بحث عن المعادن
دعونا نتعرف في هذه المقالة على المعادن وخصائصها وأنواعها. المعادن هي مواد غير عضوية صلبة ومتجانسة، تكونت طبيعيا من خلال عمليات جيولوجية، وتتميز بتركيب بلوري محدد. يتم تصنيفها بناء على تركيبها الكيميائي إلى معادن عنصرية وكربونات وأكاسيد وفوسفات وكبريتات وسيلكات وكبريتيدات وهاليدا. سنكشف لكم في هذه السطور طريقة تكوين المعادن وأنواعها.
بحث عن المعادن
طريقة تكوين المعادن
تتكون المعادن من خلال عدة عمليات وهي
1-النشاط الناري: يستند عملية التبلور في هذا النشاط على السائل المنصهر، فبمجرد بدء تلك السائلة، تبدأ المعادن في التشكيل والتكوين، أو عبر التبلور من المحاليل الساخنة.
2-عملية الترسيب: تعتمد عملية التبلور فيها على ترسيب مركبات الملح من مياه المحيطات والبحار، ولا يحدث الترسيب إلا بعد تبخر الماء، ويمكن للمعادن أن تتشكل في شكل رواسب معدنية.
3-عملية التحول: هناك عدة عوامل مختلفة تؤدي إلى تكون المعادن، 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 طبيعيا دون تدخل الإنسان في ذلك.
- المعادن تتميز بالصلابة، ويقصد بها قدرة أي معدن على خدش معدن آخر .
- تتميز المعادن بنقاوة مكوناتها وامتلاكها مواد كيميائية محددة، وتترتب ذراتها بشكل هندسي منتظم في الأبعاد الثلاثة.
- بعض المعادن مميزة بألوانها المميزة.
خصائص المعادن الفيزيائية
- مظهر البلورة: وهو شكلها الخارجي، ويعكس ترتيب الذرات المكونة لها.
- الصلابة: ما هو مدى قدرة المعدن على التعرض للخدش أو مقاومته للخدش.
- الحكاكة: ويتم من خلالها معرفة لون مسحوق المعدن، وذلك بحك المعدن على لوح الحكاكة.
- اللون: يمكن التعرف على أنواع محدودة من المعادن من خلال اللون الذي يظهر على سطحها الخارجي، وعادة ما تكون هذه الألوان مميزة مثل الأصفر أو الأخضر.
- الانفصام: قابلية المعدن للتشقق تحدث على الأسطح التي تمتلك روابط كيميائية ضعيفة.
- الوزن النوعي: والمقصود بها كثافة المعدن مقارنة بكثافة الماء.
- الشفافية: مدى قدرة الضوء على اختراق المعدن يتم تقسيم المعادن إلى معادن معتمة ومعادن شبه شفافة ومعادن شفافة بناء على ذلك.
- اللمعان: يتم تحديد لمعان سطح المعدن عن طريق قوة الضوء المنعكس عليه، ويكون اللمعان معدنيا أو شبه معدنيا أو غير معدنيا.
أنواع المعادن
- المعادن الحديدية: وهي المعادن التي تتكون من العنصرين الحديد والكربون، وتتميز بالقوة والقدرة على التشكيل بأشكال متعددة، وتوصف بأنها مواد موصلة للتيار الكهربائي والحرارة، ومن أمثلتها الحديد والفولاذ، وتستخدم في المعدات الثقيلة والآلات بسبب قوتها وقدرتها على تحمل الظروف البيئية القاسية والأوزان الثقيلة.
- المعادن الغير حديدية: هذا النوع من المعادن يعتبر بديلا للحديد. فهذه المعادن أخف وزنا وأكثر قابلية للتآكل من الحديد، وأكثر ليونة. كما يمكنها نقل التيار الكهربائي والحرارة، ومن أمثلتها النحاس والرصاص والألومنيوم.
- المعادن الثقيلة: تعتبر هذه المعادن عالية الكثافة ولها تأثير ضار على الصحة لأنها سامة، وتجمع لأنها لا توجد بكميات كبيرة في الطبيعة، ومن أمثلة هذه المعادن الرصاص والزرنيخ والكادميوم.
- المعادن النبيلة: يتفاعل هذا النوع من المعادن عند وجوده على شكل مسحوق أو سائل، ويتميز بعدم تأثره بالصدأ والتآكل إذا تعرض للهواء، كما يتميز بقابليته للتشكيل بسهولة، ومن الأمثلة عليه الفضة والذهب والبلاتين.
- السبائك المعدنية: هي مجموعة من المعادن المختلطة التي يتم تشكيلها لتحقيق متانة أو قوة أو مقاومة أقل للتآكل، وتستخدم لمقاومة إنتاج الحرارة، وتستخدم في صناعة البنادق.
أهم استخدامات المعادن
- الحديد: يتم استخدامه في صناعة الأفران والمسامير وحدوة الحصان والقضبان والصفائح الحديدية.
- النحاس: يستخدم في المقابس وأسلاك التوصيل الكهربائية والكابلات، نظرا لأنه موصل جيد للكهرباء.
- الألومنيوم: يستخدم في صناعة بعض أنواع الطائرات والأواني المقاومة للتآكل.
- الزنك: يستخدم في تغليف صفائح الحديد، بالإضافة إلى صناعة البطاريات الجافة.
- البرونز: يستخدم في صناعة مواقف العجلات ومراوح السفن والتروس.
- الفضة الألمانية: يتم الاستعانة به في صناعة النقود المعدنية.