แร่ธาตุ

เนื้อเรื่อง

 แร่ คือ ธาตุแท้ หรือสารบริสุทธิ์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ โดยมีส่วนประกอบทางเคมีและมีรูปผลึกที่แน่นอน จัดเป็นทรัพยากรธรรมชาติประเภทหนึ่งที่มีความสำคัญต่อมนุษย์มาตั้งแต่สมัยโบราณ
ชนิดของแร่ เราสามารถแบ่งแร่ออกเป็น 3 ชนิด คือ แร่โลหะ แร่อโลหะ และแร่เชื้อเพลิงแร่โลหะคือ แร่ที่นำมาถลุงก่อน แล้วจึงนำไปใช้ประโยชน์ แร่โลหะที่สำคัญ ได้แก่
- ดีบุก เป็นแร่ที่อยู่ในหินแข็งจำพวกหินแกรนิต มีลักษณะเป็นผลึกแต่อาจเป็นก้อนผิวเป็น เส้นๆ คล้ายไม้ ถ้าบริสุทธิ์จะมีสีคล้ายน้ำผึ้ง ถ้าไม่บริสุทธิ์จะมีสีน้ำตาลหรือดำ นิยมนำมาทำโลหะผสม ทำภาชนะจำพวกปีบ กระป๋อง นำมาใช้เคลือบหรือชุบแผ่นเหล็ก ทำโลหะบัดกรี ทำเป็นแผ่นสำหรับห่ออาหาร บุหรี่
- วุลแฟรม มีลักษณะเป็นแผ่นหรือแท่งมีสีน้ำตาลแก่หรือดำ เมื่อถลุงแล้วเรียกว่า “ทังสเตน”มีคุณสมบัติทนความร้อนได้ดีจึงนิยมนำมาทำไส้หลอดไฟฟ้า ทำเครื่องเจาะ ตัดและกลึงโลหะ
- เหล็ก มีสีน้ำตาลปนแดงหรือสีดำ มีความมันวาวแบบโลหะ เป็นแร่ที่มีความสำคัญมากที่สุด นิยมใช้ในการก่อสร้าง ทำเครื่องมือ เครื่องจักรกลต่างๆ และอาวุธ
- ตะกั่ว มีลักษณะเป็นเกล็ด เม็ด บางทีเป็นผลึกรูปลูกเต๋า มีสีเทาแก่ออกดำ นิยมนำมาทำลูกกระสุนปืน ทำตัวพิมพ์ ทำโลหะบัดกรี แบตเตอรี่รถยนต์ เป็นต้น
- ทองแดง มีลักษณะเป็นของแข็งสีแดง เนื้ออ่อนบุให้เป็นแผ่นยางและรีดเป็นเส้นลวดได้ง่ายเราใช้ทองแดงมากเป็นอันดับสองรองจากเหล็ก โดยใช้ทำอุปกรณ์ไฟฟ้า เครื่องมือเครื่องใช้ ต่างๆ 
แร่อโลหะ คือ แร่ที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้โดยไม่ต้องถลุงแร่อโลหะที่สำคัญได้แก่
- ยิปซัม เป็นแร่ที่เกิดขึ้นเป็นชั้นหนา ลักษณะคล้ายหินปูน มีสีขาว ใช้ทำปูนซีเมนต์ ปูนปลาสเตอร์ ชอล์ก
- เกลือแกง มี 2 ชนิด คือเกลือสินเธาว์ หรือเกลือหิน ซึ่งเป็นเกลือที่ได้จากดินเค็มและเกลือสมุทรซึ่งได้จากน้ำทะเล
- แร่รัตนชาติ ได้แก่ พวกพลอยต่างๆ ส่วนมากจะพบในลานดินที่เกิดจากการผุพังของหินบะซอลต์ คือ แร่ที่ใช้เป็นพลังงานเชื้อเพลิง แร่เชื้อเพลิงที่สำคัญ ได้แก่ ลิกไนต์ น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ
แร่เชื้อเพลิงคือ แร่ที่ใช้เป็นพลังงานเชื้อเพลิง แร่เชื้อเพลิงที่สำคัญ ได้แก่ ลิกไนต์ น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ
ถ่านหิน

- พีต เป็นถ่านหินขั้นเริ่มแรก เนื้อยังไม่แข็ง มีความพรุน มีคาร์บอนอยู่ประมาณ

- ลิกไนต์ หรือถ่านหินสีน้ำตาลไม่ค่อยแข็ง เปราะ แตกหักง่าย มีเปอร์เซนต์ความชื้น ก๊าซและเขม่าควันมาก หากไม่รวมพีทซึ่งมักจะนำมาใช้ประโยชน์ไม่ค่อยได้แล้ว ลิกไนต์จะเป็นถ่านหินที่มีอายุน้อยที่สุดและมีคุณภาพต่ำสุด มีคาร์บอนน้อยคือประมาณ

- บิทูมินัส เป็นถ่านหินที่มีสีน้ำตาลแกมดำ มีคาร์บอนอยู่ประมาณ

- แอนทราไซต์ เป็นถ่านหินที่มีคุณภาพดีมาก มีสีดำ มีความแววเป็นมัน มีคาร์บอนร้อยละให้ความร้อนสูงสุดแต่ติดไฟยากกว่าชนิดอื่นๆ เกิดการลุกไหม้ช้าๆ และนานกว่าชนิดอื่น มีควันน้อย กลิ่นน้อย เปลวไฟสีอ่อน จึงนิยมนำมาใช้ในเตาผิงเพื่อให้ความร้อนและความอบอุ่นในบ้านเรือนของเขตอากาศหนาว

85 - 93 %

น้ำมันดิบ

เป็นแร่เชื้อเพลิงที่มีสถานะเป็นของเหลว มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นสารประกอบ
ของไฮโดรเจนและคาร์บอน จึงถูกเรียกว่าเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่พบบ่อยที่สุด
ที่มีสีน้ำตาลแกมเขียว แต่อาจพบสีอื่นบ้าง เช่น สีเหลืองเข้ม น้ำตาลเกือบดำ เมื่อนำน้ำมันดิบมากลั่นแยกจะได้น้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันหล่อลื่นสำหรับเครื่องยนต์
ประเภทต่างๆ ให้พลังงานความร้อนและแสงสว่าง ส่วนที่เหลือจากการกลั่นน้ำมัน
และก๊าซหุงต้มแล้ว นำไปใช้เป็นวัตถุดิบของอุตสาหกรรมปิโตรเคมิคัลนำมาใช้
ประดิษฐ์ของใช้สำเร็จรูปอื่นๆอีกประมาณ 300 ชนิด เช่น สารพวกพลาสติก ไนลอน
เส้นใยสังเคราะห์ ปุ๋ย ยารักษาโรค สีผงซักฟอก เป็นต้นกากที่เหลือตกค้างซึ่งเป็นส่วน
ที่หนักที่สุดจะได้แก่ ยางมะตอยซึ่งนิยมนำมาทำผิวถนนลาดยาง
น้ำมันดิบเกิดจากการทับถมของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ในสมัยอดีต มีหินปูน ดินเหนียว
ทรายและอื่นๆ ตกตะกอนทับถมมาเป็นชั้นๆ ต่อมาเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงทางด้าน
ของแรงกดดันและอุณหภูมิในชั้นหิน ทำให้เกิดการแปรสภาพทางเคมีและฟิสิกส์
กลายเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนเป็นน้ำมันดิบแทรกตัวอยู่ในเนื้อของหินดินดาน
หินทรายและหินปูนที่มีเนื้อพรุน แหล่งที่พบมาก คือ อำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่และในอ่าวไทย

ก๊าซธรรมชาติ

เกิดเช่นเดียวกับน้ำมันและถ่านหินเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอน
ที่อยู่ในสถานะของก๊าซส่วนใหญ่ประกอบไปด้วยก๊าซมีเทนก๊าซนี้นอกจากจะได้จาก
แหล่งธรรมชาติแล้วยังได้จากการกลั่นน้ำมันและอาจกลั่นหรือสกัดจากขยะหรือ
โรงกำจัดของเสียต่างๆ แต่ได้ปริมาณน้อย สามารถนำมาใช้เป็นพลังงานแทนน้ำมันดิบได้
การใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงหุงต้ม ประกอบอาหารหรือให้ความอบอุ่นหรืออื่นๆ
ต้องใช้ความระมัดระวังถ้าเกิดการรั่วอาจติดไฟและระเบิดได้ง่าย
การเจาะหาแหล่งน้ำมันในอ่าวไทยปรากฏพบก๊าซธรรมชาติเป็นจำนวนมาก
และสามารถนำมาใช้ได้ตั้งแต่เดือนกันยายน พ.ศ. 2524 ถึงปัจจุบัน
ก๊าซธรรมชาติเมื่อถูกอัดด้วยความดันสูงและส่งผ่านท่อจากบ่อน้ำมัน
หรือถูกทำให้เป็นของเหลวและเก็บเป็น LNG ( Liguefied Petroleum Gas ) จัดเป็นก๊าซธรรมชาติซึ่งได้จากการกลั่นแล้วบรรจุในภาชนะในสภาพ
ที่เป็นของเหลวภายใต้ความดันสูง มีองค์ประกอบที่สำคัญคือโพรเพนและบิวเทน
ซึ่งมีชื่อเรียกทางการค้าหลายชื่อ เช่น ก๊าซปิโตรเลียมเหลว ก๊าซหุงต้ม ก๊าซเหลว เป็นต้น
ใช้ในครัวเรือนและวงการอุตสาหกรรมมาก ปกติ LPGเป็นก๊าซที่ไม่มีกลิ่นฉะนั้นเพื่อความปลอดภัย
จึงเติมกลิ่นลงไปเพื่อเตือนให้ทราบในกรณีที่ก๊าซรั่ว สารที่เติมลงไป คือ Ethyl mercaptan ,
Thiophane sulphide เป็นต้น โดยเติม 680 กรัมต่อ 1,000 แกลลอนของ LPG 
การกำเนิดของแร่ธาตุ(PRIVATE "TYPE=PICT;ALT=Web-Stat hit counter")

แหล่งแร่ที่มีอยู่ในธรรมชาติ มีกำเนิดขึ้นมาในหลายลักษณะดังนี้
เกิดจากการเย็นตัวของแมกม่า เนื่องจากแมกม่าหรือหินหลอมละลายเคลื่อนที่ออกมาเย็นตัว
อยู่ภายในหรือนอกผิวโลก ในช่วงที่หินหนืดกำลังแข็งตัวเม็ดแร่ที่ปะปนมากับหิน
หลอมละลายจะค่อยๆ ตกตะกอนอย่างช้าๆเนื่องจากแร่ธาตุแต่ละชนิด มีน้ำหนักอะตอม
ที่ไม่เท่ากันจึงทำให้แร่ชนิดนั้นๆ ตกตะกอนรวมกันเป็นกระจุก ในบางครั้งในช่วงที่หินหนืด
เริ่มเย็นตัวลง ความชื้นในหินหนืดจะถูกผลักดันให้ระเหยออกไปทำให้แร่ธาตุ
ที่ปะปนมากับมวลหินหนืด
เริ่มตกผลึกขึ้น และแทรกซอนอยู่ในชั้นหินในรูปของสายแรซึ่งมีรูปร่างแตกต่างกันออกไป เช่น สินแร่เพ็กมาไตต์
ประกอบด้วยแร่ธาตุสำคัญหลายชนิด เช่น แร่เขี้ยวหนุมาน แร่ฟันม้า ไมก้า โคลัมเมี่ยม
และแทนทาลัมแทรกตัวอยู่ในชั้นหิน
เกิดจากการละลายน้ำร้อนหรือแก๊สร้อน น้ำที่มีอุณหภูมิที่สูงกว่าอุณหภูมิปกติของน้ำ
จะสามารถละลายแร่ธาตุได้หลายชนิด แร่ธาตุที่ละลายได้จะปะปนมากับน้ำร้อนนั้น ด้วยความดันภายใต้เปลือกโลกทำให้น้ำร้อนที่มีแร่ธาตุละลายอยู่ไหลซึมแพร่กระจายออกมา
ตามรอยแตกหรือช่องว่างระหว่างหินหรือชั้นหิน หลังจากน้ำระเหยออกไปหมดแล้ว
สินแร่เหล่านั้นจะแข็งตัวอยู่ในชั้นหินและกลายเป็น "สายแร่" หรือ "ทางแร่" ต่อไป เช่น
สินแร่ทองแดง
เกิดจากการควบแน่นของไอน้ำร้อน แรงดันภายใต้ผิวโลกสามารถผลักดันให้มวลของหินหนืด
หรือน้ำที่ร้อนที่มีอยู่ในเปลือกโลกออกมานอกผิวโลก ก๊าซหรือแร่ธาตุที่ละลายอยู่เดิม
จะออกมาด้วยเมื่อไอของน้ำร้อนระเหยออกไปจะเหลือส่วนของแร่ธาตุบางชนิดไว้
เช่น การเกิดแร่กำมะถัน ใกล้ปล่องภูเขาไฟ
เกิดจากการทำปฏิกิริยาเคมีของแร่ที่มีอยู่เดิม แหล่งแร่ชนิดนี้อาจเกิดจากการเย็นตัวลง
ของแมกม่า หรือเกิดจากสารละลายน้ำร้อนก็ตามเมื่อเย็นตัวลงกลายเป็นแหล่งแร่ นานเข้าเมื่อน้ำฝนที่ตกลงมาซึ่งมีสภาพเป็นกรดอ่อนได้ไหลซึมลงไปใต้ดินเกิดกระบวนการ "ออกซิเดชั่น" หรือปฏิกิริยาการเติมออกซิเจนขึ้นในชั้นหินที่อยู่รอยต่อระหว่างระดับน้ำบาดาล และชั้นอากาศที่แทรกอยู่ในหินทำให้แร่เดิมเกิดการเปลี่ยนแปลงเกิดเป็นสินแร่ออกไซด์ขึ้น เช่น
ออกไซด์ของสังกะสี ทองแดง เหล็ก เงิน และทองคำ ในบริเวณที่ใต้ผิวโลกมีการผุพังทางเคมี
ของชั้นหิน แร่ดั้งเดิมก็จะเลื่อนตัวลงสู่บริเวณชั้นล่างของมวลหิน ซึ่งแร่พวกนี้เป็นแร่ที่ไม่
สามารถละลายน้ำได้ เช่น แร่เงิน ทองคำ ตะกั่วที่แทรกซอนกระจัดกระจายอยู่ในชั้นหิน
แร่โมไนต์ผุพังมาจากแร่ที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบ

ความสำคัญของแร่

แร่ธาตุเป็นทรัพยากรที่มนุษย์นำมาใช้ประโยชน์ในการดำรงชีพในทุกยุคทุกสมัย
ระยะแรกนำมาผลิตเครื่องมือเครื่องใช้ในการตัด ขุด และเจาะ ต่อมาพัฒนามาใช้ประกอบการใช้งานใช้เป็นส่วนประกอบของสิ่งประดิษฐ์ต่างๆ
ใช้ในการก่อสร้างอาคารบ้านเรือน เป็นเชื้อเพลิงให้ความร้อน ความอบอุ่น
ใช้ผลิตเครื่องมือเครื่องใช้อื่นๆ เช่น ยวดยานพาหนะที่ใช้ในการคมนาคมขนส่ง
คอมพิวเตอร์ เครื่องจักร อาวุธยุทโธปกรณ์
และเครื่องอำนวยความสะดวกอื่นๆ ความต้องการใช้ทรัพยากรแร่ธาตุของมนุษย์จึงเพิ่มขึ้น
ทั้งชนิดและปริมาณ หากเกิดการขาดแคลนแร่ธาตุ การพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ
จะเป็นไปด้วยความยากลำบากยิ่ง เนื่องจากประเทศที่อุดมสมบูรณ์ด้วยทรัพยากรแร่ธาตุ
ย่อมเป็นประเทศที่ร่ำรวยในทางเศรษฐกิจ สามารถนำรายได้จากการขายโดยตรง
หรือจากการประดิษฐ์เครื่องมือเครื่องใช้ออกจำหน่ายมาใช้
เพื่อพัฒนาประเทศทางด้านอื่นๆ ได้อีกมากมาย ก่อให้เกิดการมีชีวิตที่ดีขึ้นของคน
ภายในประเทศ เราสามารถสรุปประโยชน์ของทรัพยากรแร่ได้ดังนี้
ให้พลังงานและเชื้อเพลิง เช่น น้ำมันปิโตรเลียม ก๊าซธรรมชาติ ถ่านหิน ลิกไนต์
ช่วยในการให้ความร้อนในการหุงต้มในครัวเรือน โรงงานอุตสาหกรรม ใช้ผลิตพลังงานไฟฟ้า ใช้ในการขับเคลื่อนเครื่องจักรและยวดยานพาหนะต่างๆ
ใช้ประดิษฐ์เครื่องมือเครื่องใช้ เครื่องประดับหรือวัตถุสำเร็จรูปซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญใน
การดำรงชีวิต เช่น ทองแดงเป็นวัตถุที่มีความสำคัญ ในการผลิตอุปกรณ์และเครื่องใช้ไฟฟ้า
หลายชนิด ใช้ผลิตอุปกรณ์โทรเลข โทรศัพท์ เงิน ใช้ผสมทำเหรียญกษาปณ ์
เครื่องประดับ เครื่องใช้ ชุบโลหะ เงินที่อยู่ในรูปสารประกอบต่างๆ จะช่วยในด้านการแพทย์
การถ่ายรูป ทองคำ เงิน หรือแร่รัตนชาติอื่นๆ นำมาใช้เป็นเครื่องประดับ
ที่แสดงถึงฐานะความเป็นอยู่
ใช้ประดิษฐ์เครื่องจักรกล เครื่องมือทุ่นแรงและยวดยานพาหนะ เช่น เหล็ก โมลิบดีนัม ซึ่งใช้ผสมเหล็กเพื่อทำเหล็กกล้าที่มีคุณสมบัติพิเศษ ใช้ในอุตสาหกรรมไฟฟ้า
ใช้เป็นส่วนประกอบของเครื่องขีปนาวุธ
ใช้ในการผลิตเครื่องมือเครื่องใช้เพื่อขุดสำรวจหาแร่ชนิดอื่นๆ เช่น แร่แบไรท์ ( BaSO4 ) ใช้ผสมโคลนในการเจาะสำรวจโดยทำหน้าที่เป็นตัวหล่อลื่นและกันไม่ให้หัวเจาะร้อนจัด
กันไม่ให้หลุมเจาะพัง เพชรใช้ติดหัวสว่านเจาะพื้นดิน - หิน ใช้ทำใบเลื่อย
สำหรับตัดหินตัดพลอย
เพิ่มความอุดมสมบูรณ์ให้กับดิน ทำให้เกษตรกรได้รับผลผลิตสูงขึ้น เช่น แร่ยิปซัมใช้ทำปุ๋ย แร่ฟอสเฟตซึ่งมีธาตุฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบสำคัญ ใช้ประโยชน์ในการทำปุ๋ย
เพื่อเพิ่มฟอสฟอรัสให้กับดิน
ช่วยให้ประชาชนมีอาชีพ การทำเหมืองแร่รูปแบบต่างๆ ก่อให้เกิดการจ้างงานเป็นจำนวนมาก เป็นแร่ที่ขุดได้เมื่อนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตแต่ละประเภท
ส่วนใหญ่จะใช้แรงงานคนในการผลิต ทำให้คนมีรายได้มีอาชีพที่มั่นคง
รวมไปถึงผู้ที่ประกอบกิจการค้าขายเครื่องมือเครื่องใช้ อุปกรณ์ต่างๆ ที่มีแร่เป็นองค์ประกอบ แม้กระทั่งการกระจายผลิตภัณฑ์สู่ตลาดหรือผู้บริโภคก่อให้เกิดการสร้างรายได้ให้แก่ประชาชน
เป็นจำนวนมาก
ประเทศชาติมีรายได้จากการขายแร่ให้กับต่างประเทศ หรือการผลิตเครื่องมือ อุปกรณ์เครื่องใช้
งานศิลปะส่งออกจำหน่าย การมีแร่ธาตุต่างๆ มากมายหลายชนิดย่อมทำให้เกิดความมั่นคง
ของประเทศชาติทางด้านเศรษฐกิจ และการนำเอาทรัพยากรแร่ธาตุไปใช้
ในการเสริมสร้างกำลังอาวุธก็มีผลถึงความมั่นคงของประเทศเช่นกัน
ประเทศที่เป็นมหาอำนาจของโลก
เช่น สหรัฐอเมริกา สหภาพโซเวียตรัสเซีย ต่างมีทรัพยากรแร่ธาตุเป็นจำนวนมากสามารถพัฒนา
เศรษฐกิจและความมั่นคงทางทหาร ได้มากจนเป็นประเทศมหาอำนาจของโลก ส่วนญี่ปุ่นเป็นประเทศที่มีการแปรรูปแร่ธาตุให้เป็นผลผลิตที่มีประโยชน์ต่อมนุษย์
จัดเป็นประเทศที่มั่นคง และร่ำรวยทางเศรษฐกิจประเทศหนึ่งของโลก