Zemes vistālāko virsmu sauc par litosfēru jeb garozu. Šajā cietajā slānī ir gan okeāni, gan sauszemes masas. Zemes garozā lielākā daļa elementu ir sastopami tikai nelielos daudzumos, bet vairāki ir bagātīgi.
Elementi un savienojumi
Ir 92 dabiski sastopami elementi, sākot no ūdeņraža līdz urānam, un gandrīz visi no tiem ir zemes garozā.
Atgādinām, ka elements ir viela, kuru ar ķīmiskiem līdzekļiem vairs nevar sadalīt. Konkrēta elementa atomiem kodolā ir vienāds protonu skaits. Periodiskajā tabulā elementi ir uzskaitīti ar simbolu, piemēram, O skābeklim.
Apvienojoties diviem vai vairāk elementiem, veidojas savienojums. Piemērs ir silīcija tetraoksīds, SiO4, skābekļa un silīcija savienojums.
Skābeklis: visvairāk bagātīgais elements Zemes garozā
Skābeklis, O2, līdz šim ir visplašāk sastopamais zemes garozas elements 46,6 procenti, gandrīz puse no garozas masas.
Skābeklis ir ļoti reaktīvs elements, kas spēj apvienoties ar daudziem citiem elementiem, veidojot savienojumus. Tas viegli apvienojas ar silīciju (Si), veidojot silikāta minerālvielas, vai ar dzelzi (Fe), veidojot dažādus dzelzs rūdas savienojumus.
Silīcijs: otrais bagātākais elements zemes garozā
Silīcijs, Si, ir metaloīds, otrais bagātākais elements Zemes garozā, un tas veido 28 procenti garozas masas.
Apvienojumā ar skābekli tas veido silikāta materiālus, piemēram, silīcija dioksīdu, SiO2. Smiltis lielākoties sastāv no silīcija dioksīda, un no citiem silikāta materiāliem veidojas kvarcs un citi kristāliski ieži. Silīcijs ir arī būtisks materiāls elektronikas un datoru mikroshēmu ražošanā.
Alumīnijs: visplašākais metāls pēc pārejas
Alumīnijs, Al, ir trešais visbiežāk sastopamais Zemes garozas elements 8,1 procents garozas masas.
Viss zemes alumīnijs tiek apvienots ar citiem elementiem, veidojot savienojumus, un tas nekad nav atrodams kā vientuļš elements. Alumīnija oksīds (Al2O3), alumīnija hidroksīds (Al (OH)3) un kālija alumīnija sulfāts (KAl (SO4)2) ir izplatīti alumīnija savienojumi. Alumīnijam un alumīnija sakausējumiem ir dažādas izmantošanas iespējas, sākot no virtuves folijas līdz raķešu ražošanai.
Dzelzs: pārejas metāls
Dzelzs, Fe, ir ceturtais visbiežāk sastopamais Zemes garozas elements, kas veido vairāk nekā 5 procenti garozas masas.
Dzelzi galvenokārt iegūst no minerāliem hematīta un magnetīta. No visiem pašlaik rafinētajiem metāliem 90 procenti ir dzelzs, galvenokārt tērauda, oglekļa un dzelzs sakausējuma ražošanai. Dzelzs ir arī svarīga uzturviela cilvēka ķermenī.
Kalcijs: visvairāk zemes sārmainā sārmainā metāla
Kalcijs, Ca, ir visplašāk sastopamais sārmainā zemes elements Zemes garozā un veido aptuveni 3,6 procenti zemes garozas.
Šis piektais bagātākais zemes garozas elements ir reaktīvs elements, kas viegli veido savienojumus ar skābekli un ūdeni un dabā nav brīvs. Ražotāji kalcija savienojumus izmanto daudzos veidos, ieskaitot ģipškartona plāksnes (drywall), krītu un zobu pastu.
Nātrijs: visvairāk bagātīgais sārmu metāls Zemes garozā
Nātrijs, Na, ir visvairāk sārmu metāls zemes garozā un veido 2,8 procenti zemes garozas.
Sestais bagātīgākais elements ir vislabāk pazīstams kā savienojuma sastāvdaļa, kas ražo galda sāli, nātrija hlorīdu (NaCl). Nātrijs ir ļoti reaģējošs un nav atrodams kā vientuļš elements. Tā ir sastāvdaļa daudziem noderīgiem savienojumiem, piemēram, soda, kaustiskā soda un boraks. Nātrija lampas rada spilgti dzelteni oranžu gaismu, un tās plaši izmanto ceļu un autostāvvietu apgaismošanai.
Kālijs: sārmu metāls
Kālijs, K, veido apmēram 2,6 procenti no Zemes garozas un ir septītais izplatītākais elements.
Šis ārkārtīgi reaktīvais elements dabā nekad nav atrasts brīvs un veido daudzus savienojumus. Daži kālija savienojumi tiek izmantoti mēslošanas līdzekļu, ziepju, mazgāšanas līdzekļu un dažu veidu stikla ražošanā.
Magnijs: sārmains zemes metāls
Magnijs, astotais visplašākais elements zemes garozā, ietver apmēram 2,1 procents garozas masas.
Dabā magnijs ir atrodams tikai savienojumos, nevis kā vientuļš elements. Magnijam ir daudz lietojumu: mājās to var izmantot kā antacīdu un caurejas līdzekli, un tas ir būtiska Epsom sāļu sastāvdaļa. Rūpniecībā magnija un alumīnija sakausējumu izmanto lidmašīnu un citu lietojumu būvniecībā, kur nepieciešami stipri, viegli metāli.
