بحث عن المعادن
موضوع مقالتنا اليوم هو البحث عن المعادن، حيث تتكون المعادن طبيعياً من خلال عدة عمليات جيولوجية وتتميز بتركيب بلوري معين، وهي مواد صلبة غير عضوية ومتجانسة. وتصنف المعادن وفق تركيبها الكيميائي إلى معادن عنصرية وكربونات وأكاسيد وفوسفات وكبريتات وسيليكات وكبريتيدات وهاليدا. وفي هذه الموسوعة سنتعرف على طريقة تكوين المعادن وخصائصها وأنواعها.
بحث عن المعادن
طريقة تكوين المعادن
تتكون المعادن عن طريق عدة عمليات مختلفة
1-النشاط الناري: يتوقف عملية التبلور في هذا النشاط على السائل الانصهاري، فعندما يبدأ هذا السائل في التجمد، تبدأ المعادن في الشكل والتشكيل، أو يتم التبلور من المحاليل الحارة.
2-عملية الترسيب: يعتمد تبلور المعادن على ترسيب المركبات الملحية في مياه المحيطات والبحار، ويحدث هذا الترسيب بعد تبخر الماء، ويمكن أن تتحول المعادن إلى خامات معدنية رسوبية.
3-عملية التحول: تنتج المعادن في ظروف مختلفة نتيجة لعوامل مثل بخار الماء والضغط والحرارة والتفاعلات الكيميائية للمحاليل، ومن أمثلة المعادن التي تتكون في هذه الظروف الجرافيت الذي يتكون من مادة الفحم.
خصائص المعادن العامة
- تتكون بطريقة طبيعية بدون تدخل من الإنسان.
- تتميز المعادن بصلابتها، وتعني ذلك قدرة أي معدن على تشغيل معدن آخر .
- يتميز المعادن بنقاء مكوناتها وترتيب ذراتها البلوري بشكل هندسي منتظم في الأبعاد الثلاثية وامتلاكها مكونات كيميائية محددة.
- تتميز بعض المعادن بألوان مميزة.
خصائص المعادن الفيزيائية
- مظهر البلورة: تشير الشكل الخارجي للمادة إلى ترتيب الذرات المكونة لها.
- الصلابة: الصلابة تعني مدى قدرة المعدن على المقاومة للخدش أو تسببه.
- الحكاكة: يتم من خلالها تحديد لون مسحوق المعدن من خلال حكه على لوح الحكاكة.
- اللون: يمكن التعرف على بعض أنواع المعادن من خلال لونها الذي يظهر على السطح الخارجي، فغالبًا ما تكون هذه الألوان مميزة مثل الأصفر والأخضر.
- الانفصام: يشير مصطلح تشقق المعدن إلى القابلية للتكسير على الأسطح التي تمتلك روابط كيميائية ضعيفة.
- الوزن النوعي: يشير إلى كثافة المعدن مقارنة بكثافة الماء.
- الشفافية: تم تقسيم المعادن إلى معادن معتمة ومعادن شبه شفافة ومعادن شفافة استنادًا إلى مدى قدرة الضوء على المرور من خلال المعدن.
- اللمعان: يتم تحديد درجة لمعان سطح المعدن عن طريق قياس شدة الضوء المنعكس عليه، ويمكن أن يكون اللمعان فِلزيًا أو شبه فِلزيًا أو غير فِلزيًا.
أنواع المعادن
- المعادن الحديدية: هي المواد المعدنية التي تتألف من الحديد والكربون، وتتميز بالصلابة وقدرتها على التشكيل بأشكال مختلفة، كما أنها توصل التيار الكهربائي والحرارة، وتشمل أمثلتها الحديد والفولاذ، ويتم استخدامها في المعدات الثقيلة والآلات بسبب قوتها وقدرتها على تحمل الظروف البيئية القاسية والأوزان الثقيلة.
- المعادن الغير حديدية: يعتبر هذا النوع من المعادن بديلا للحديد، وتتميز هذه المعادن بأنها أخف وزنًا وأقل عرضة للتآكل من الحديد وأكثر ليونة منه، ولديها القدرة على توصيل التيار الكهربائي والحرارة، وأمثلة لهذه المعادن هي النحاس والرصاص والألومنيوم.
- المعادن الثقيلة: هي معادن ذات كثافة عالية وبنية ذرية مرتفعة، وتجمع لأنها نادرة في الطبيعة، وتشكل خطرًا على الصحة لأنها سامة، وتشمل الرصاص والزرنيخ والكادميوم.
- المعادن النبيلة: يتفاعل هذا النوع من المعادن عندما يكون على شكل مسحوق أو سائل، ويتميز بعدم تأثره بالصدأ والتآكل عند تعرضه للهواء، ويتميز أيضًا بقابليته للتشكيل بسهولة، ومن الأمثلة عليه الفضة والذهب والبلاتين.
- السبائك المعدنية: هي مزيج من معادن مختلفة يتم تشكيله لتحقيق قوة أو متانة أكبر أو قابلية أقل للتآكل، وتستخدم لمقاومة توليد الحرارة، وتستخدم في صناعة البنادق.
أهم استخدامات المعادن
- الحديد: يتم استعماله في صناعة الأفران والمسامير وحدوة الحصان والقضبان والصفائح الحديدية.
- النحاس: يستخدم النحاس في المقابس والأسلاك الكهربائية والكابلات لأنه موصل جيد للكهرباء.
- الألومنيوم: يستخدم في صناعة بعض أنواع الطائرات والأواني المقاومة للتآكل.
- الزنك: يستخدم في تغليف صفائح الحديد، وكذلك في صناعة الخلايا الجافة.
- البرونز: يستخدم في صناعة مواقف العجلات ومراوح السفن والتروس.
- الفضة الألمانية: يستخدم في صناعة النقود المعدنية.
