטגוריה:בוטניקה
ms:Tumbuhan
zh-min-nan:Si̍t-bu̍t
simple:Plant
th:พืช
ja:植物
ko:식물
אדמהקרקע היא שכבת האדמה העליונה המורכבת ממינרלים - תרכובות של יסודות המסודרים במבנים שונים, מחומר אורגני, אוויר ומים. קרקעות שונות נבדלות זו מזו ביחסי כמויות החומרים המרכיבים אותן. יחס של: 1% חומר אורגני, 49% מינרלים, 25% מים ו- 25% אויר, הוא יחס אידאלי לגידולי חקלאות שונים.
= הגדרות קרקע =
- הקרקע כמצע: שורשי הצמחים גדלים בקרקע ובעזרתם קולטים הצמחים את המים המצויים בה. יחד עם המים, קולט הצמח גם מינרלים החשובים לקיומו. הקרקע מהווה בית גידול לבעלי חיים קטנים (יונקים, חרקים, תולעים), ולפטריות וחיידקים רבים.
- תהליכים המתרחשים בקרקע: בקרקע מתרחשים שינויים פיסיים כגון פירור ושחיקה של הסלע, שינויים כימיים כגון פירוק חומרים אורגנים לאנאורגנים ותהליכים ביולוגים כגון טריפה, הפרשה ומוות.
- תכונות הקרקע: תכונות הקרקע קובעות את הצמחייה השלטת באזור, את אוכלוסיות בעלי החיים המתקיימים באזור, וכן את מידת הניצול האפשרי ע"י האדם לגידולי חקלאות. תכונות שונות יכולות להשתנות מאזור לאזור.
הגורמים המשפיעים על תכונות הקרקע הם:
# סלע האב שממנו נוצרה הקרקע.
# האקלים.
# הטופוגרפיה (תבליט השטח).
# הצמחייה.
# הזמן שחלף מאז שהקרקע החלה להיווצר.
ה"הסטוריה" של הקרקע
"ההסטוריה" של הקרקע קובעת במידה רבה את תכונותיה. קרקע מתחילה להיווצר כאשר סלע האב מתפורר ונשחק בעקבות השפעות אקלים לסוגיהן; שינויי טמפרטורה, גשם וזרמי מים וזרמי רוח גורמים להתפוררות הסלע, להמסת חלק ממרכיביו ולתחילת היווצרות הקרקע. לתהליך התפוררות הסלע תורמות גם חזזיות שהן צורות חיים שבהן שותפים פטריות ואצות ביחסי גומלין. הצמחים המצליחים להיאחז בקרקע תורמים להתפוררותה ומעשירים אותה בחומר אורגני. במשך מאות ואלפי שנים משתנה הקרקע ללא הרף; הרוח וזרמי המים מרחיקים את החלקיקים הקלים יותר וע"י כך משנים את ההרכב של הקרקע הנותרת. מכל אלה ניתן ללמוד כי על הקרקע משפיעים תהליכים פיסקליים, כימיים וביולוגים. תהליכים אלה משפיעים יחד על תכונות הקרקע ומתרחשים כל העת ואינם פוסקים.
הקרקע כבית גידול
הקרקע מהווה בית גידול לאורגניזמים כגון חיידקים, פטריות, חד-תאיים שונים, חרקים ויונקים קטנים. הפטריות והחיידקים מפרקים חלקי אורגניזמים שמתו ומשחררים את תוצרי הפירוק (מינרלים שונים) לקרקע.
הצמחייה כגורם משפיע על הקרקע ולהפך
סוגי הצמחים הגדלים בבית הגידול נקבעים במידה רבה ע"פ תכונות הקרקע במקום זה, אך מצד שני הצמחייה עצמה משפיעה על תכונות הקרקע; תורמת להתפוררותה ולחומר האורגני שבה, וכך, בעקיפין, משפיעה הקרקע גם על סוגי בעלי החיים המתקיימים בבית הגידול וניזונים מהצמחים הגדלים בה.
= הרכב הקרקע =
כמות האוויר והמים משתנה בהתאם לאקלים ולעונה, אך לרוב ביחד הכמות עומדת על כ 40 – 45 אחוז מסך הקרקע. כל סלע יוצר קרקע משלו (לרשימה).
מרקם הקרקע
מרקם הקרקע נקבע ע"פ גודל הגרגירים;
#קרקע גסת גרגר ("קלה"): בעלת אחוז גבוה יחסית של חלקיקי חול גסים והיא נוחה לעיבוד חקלאי.
#קרקע דקת גרגר ("כבדה"): בעלת יותר חלקיקי חרסית קטנים והיא פחות נוחה לעיבוד חקלאי.
הרכב כימי
לקרקע ארבעה מרכיבים עיקריים:
# חומר אנאורגני (50%-60%) - מוצקים: החומר האנאורגני קובע את המרקם (ביחס בין חלקיקים גדולים לקטנים). מקורו הוא בסלע האב. התרכובת הנפוצה ביותר היא תחמוצת צורן SiO2. עוד חומרים נפוצים הם זרחן, תחמוצות ברזל, חמרן, גפרית, סידן, אשלגן, מגנזיום וכו'. אלו הם תוצרי פירוק של חומרים אורגנים, למשל אמון NH+4. המינרלים חשובים מאוד להתפחות התקינה של הצמחים. מינרלים אלה נקלטים ע"י שורשי הצמחים יחד עם המים. דוגמה לכך היא היסוד מגנזיום (Mg) המהווה חלק ממולקולות הכלורופיל. הצמחים קולטים את המגנזיום מהקרקע ובלעדיו לא יתפתח הכלורופיל. דוגמה אחרת היא היסוד זרחן (P) המהווה חלק ממולקולת הATP וחלק מחומצות הגרעין שבתאי הצמחים.
# חומר אורגני (עד 10%) - מוצקים: מקור החומר האורגני בשורשי הצמחים, בהפרשות, בעלים, בפירות שנשרו ובאורניזמים שמתו. את כל אלה מפרקים אוכלי הרקב; תולעים, חרקים שונים, פטריות וחיידקים (מפרקים). חומרים אורגנים אינם אחידים בהרכבם ובשיעורי התפרקותם. למשל: עמילן וסוכר מפורקים מהר יותר מאשר תאית (רב-סוכר) וליגנין (חומר עיקרי בעצים גדולים). לאחר הפירוק הראשוני, נותר בקרק |
