Besinlerdeki mineraller (inorganik maddeler), besinin organik bileşikleri kadar önemlidir. Kemiklerin ve dişlerin yapımı, metabolizmanın sürdürülmesi ve sağlıklı yaşam için minerallere gereksinim vardır. Mineral ile kayaç birbirine karıştırılmamalıdır. Belirli bir minerali kayaçtan ayıran temel özellik, o mineralin her zaman kimyasal birleşime sahip olmasıdır. Aynı tür mineralden alınan örneklerde her zaman aynı elementler, aynı miktarlarda bulunur;ama aynı tür kayaçtan alınan örnekler birbirinden çok farklı bileşimlerde olabilir. Kayaçlar genellikle çeşitli mineral karışımlarından oluşur.
Minerallerin önemlice bir bölümü korkayaçlarda oluşmuştur; bazen volkanik kayaç da denen korkayaçlar, magmanın, yani erimiş haldeki mineral maddeleri karışımının soğuyup katılaşması sonucunda ortaya çıkan kayaç türüdür. Erimiş kütle soğurken mineral kristalleri oluşur. Granit kayaçlarında bulunan mika, feldspat, hornblend ve kuvars mineralleri bu biçimde oluşmuştur. Bazı başka mineraller ise, başkalaşım kayaçlarındaki ısının ve basıncın etkisiyle oluşmuştur. şeylerde görülen grena bu tür bir başkalaşım mineralidir.
Kayaçların aşınması sonucunda, bu kayaçlardaki mineraller kayaç bloğundan ayrılarak akarsularca başka yerlere taşınır ve burada dibe çökerek, kumtaşı, kil taşı ve konglomera çökellerini oluştururlar. Örneğin kumtaşı, kuvars taneciklerinin bu yolla birikip birbirine yapışmasıyla ortaya çıkar.
Bazı mineraller ise çözeltiden çökelme yoluyla damarlar halinde oluşur. Korkayaçlar soğurken sular, kayaçlardaki çeşitli mineralleri eriterek uzaklara taşır;daha sonra bu kızgın sular yerkabuğundaki çatlaklar arasından süzülürken, içindeki mineraller çatlaklara çökelir ve böylece mineral damarları ortaya çıkar. Mineraller damarlarının büyük bölümü, önemi miktarlarda değerli metaller içerir. Sarkıt ve dikitler, çoğunlukla kalsitin çökelmesiyle oluşur. Tuzlu suyun buharlaşması sırasında ise, bazı mineraller belirli bir düzen içinde çökelir. Önce kalsiyum ve magnezyum karbonatların çökelmesiyle ortaya çıkan alçıtaşı anhidrit izler;daha sonra sodyum klorür çökelerek kaatuzunu oluşturur;son olarak da potasyum tuzları çökelir. Bazen minerallerde az miktarlarda da olsa bazı yabancı maddeler de bulunabilir. Katışkı dene bu maddeler, minerallerin kimyasal bileşimini pek etkilemese bile, onun görümünde belirgin değişiklere yol açabilir. Örneğin, zümrüte parlak yeşil rengini veren, bu maddeyi oluşturan beril mineralline çok az miktarda karışmış olan krom oksittir. mermerlere değişik renkler kazandıran maddeler de , bu tür katışkılardır. Demir tuzları yakut ve topağzı mangez ise ametisti renklendirir.
Mineralleri, kimyasal bileşimlerinin dışında birbirinden ayıran bazı özellikleri vardır. Bunlar, kristal biçimleri, kristallerinin iç yapısı, renk ve parlaklıkları, özgül ağırlıkları, setlikleri, çözünürlükleri ve ısıtıldıklarında ne tür bir davranış sergiledikleridir. Mineraloji uzmanları, inceledikleri örneğin bütün bu özelliklerini saptadıktan sonra, onun hangi mineral olduğuna kesin olarak karar verebilirler. Bütün bu incelemeler kesin bir sonuç vermezse, örnek X ışınları altında bir kimyasal çözümlemeden geçirilir.
Mineraller iki gruba ayrılabilir;
1.Fazla miktarda alınması gereken mineraller(kalsiyum, fosfat, sodium, potasyum)
2.Az miktarda alınması gereken mineraller(magnezyum, demir, bakır, çinko ve diğer eser elementler)
1. Fazla Miktarda Alınması Gereken Mineraller
Kalsiyum ve Fosfat:İnsan vücudunda
en fazla (%1, 5-2) bulunan minerallerdir. Vücutta genellikle kalsiyumla fosfor birleşik olarak bulunur. Kalsiyumun %99, fosforun %90 kadarı kemik ve dişlerin yapısında bulunur. Diş ve kemiklerin protein yapısındaki yumuşak kısımların kalsiyum ve fosfatla kaplanarak sertleşmesi sağlanmıştır. Kalsiyumun %1 ve %10 kadarı vücut sıvıları ve hücrede bulunur. Kalsiyum ve fosfat, hücre içi ve dışı sıvılarını dengede tutulması için gereklidir. Ayrıca kalsiyum ve Fosfat, kasların ve sinirlerin çalışması için gereklidir. Kalsiyum, kanın pıhtılaşmasında rol oynar.
Günlük ihtiyaç için normal yetişkinler 500-600 mg, çocuk ve yaşlılar için 800 mg civarında kalsiyum almalıdırlar. Kalsiyumun en iyi kaynağı süt ve süt mamulleridir. Ayrıca yeşil sebzeler ve tahıllarda da kalsiyum bulunur.
Vücuttaki bütün hücrelerin organik fosfatta gereksinimleri vardır. Organik fosfat;nükleik asitlerin, fosfolipidlerin, ATP, kreatin fosfat gibi moleküllerin yapısına girer. İnorganik fosfat ise, kemik ve dişlerin yapısına girerek bu yapılara sağlamlık kazandırır.
Sodyum ve potasyum:Bu mineraller hücre içi ve dışı sıvıların asit-baz dengesinin sağlanması, sinir ve kasların çalışması için gereklidir. Sodyum daha çok hücre dışı sıvılarda, potasyum ise, hücre içinde ve kan plazmasında bulunur.
Sodyum, sodyum klorür(sofra tuzu)şeklinde günlük gereksinimden fazla alınırsa idrarla dışarı atılır. Eksiklikleri pek fazla görülmez.
2. Az Miktarda Alınması Gerekli Mineraller
Demir (Fe):Demir içeren enzimler, hemoglobin ve bazı pigmentlerin yapımı için gereklidir. Vücudumuzdaki demir miktarı 4-6 gr kadardır. Bunun %75’I hemoglobin ve miyoglobinin yapısında bulunur. Vücutta her gün parçalana eritrositlerdeki demir, tekrar tekrar kullanıldığından günlük demir eksikliği azdır. Demir eksikliği ile ortaya çıkan kansızlık demirin bağırsaklardan yeterli şekilde emilmemesinden ileri gelmektedir. En çok demir içeren besinler;et, karaciğer, böbrek, yumurta, pekmez, kuru meyveler ve yeşil yapraklı sebzelerdir.
İyot:Tiroid hormonlarının yapımı için çok az miktarda gereklidir. İyot, deniz ürünlerinde ve iyotlu topraklarda yetişen bitkilerin yapısında bulunur. İyot eksikliği guatr hastalığına sebep olur. Bu sebeple kontrollü olarak iyotlu sofra tuzu alınmalıdır.
Magnezyum:Vücuttaki birçok enzimin çalışması magnezyum iyonlarına bağlıdır. kanda kalsiyum-magnezyum dengesi, kan ve sinir fonksiyonları için çok önemlidir. Vücuttaki magnezyum yaklaşık yarısı kemiklerde bulunur.
Bakır-Çinko-Molibden: Çeşitli enzimlerin yapısında bulunduğundan gereklidir.
Mangan:Birçok emilim aktivasyonu için kullanılır.
Flor:Diş çürümelerinin önlenmesinde rol oynar.
Krom:Glikoz metabolizması için gereklidir.
Arsenik ve Selenyum:Eser miktarda kullanılmaları büyümeleri hızlandırır.
3. Minerallerin Toksik Etkileri
Civa, kurşun, arsenik gibi mineraller fazlıca alındığında zehirlenme görülür. Ayrıca bütün minerallerin ihtiyaçtan fazla alınması insana zararlıdır.
Civa:Fabrika atıklarıyla, tarım ilaçlarıyla havaya, suya, besinlere ve deniz ürünlerine karışır. Bu yollarla alınan
civa enzimlerin etkinliğini bozar.
Boya va akü imalatında, matbaa iş kollarında kurşun işlenir. Kurşun da aynı yollarla insan vücuduna girdiğinde sinir sisteminde ve kan hücrelerinde bozukluk yapar. Kurşun akletesiz konserve kutularından da besinlere geçebilir.
4. Laboratuvar İncelemesi
Optik İncelemeler:Laboratuar incelemelerinde, giderek daha karmaşık tekniklerden yararlanılmaktadır. Polarıcı mikroskopta inceleme yapılabilir, çünkü, minerallerin çoğu, kalınlık yeterince azaltıldığında yarı saydam hale gelirler. İnceltilmiş tabakaların gözlemi, minerallerin, çeşitli ışıklar altındaki optik özellikleri sayesinde tanınmalarını sağlar. Metaller çok ince kessilselerde saydamsız kalırlar;bunları incelemek için, özel bir mikroskop gerekir;ışık, perdahlanmış metal tabakaların yüzeyine yansır. Bu inceleme, yansıma renklerinin, yüzey yivlerinin, olası billur bitişmelerinin gözlenmesine olanak tanır. Büyütme gücü çok yüksek olan elektron mikroskobu billur ağındaki bozuklukları açığa çıkarır. X ışınları, ışık gibi, billurlarla kırılırlar. Bu kırılma, minerallerin iç yapısının ortaya çıkmasını sağlar. Bileşimlerine göre mineraller, az çok magnetizmaya dayalıdırlar. Mineral türlerini ayırmak için, örnekler bir elektromıknatısın etki alanında bırakılırlar.
Kimyasal İncelemeler:Minerallerin kimyasal bileşimi laboratuarlarda belirlenebilir ve nicelik açısından çözümlemenin yanı sıra ısıl ayrımsal çözümleme, soğurma ve yayma, tayf ışık ölçümleri vb. İşlemler de yapılır. Kütle tayf çekimi, çok düşük oranlarda bulunan öğelerin tanımını sağlar. Elektron ya da iyon mikrosondası, oluşturucu kimyasal öğelerin dağılımını gösterir. Minerallerin kimyasal bileşimleri, tek bir atom türünden oluşmuş ham elementlerden kurulu karmaşık silikatlara kadar çok büyük çeşitlilik gösterir.
Aynı türe ait mineraller, genellikle aynı billur düzeninde billurlaşırlar. İyonların birbirleriyle yer değiştirebildiği, ortak bir yapıya sahiptirler. Bazen bu yer değiştirmeler bütünsel ve sürekli olabilir. Böyle durumlarda, iki uç arasında her tür ara biçimin bulunabildiği kaı çözeltiler elde edilir; plajiyoklazlar sodyumlu bir kutuptan kalsiyumlu kutup, olivinse demirli bir kutuptan, manganezli bir kutba değişir. Buna karşılık, aynı kimyasal bileşim birden çok billur biçimi verebilir;elmas da grafit de karbından oluşmuş bileşiklerdir;kalsit ve aragonit, kalsiyum karbonattan kuruludurlar. Bozulmaların ardından, kimi mineraller başka bir türle yer değiştirerek, biçimlerini korurlar, bu bir psödomorfoz olayıdır.
Bireşimler:Bireşimlerin amacı mineralleri laboratuarda çoğaltmaktır. Bu deneylerin sonucunda, elde edilen maddeler yapay olduğundan doğadaki aynı özellikleri taşısalar bile gerçek anlamda mineral sayılmazlar.
Bu çalışmalar, minerallerin oluşumu ve kararlılık sınırları için gerekli termodinamik koşullarının belirlenmesini sağlarlar. Aynı bir kimyasal bileşimden, koşullara göre, farklı mineral birleşimleri elde edilir. Doğada bulunan bu paragenezler kayaların nasıl oluştuğunun bilinmesine olanak tanırlar.
Birleşimlerin Araştırılması:Bir mineral türünün yüzeyleri iyice gelişmiş büyük billur bileşimleri, özel adlar taşırlar. Bunlar çok göz alıcıcıdırlar ve süsleyici özelliklerinden dolayı çok aranan türlerdir. İçleri billurlarla kaplı çakmaktaşı oyukları, kayaçlarda bulunan kovukların ya da çatlakların iç duvarların kaplayan eksiksiz billurlardan oluşmuşlardı. Alp kayacı billuru klasik bir jeot örneğidir. Billur içeren mineraldeki boşluklar, ortak kalıba sahip, ama, yalnızca uçlarından biri iyi gelişmiş olan billurlardan kaynaklanırlar.
Mineraloji:Minerallerin bilimi. Her ne kadar jeolojinin bir dalı olarak kabul edilmekteyse de on sekizinci asırda kurulan jeolojiden 2000 yıl daha eksidir. Mineraloji, dünya kabuğundaki tabii malzemenin incelenmesi sonucu çok eskiden başlatılmıştır.
On dokuzuncu yüzyılda İngiliz kimyacı Edward Howard meteorlardaki kimyasal maddeleri incelemeye başlamıştır. Böylece mineralojiye, gezegen türünden cisimlerden gelen kayaların benzer bileşenlerinin incelenmesi de katılmıştır. Mesela, aydan getirilen 60 minerallin hemen hemen hepsinin yeryüzünde bulunanlarla aynı olduğu belirlenmiştir. Sadece üç tanesinin yeni olduğu tespit edilmiştir.
Bölümleri:Mineralojinin iki bölümden birincisi fiziksel mineraloji olup, minerallerin fiziki özelliklerini ve kristallerin şekillerini inceler. İkincisi kimyasal mineralojisi, minerallerin kimyevi bileşenlerini incelemektedir.
Kristalografi:Minerallerin tabiatta aldıkları geometrik şekilleri inceler ve başlangıcı çok eskilere dayanır. 1912’ye kadar mineralojinin bir bölümü olarak kabul edilmiştir. 1912’de Alman fizikçisi Max Von Laue kristallerin atomik yapılarının röntgen ışınlarıyla incelenebileceğini göstermiştir. Kristalografi hala mineralojinin önemli bir parçası olmakla beraber kimya ve fizikçiler bu özelliğin önemini fark etmişler ve pek çok mineralin halinde olduğu anlaşılmıştır.
Kristallerle, minerallerin arasındaki bu yakın ilişkinin fark edilmesinden sonra mineralojisiler kristal ve mineralleri, kristal kimyası prensiplerine göre sınıflandırmaktadır. Mesela, sınıflamada kullanılan kristal açılarının ölçümü, 1809’da İngiliz Kimya ve fizikçisi William H. Wollaston’un optik ganyometreyi bulmasıyla daha da hassas bir şekilde yapabilmektedir. Bu metot röntgen ışınları ve metodun daha yaygın kullanılmıştır. Basit fiziksel mineraloji güzümüzde daha çok, tahmin yapmakta ve amatör maksatlarda kullanılmaktadır. 1774’te kaya ve minerallerin sınıflandırılması Alman jeoloji ve mineraloji uzmanı Abraham G. Werner tarafından oldukça önce yapılmıştır. Bu ve benzeri çalışmalar kullanılarak minerallerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini gösteren tablolar yapılmıştır.
Fiziksel Mineraloji: Minerallerin fiziksel incelenmesi, görünüşleri ve kristal şekilleri, renk ve parlaklıkları, damarlar, yarılması ve kırılması, özgül ağırlığı ve sertliğin belirlenmesini içine alır.
Optik Mineraloji: Optik imneralojinin fiziksel mineralojiden farkı, optik aletlerinin kullanılması ve inceleme için mineralin ezilmerine , toz haline getirilmesine ihtiyaç göstermemesidir. Gemoloji mineralojşnşn özel bir bölümü olup, kıymetli taşları inceler. Kıymetli taşların pek çoğu mineral olduğu için mineralojiye yakından ilgilidir. Optik mineralojinin metotlarının önemli bir kısmı burada da kullanılır. Kıymetli taşları, hasar vermeden optik yolla tanımanın faydası açıktır.
Kimyasal Mineraloji:Kimyasal mineralojinin minerallerinin kimyasal bileşimleriyle ilgilenir. Tabii kimyasal maddeler olan minerallerin kimyasal incelemelerinde yaygın olarak alışılan genel metotlar kullanılır. Kimya bileşiminin ilerlemesiyle, kimyasal mineralojide de gelişmeler kaydedilmiştir.
Ekonomik Mineraloji:Metal olan veya olmayan minerallerin rastlama derecesi, çıkarılması, hazırlanması ve kullanılışı ile ilgilenir. Gerçek anlamda mineral olmamalarına rağmen, kayalar ve yakıtların benzer özellikleri de burada incelenir.
Uygulanması:Günümüzde mineraloji, verilen sıcaklık ve basınç şartlarında kristal fazlalığının kararlılığını incelemektedir. Gaye, minerallerin fiziki özelliklerinin yapısından doğrudan doğruya belirlenmesidir. Elektron mikroskobunda ve alaniyonu mikroskobundaki gelişmeler atomik yapılarının doğrudan belirlenmeleri kılmıştır. Mineraloji yeryüzünün üst kabuğunun özelliklerini açıklamağa yardımcı olmaktadır. Ayrıca, seramik, çimento ve yakıtlarının özelliklerini belirtmekte de mineralojide istifade edilir.
Aletler: El büyüteçleri dikkatli kullanılarak mineral hakkında önemli bilgiler edinir. Mikroskop eskiden beri kullanılmak ta olup, yerini şimdi elektron mikroskobu, atomik kızılötesi spektroskopu ve röntgen ışınlarını yayan veya kıran aletler almıştır.
|  anasayfa   |  sayfa başı  |   geri  |