ധാതുവിജ്ഞാനീയം

ധാതുക്കളുടെ പരൽഘടന, രാസസംഘടനം, ഭൗതിക-രാസ ഗുണങ്ങൾ, ഉദ്ഭവം, അഭിജ്ഞാനം, ഉപസ്ഥിതി, വർഗീകരണം എന്നിവയെപ്പറ്റി പ്രതിപാദിക്കുന്ന ഭൂവിജ്ഞാനീയ ശാഖയാണു് ധാതുവിജ്ഞാനീയം (Mineralogy). ഖനിജവിജ്ഞാനീയം എന്നും ഇത് അറിയപ്പെടുന്നു. ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തിന് ഗണിതം പ്രത്യേകിച്ചും ക്ഷേത്രഗണിതം, രസതന്ത്രം, ഊർജതന്ത്രം എന്നീ ശാസ്ത്രശാഖകളുമായുള്ള ബന്ധം അഭേദ്യമാണ്. ഭൂവിജ്ഞാനീയത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ശാഖയാണെങ്കിലും ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തെ കൃഷിശാസ്ത്രം, ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രം തുടങ്ങിയ ശാസ്ത്രശാഖകളെപ്പോലെ തികച്ചും വ്യതിരിക്തമായൊരു ശാസ്ത്രശാഖയായാണ് കണക്കാക്കുന്നത്.

ചരിത്രം

18-ാം ശ.-ത്തിൽ നിലവിൽവന്ന ഭൂവിജ്ഞാനീയത്തിന്റെ ശാഖയാണെങ്കിലും ഈ ശാസ്ത്രശാഖയെക്കാൾ ഏതാണ്ട് രണ്ടായിരം വർഷത്തിലധികം പഴക്കം അഥവാ ചരിത്രം ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തിനുണ്ട്. നിയതാർഥത്തിൽ ആദിമ മനുഷ്യൻ ഭൂമുഖത്ത് കണ്ട പ്രാകൃതിക വസ്തുക്കളെ നിരീക്ഷിക്കാനും വിശദീകരിക്കാനും ശ്രമം തുടങ്ങിയതോടെയാണ് ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തിന്റെ ചരിത്രം ആരംഭിക്കുന്നത്. മനുഷ്യൻ ലിപിസമ്പ്രദായം ആവിഷ്കരിച്ച കാലഘട്ടത്തിനും വളരെ മുമ്പുതന്നെ കൽപ്പാളികളെയും ധാതുക്കളെയും ചില പ്രത്യേക ആവശ്യങ്ങൾക്കായി തിരഞ്ഞെടുത്തിരുന്നു. ആദിമ മനുഷ്യന്റെ ആവാസകേന്ദ്രങ്ങളായ ഗുഹകളിലും മറ്റും കൽപ്പാളികളും വർണധാതുക്കളുംകൊണ്ട് ആലേഖനം ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുള്ള ചിത്രങ്ങൾ ശിലായുഗം മുതൽ മനുഷ്യൻ ഇവയെ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നതിന്റെ രേഖാചിത്രമാണ് നല്കുന്നത്. ചുവപ്പും കറുപ്പും നിറങ്ങളിലുള്ള ധാതുക്കൾ, പ്രത്യേകയിനം ഹീമറ്റൈറ്റ്, പൈറോലൂസൈറ്റ്, മാംഗനീസ് ഓക്സൈഡുകൾ തുടങ്ങിയവയായിരുന്നു ചരിത്രാതീതകാലത്ത് ആദിമ മനുഷ്യൻ ഗുഹാചിത്രങ്ങൾ വരയ്ക്കുന്നതിനുള്ള സാമഗ്രികളായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. ജേഡ്, ഫ്ളിന്റ്, ഒബ്സിഡിയൻ തുടങ്ങിയ കട്ടികൂടിയ ധാതുക്കളെയും കൽപ്പാളികളെയും ആയുധങ്ങളായും ആദിമ മനുഷ്യൻ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. മനുഷ്യസംസ്കൃതിയുടെ ലിഖിത ചരിത്രം ആരംഭിക്കുന്നതിന് വളരെ മുമ്പുതന്നെ മനുഷ്യൻ സ്വർണം, വെള്ളി, ഇരുമ്പ്, ചെമ്പ്, ലെഡ്, വെങ്കലം തുടങ്ങിയ ലോഹങ്ങളുടെ അയിരുകൾ ഖനനം ചെയ്ത് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നതായും കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.

ഗ്രീക്കുകാരാണ് ധാതുക്കളെ സംബന്ധിക്കുന്ന വിശദമായ പഠനങ്ങൾക്കും നിരീക്ഷണങ്ങൾക്കും തുടക്കം കുറിച്ചത്. ഗ്രീക്ക് തത്ത്വചിന്തകനായ അരിസ്റ്റോട്ടൽ (ബി.സി. 384-322) അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രസിദ്ധമായ മെറ്ററോളൊജിക് എന്ന ഗ്രന്ഥത്തിൽ ധാതുക്കൾ, ലോഹങ്ങൾ, ജീവാശ്മം എന്നിവയെപ്പറ്റി പ്രതിപാദിക്കുന്നുണ്ട്. തുടർന്ന് അരിസ്റ്റോട്ടലിന്റെ ശിഷ്യനായ തിയോഫ്രാസ്റ്റസ് ധാതുക്കളെ സംബന്ധിക്കുന്ന ആദ്യ ഗ്രന്ഥം ഓൺ സ്റ്റോൺസ് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. തിയോഫ്രാസ്റ്റസിനുശേഷം പ്ളിനി (എ.ഡി. 23-79) ആണ് ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തിന് വിലപ്പെട്ട സംഭാവനകൾ നല്കിയവരിൽ പ്രമുഖൻ. റോമാക്കാരുടെ പ്രകൃതിചരിത്രജ്ഞാനം രേഖപ്പെടുത്തിയത് പ്ലിനി ആയിരുന്നു. ഏഴ് വാല്യങ്ങളിലായി പ്രസിദ്ധപ്പെടുത്തിയ അദ്ദേഹത്തിന്റെ സർവവിജ്ഞാനകോശ സമാനമായ ഹിസ്റ്റോറിയ നാച്യുറാലിസിന്റെ അഞ്ച് വാല്യങ്ങളിലും രത്നങ്ങൾ, പിഗ്മെന്റുകൾ, ലോഹ അയിരുകൾ എന്നിവയുടെ ഖനനം, ഉപയോഗം, ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയെപ്പറ്റിയുള്ള സമഗ്രമായ വിശദീകരണം കാണാം.

ജർമൻ ഭിഷഗ്വരനും ഖനന വിദഗ്ദ്ധനുമായ ജോർജ് ബൗർ (1494-1555) നവോത്ഥാനത്തിന്റെ പൂർവ-മധ്യ കാലഘട്ടങ്ങളിൽ ധാതുക്കളെ സംബന്ധിക്കുന്ന നിരവധി അടിസ്ഥാന വസ്തുതകൾ അവതരിപ്പിച്ചു. ജോർജിയസ് അഗ്രികോള എന്ന ലാറ്റിൻ നാമധേയത്തിൽ പ്രസിദ്ധനായിരുന്ന ബൌർ ധാതുക്കളെ സംബന്ധിക്കുന്ന രണ്ട് പ്രധാന ഗ്രന്ഥങ്ങളായ ഡിനാച്യുറ ഫോസിലിയം (1546), ഡി റി മെറ്റാലിക്ക (1556) എന്നിവ രചിച്ചു. ഈ രണ്ട് ഗ്രന്ഥങ്ങളിലും ആ കാലഘട്ടത്തിൽ ലഭ്യമായിരുന്ന ധാതുക്കളെ പ്രത്യേകിച്ചും അന്ന് ഖനനം ചെയ്യപ്പെട്ടിരുന്ന ധാതുക്കളെപ്പറ്റിയുള്ള വിവരങ്ങളാണ് രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ളത്. ഡിനാച്യുറ ഫോസിലം എന്ന തന്റെ പ്രഥമ ഗ്രന്ഥത്തിൽ അഗ്രികോള മുഖ്യമായും ധാതുക്കളുടെ കാഠിന്യം, വിദളനം തുടങ്ങിയ ഭൗതിക ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ചാണ് പ്രതിപാദിക്കുന്നത്. ധാതുനിർണയത്തിന് അഗ്രികോള ആവിഷ്കരിച്ച സമ്പ്രദായമാണ് ധാതുക്കളുടെ സ്ഥൂല നിർണയത്തിന് ഇപ്പോഴും അനുവർത്തിക്കുന്നത്. അഗ്രികോള ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തിന്റെ വളർച്ചയ്ക്കു നല്കിയ അമൂല്യമായ സംഭാവനകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ എബ്രഹാം ഗോട്ട്ലോസ് വെർനറും മറ്റു ചില ശാസ്ത്രചരിത്രകാരന്മാരും അദ്ദേഹത്തിന് 'ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തിന്റെ പിതാവ്' എന്ന വിശേഷണം നല്കിയിട്ടുണ്ട്.

ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തിന്റെ വികാസത്തിന് അതുല്യമായ സംഭാവനകൾ നല്കിയ ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് ഡച്ചുകാരനായ നീൽസ് സ്റ്റെൻസെൻ. ലാറ്റിനിൽ ഇദ്ദേഹം നിക്കോളസ് സ്റ്റെനോ എന്ന പേരിൽ അറിയപ്പെടുന്നു. 1669-ൽ ഇദ്ദേഹം ക്വാർട്ട്സ് പരലുകളുടെ മുഖാന്തർകോണുകൾ തുല്യമാണെന്നു കണ്ടെത്തി. പരൽരൂപങ്ങളുടെ പ്രാധാന്യത്തിലേക്കു വെളിച്ചം വീശിയ പ്രസ്തുത കണ്ടെത്തലാണ് പില്ക്കാലത്ത് ക്രിസ്റ്റലോഗ്രഫി എന്ന ശാസ്ത്രശാഖയുടെ ഉദ്ഭവത്തിന് വഴിതെളിച്ചത്.

1700 വരെ ഭൂമിക്കടിയിൽനിന്നു ലഭിക്കുന്ന പദാർഥങ്ങളെ മുഴുവൻ സൂചിപ്പിക്കുവാൻ പൊതുവേ 'ഫോസിൽസ്' എന്ന പദമാണ് ഉപയോഗിച്ചുകാണുന്നത്. എന്നാൽ 12-ാം ശ.-ത്തിന്റെ അവസാനത്തോടെ 'മിനെറലെ' എന്ന സംജ്ഞ ലാറ്റിൻ പദാവലിയിൽ സ്ഥാനം നേടി. അതുവരെ മെറ്റല്ലം, ലാപിസ് എന്നീ പേരുകളിൽ അറിയപ്പെട്ടിരുന്ന പദാർഥങ്ങളെയാണ് 'മിനെറലെ' എന്ന പേരിൽ വിശേഷിപ്പിക്കാൻ തുടങ്ങിയത്. 1690-ൽ ഇംഗ്ലീഷ് ഭൂവിജ്ഞാനിയായ റോബർട്ട് ബോയിൽ (1627-91) മിനറോളജി എന്ന പദം ധാതുപഠനങ്ങളിൽ ആദ്യമായി ഉപയോഗിച്ചു. ബോയിലിനു മുമ്പ് 1646-ൽ ഇംഗ്ലീഷ് ഭിഷഗ്വരനായ സർ തോമസ് ബ്രൊനി (1605-82) മിനറോളജി എന്ന പദം ഉപയോഗിച്ചു കാണുന്നുണ്ടെങ്കിലും റോബർട്ട് ബോയിലാണ് പ്രസ്തുത പദത്തെ വ്യാപകമായി പ്രചരിപ്പിച്ചത്.

നിരവധി പുതിയ ധാതുക്കളുടെ കണ്ടെത്തലും വിശദീകരണവും സാധ്യമായ 18-ാം ശ.-ത്തിലാണ് സാവധാനമെങ്കിലും ധാതുവിജ്ഞാനീയം നിർണായകമായ വളർച്ച കൈവരിച്ചത്. ഭൂവിജ്ഞാനീയത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന ശാഖയായി സർവകലാശാലകളിൽ ധാതുവിജ്ഞാനീയം പാഠ്യവിഷയമാക്കുന്നതും ഈ കാലഘട്ടത്തിലാണ്. ഈ കാലഘട്ടത്തിലെ ശ്രദ്ധേയമായ ധാതുവിജ്ഞാനീയ അദ്ധ്യാപകൻ പ്രൊഫ. എ.ജി. വെർനർ (1750-1818), ധാതുക്കളുടെ നാമകരണം, വിവരണം എന്നിവയിൽ ശ്രദ്ധേയമായ സംഭാവനകൾ നല്കി. 18-ാം ശ.-ത്തിന്റെ അവസാന ദശാബ്ദങ്ങളിൽ ഉണ്ടായ ക്രിസ്റ്റലോഗ്രഫിയുടെ വികാസവും ധാതുക്കളുടെ പരൽഘടനാ പഠനത്തിൽ നിർണായകമായി. തുടർന്ന് ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞരായ ജീൻ ബാപ്റ്റിസ്റ്റെ ലൂയിസ് റോമെ ഡെ ഇസിലെ(1736-90)യും റിനെ ജെസ്റ്റ് ഹൌയിയും ക്രിസ്റ്റലോഗ്രഫിയുടെ സാധ്യതകൾ ധാതുപഠനത്തിൽ സന്നിവേശിപ്പിച്ചു. ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തെ ഒരു വ്യത്യസ്ത ശാസ്ത്രശാഖയായി വികസിപ്പിക്കുന്നതിൽ ഹൌയി നല്കിയ സംഭാവനകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഇദ്ദേഹത്തെ 'ഗണിത-ക്രിസ്റ്റലോഗ്രഫിയുടെ പിതാവ്' എന്നു വിശേഷിപ്പിക്കുന്നു. 1805-ൽ ബ്രിട്ടിഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ ജോൺ ഡാൾട്ടൺ (1766-1844) അറ്റോമിക സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനവസ്തുതകൾ പ്രസിദ്ധപ്പെടുത്തിയതിനെത്തുടർന്ന് നിയതമായ രാസസംഘടനയുള്ള രാസസംയുക്തങ്ങളാണ് ധാതുക്കളെന്നു നിർണയിക്കപ്പെട്ടു. തുടർന്ന് സ്വീഡിഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ ജെ.ജെ. ബെർസിലിയും (1779-1848) അദ്ദേഹത്തിന്റെ വിദ്യാർത്ഥിയായ ഇൽഹർഡ് മിസ്ചെർലിച്ചും (1794-1863) ചേർന്ന് ധാതുക്കളുടെ രാസസ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ചു നടത്തിയ പഠനങ്ങൾ രാസസ്വഭാവത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ നിലവിലിരുന്ന ധാതുക്കളുടെ വർഗീകരണ തത്ത്വങ്ങളെ പരിഷ്കരിക്കുന്നതിനു സഹായകമായി. 1837-ൽ ജെയിംസ് ഡ്വെയിറ്റ് ഡാന (1813-95) സിസ്റ്റം ഒഫ് മിനറോളജി എന്ന ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തിലെ ആധികാരിക ഗ്രന്ഥം പ്രസിദ്ധപ്പെടുത്തി. 1854-ൽ ഡാന സന്നിവേശിപ്പിച്ച രാസസ്വഭാവങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള ധാതുക്കളുടെ വർഗീകരണ രീതിയാണ് ഇപ്പോഴും ഭൂരിഭാഗം ധാതുവിജ്ഞാനികളും പിന്തുടരുന്നത്.

19-ാം ശ.-ത്തിന്റെ തുടക്കം മുതൽ സൂക്ഷ്മദർശിനികൾ ധാതുപഠനത്തിന് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നെങ്കിലും 1828-ൽ ബ്രിട്ടിഷ് ഊർജതന്ത്രജ്ഞനായ വില്യം നിക്കോൾ (1768-1851) പോളറൈസർ കണ്ടുപിടിച്ചതോടെയാണ്സൂക്ഷ്മദർശിനികളുടെ ഉപയോഗം ധാതുപഠനത്തിൽ വ്യാപകമാകുന്നത്. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തിൽ പ്രകാശിക ധാതുവിജ്ഞാനീയം (Opticalmineralogy) എന്ന നൂതനശാഖയ്ക്കു തുടക്കംകുറിച്ചു.

എക്സ്-റേയുടെ ഉപയോഗം 20-ാം ശ.-ത്തിൽ ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തിന്റെ വളർച്ചയ്ക്ക് നിർണായകമായ സംഭാവനകൾ നല്കി. എക്സ് കിരണങ്ങൾ ധാതുക്കളെ എങ്ങനെ സ്വാധീനിക്കുന്നു എന്നതിനെ ആസ്പദമാക്കിയായിരുന്നു ഈ കാലഘട്ടത്തിൽ ധാതു പഠനം പുരോഗമിച്ചത്. മാക്സ് ഫോൺലാവെയുടെ (1879-1960) നേതൃത്വത്തിൽ മ്യൂണിക്കിൽ (1912) തുടക്കം കുറിച്ച പഠനങ്ങളിൽ വാൾട്ടർ ഫ്രെഡറിക്, പോൾ നിപ്പിങ് എന്നീ ഗവേഷണ വിദ്യാർത്ഥികളും സജീവമായി പങ്കെടുത്തു. തുടർന്ന് കേംബ്രിജ് സർവകലാശാലയിലെ ഡബ്ളിയു. എച്ച്. ബ്രാഗും (1890-1971) അദ്ദേഹത്തിന്റെ പുത്രൻ ഡബ്ളിയു. എൻ. ബ്രാഗും ധാതുക്കളിൽ നടത്തിയ എക്സ് കിരണങ്ങളുടെ പഠനഫലം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. നിരവധി ധാതുക്കളുടെയും ക്രിസ്റ്റലീകൃത പദാർഥങ്ങളുടെയും അറ്റോമിക ഘടനകളും ഇവർ എക്സ്-കിരണങ്ങളുടെ സഹായത്താൽ നിർണയിച്ചു. 1916-ൽ സൂറിച്ചിലെ പി.ഡി. ബൈയിൽ, പി. ഷെറെർ എന്നീ ശാസ്ത്രജ്ഞരും അമേരിക്കയിലെ പി.ഡബ്ലിയു. ഹള്ളും ഇപ്പോൾ ധാതുപഠനത്തിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന എക്സ്-റേ പൌഡർ മെതേഡ് വെവ്വേറെ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു.

ശാഖകൾ

ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തിന് പ്രധാനമായും രണ്ട് ശാഖകളാണുള്ളത്. ഭൌതിക ധാതുവിജ്ഞാനീയവും രാസ ധാതു വിജ്ഞാനീയവും. ഭൌതിക ധാതുവിജ്ഞാനീയം ധാതുക്കളുടെ ഭൌതിക സ്വഭാവങ്ങൾ, പരൽഘടന തുടങ്ങിയവയെപ്പറ്റി പ്രതിപാദിക്കുമ്പോൾ രാസ ധാതുവിജ്ഞാനീയം ധാതുക്കളുടെ രാസസംഘടന, അറ്റോമിക ഘടന, തുടങ്ങിയവയെ വിശകലനവിധേയമാക്കുന്നു. ധാതുക്കളുടെ പരൽഘടനയെപ്പറ്റിയുള്ള പഠനമാണ് ക്രിസ്റ്റലോഗ്രഫി (നോ: ക്രിസ്റ്റൽ വിജ്ഞാനീയം). ധാതുക്കളുടെ പ്രകാശീയ സവിശേഷതകളെ പഠനവിധേയമാക്കുന്ന മറ്റൊരു ഭൗതിക ധാതു വിജ്ഞാനീയ ശാഖയാണ് പ്രകാശിക ധാതുവിജ്ഞാനീയം. ധാതുക്കളിൽ രത്ന സ്വഭാവ സവിശേഷതകൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നവയെ പ്രത്യേകം വേർതിരിച്ച് പഠനവിധേയമാക്കുന്ന ശാഖയാണ് രത്ന വിജ്ഞാനീയം.

പ്രാധാന്യം

ഭൂമിയെയും അതിന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടക പദാർഥങ്ങളെയും പറ്റിയുള്ള വിവരങ്ങൾ നല്കുന്നതിന് ധാതുക്കളെപ്പറ്റിയുമുള്ള പഠനം നിർണായകമാണ്. സാമ്പത്തിക ശാസ്ത്രം, സൗന്ദര്യ ശാസ്ത്രം എന്നീ വൈജ്ഞാനിക ശാസ്ത്രശാഖകളിലും അതിപ്രധാനമായ സ്ഥാനമാണ് ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തിനുള്ളത്. ധാതുക്കളുടെ ഖനനം, വിപണനം, ഉപയോഗം എന്നിവ ആധുനിക രാഷ്ട്രങ്ങളുടെ സമ്പദ്ഘടനയിൽ സുപ്രധാന പങ്കുവഹിക്കുന്നു. സൗന്ദര്യശാസ്ത്രത്തിൽ രത്നങ്ങൾക്കുള്ള സ്ഥാനവും നിർണായകമാണ്. കൃത്രിമ ധാതുക്കളുടെ നിർമ്മാണം, ഉപയോഗം എന്നിവയും പ്രധാനം തന്നെ. കൃഷിശാസ്ത്രം, ലോഹശാസ്ത്രം, വൈദ്യശാസ്ത്രം തുടങ്ങിയ ശാസ്ത്രശാഖകളുടെ വികസനത്തിനും ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന തത്ത്വങ്ങൾ അത്യന്താപേക്ഷിതമായിരിക്കുന്നു.

ഖനിജങ്ങളുടെ ഖനനവും ചൂഷണവും ഉപയോഗവുമാണ് നിയതാർഥത്തിൽ ധാതുവിജ്ഞാനീയത്തിന്റെ വളർച്ചയ്ക്ക് ഉത്പ്രേരകമായിത്തീർന്ന പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ. വാണിജ്യപ്രാധാന്യമുള്ള ധാതുക്കളുടെ വ്യവഹാരത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന രണ്ട് പ്രധാന പദങ്ങളാണ് അയിര്ധാതുവും വ്യാവസായികധാതുവും. സാമ്പത്തികമൂല്യമുള്ള ലോഹപദാർഥങ്ങൾ പ്രദാനം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ധാതുവാണ് ആദ്യത്തേത്; അലോഹപദാർഥങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നവ രണ്ടാമത്തേതും. ഇലക്ട്രിക്കൽ- തെർമൽ ഇൻസുലേറ്ററുകൾ, റിഫ്രാക്റ്ററുകൾ, സിറാമിക്സ്, സ്ഫടികം, സിമന്റ്, രാസവളം തുടങ്ങിയ ഉത്പന്നങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന വ്യാവസായിക പ്രാധാന്യമുള്ള ധാതുക്കളെപ്പറ്റി പ്രതിപാദിക്കുന്ന ധാതുവിജ്ഞാനീയ ശാഖ സാമ്പത്തിക ധാതുവിജ്ഞാനീയം എന്ന പേരിൽ അറിയപ്പെടുന്നു.

പുരാതനകാലം മുതൽ സൌന്ദര്യശാസ്ത്രത്തിൽ ധാതുക്കൾക്ക് പ്രത്യേകിച്ചും രത്നങ്ങൾക്ക് അതിപ്രധാനമായൊരു സ്ഥാനമാണ് നല്കിയിട്ടുള്ളത്. നൂറ്റാണ്ടുകൾ മുമ്പുതന്നെ ആഭരണങ്ങളിൽ രത്നങ്ങളായും കിരീടങ്ങളിൽ അലങ്കാരത്തിനായും ലോകവ്യാപകമായി ധാതുക്കൾ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നതായി കാണാം. സൗന്ദര്യ വർദ്ധനവിനു വേണ്ടിയുള്ള ധാതുക്കളുടെ ഉപയോഗം ഓരോ വർഷവും വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതായാണ് കണക്കുകൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. നൂറ്റാണ്ടുകൾക്കു മുമ്പുതന്നെ കെട്ടിടനിർമ്മാണത്തിൽ പ്രത്യേകിച്ചും, കൊട്ടാരങ്ങളും മറ്റും മോടിപിടിപ്പിക്കുന്നതിന് ധാതുക്കൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു.

ആധുനിക കാലഘട്ടത്തിൽ ധാതുപഠനത്തിൽ നിരവധി നൂതന സാങ്കേതിക വിദ്യകളും ഉപകരണങ്ങളും ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. സാധാരണ മൈക്രോസ്കോപ്പ്, ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ്, അറ്റോമിക് ഇൻഫ്രാറെഡ് അബ്സോർപ്ഷൻ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പ്, എമിഷൻ ആൻഡ് എക്സ്-റേ ഫ്ളൂറസെൻസ് സ്പെക്ട്രോഗ്രഫി, വിവിധയിനം ഇലക്ട്രോൺ ആൻഡ് എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്റ്റോമീറ്ററുകൾ എന്നിവ ഇവയിൽ പ്രധാനപ്പെട്ടവയാണ്.