بحث عن المعادن – هذا هو موضوع مقالنا اليوم، فالمعدن هو عبارة عن مواد تكونت طبيعياً من خلال عدة عمليات جيولوجية، وتتميز تلك المواد بأن لها تركيب بلوري معين، وهي مواد غير عضوية صلبة ومتجانسة، ويتم تصنيفها على حسب تركيبها الكيميائي إلى معادن عنصرية، وكربونات ،وأكاسيد، وفوسفات، وكبريتات، وسيلكات، وكبريتيدات، وهاليدا، ومن خلال السطور التالية في موسوعة سنتعرف على طريقة تكوين المعادن وخصائصها وأنواعها.
بحث عن المعادن
طريقة تكوين المعادن
تتكون المعادن من خلال عدة عمليات وهي
1-النشاط الناري: تعتمد عملية التبلور في هذا النشاط على السائل الانصهاري، فبمجرد أن يبدأ هذا السائل تبدأ المعادن في التشكيل والتكوين، أو عن طريق التبلور من المحاليل الحارة.
2-عملية الترسيب: تعتمد عملية التبلور فيها على ترسيب المركبات الملحية لمياه المحيطات والبحار، ولا يتم الترسيب إلا بعد تبخر الماء، ويمكن أن تتخذ المعادن شكل خامات معدنية رسوبية.
3-عملية التحول: هناك عوامل مختلفة ينتج عنها تكون المعادن مثل بخار الماء والضغط والحرارة والتفاعلات الكيمياوية للمحاليل، ومن أمثلة المعادن التي تتكون في هذه الظروف الجرافيت الذي يتكون من مادة الفحم.
خصائص المعادن العامة
- تتكون في الطبيعة بشكل تلقائي دون أن يتدخل الإنسان في ذلك.
- تتميز المعادن بالصلابة، والمقصود بها مدى قدرة أي معدن على خدش معدن آخر .
- تتميز المعادن بنقاء موادها وامتلاكها مكونات كيميائية محددة، كما أن ذرات شكلها البلوري مرتبة بشكل هندسي منتظم في الأبعاد الثلاثية.
- بعض المعادن تتميز بأن لها ألواناً مميزة.
خصائص المعادن الفيزيائية
- مظهر البلورة: وهو شكلها الخارجي، وهو يعكس ترتيب الذرات المكونة لها.
- الصلابة: أي مدى قدرة المعدن على الخدش أو على المقاومة للخدش.
- الحكاكة: ويتم من خلالها معرفة لون مسحوق المعدن، وذلك من خلال حك المعدن في لوح الحكاكة.
- اللون: حيث يمكن معرفة أنواع محدودة من المعادن من خلال لونها الذي يظهر على السطح الخارجي لها، وفي الغالب تكون هذه الألوان مميزة مثل الأصفر أو الأخضر.
- الانفصام: أي قابلية المعدن للتشقق الذي يحدث على الأسطح التي تمتلك روابط كيميائية ضعيفة.
- الوزن النوعي: والمقصود به كثافة المعدن مقارنة بكثافة الماء.
- الشفافية: أي مدى قدرة الضوء على المرور من خلال المعدن، وعلى هذا الأساس يتم تقسيم المعادن إلى معادن معتمة ومعادن شبه شفافة ومعادن شفافة.
- اللمعان: يتم تحديد لمعان سطح المعدن عن طريق مدى شدة الضوء المنعكس عليه، ويكون اللمعان فِلزي أو شبه فِلزي أو لا فِلزي.
أنواع المعادن
- المعادن الحديدية: وهي المعادن التي تتكون من عنصري الحديد والكربون، وهي تتميز بالصلابة، بالإضافة إلى إمكانية تشكيلها لأكثر من شكل، وهي من المواد الموصلة للتيار الكهربائي والحرارة، ومن أمثلتها الحديد والفولاذ، ويتم استخدامها في المعدات الثقيلة والآلات نظراً لقوتها، فهي تستطيع تحمل الظروف البيئية القاسية والأوزان الثقيلة.
- المعادن الغير حديدية: يُعتبر هذا النوع من المعادن بديلاً للحديد، وهذه المعادن أقل وزناً وقابلية للتآكل من الحديد وأكثر ليونة منه، كما يمكنها توصيل التيار الكهربائي والحرارة، ومن أمثلتها النحاس والرصاص والألومنيوم.
- المعادن الثقيلة: وهي معادن عالية الكثافة ولها وذن ذري مرتفع، ويتم تجميعها لأنها لا تتواجد بشكل كبير في الطبيعة، ومن أضرارها أنها تهدد صحة الإنسان لكونها سامة، ومن أمثلتها الرصاص والزرنيخ والكادميوم.
- المعادن النبيلة: يتفاعل هذا النوع من المعادن عند وجوده على شكل مسحوق أو سائل، ويتميز بعدم إصابته للصدأ والتآكل إذا تعرض للهواء، كما يتميز بليونته التي تمكن من تشكيله بسهولة، ومن الأمثلة عليه الفضة والذهب والبلاتين.
- السبائك المعدنية: وهي عدة معادن مختلطة يتم تكوينها للحصول على متانة أكبر أو قوة أكبر أو قابلية أقل للتآكل، ويتم استخدامها لمقاومة توليد الحرارة، ويتم استخدامها في صناعة البنادق.
أهم استخدامات المعادن
- الحديد: يتم استخدامه في صناعة الأفران والمسامير وحدوة الحصان والقضبان والصفائح الحديدية.
- النحاس: يُستخدم في المقابس وأسلاك التوصيل الكهربائية والكبيلات، نظراً لأنه موصل جيد للكهرباء.
- الألومنيوم: يدخل في صناعة بعض أنواع الطائرات والأواني المُعدة لمقاومة التآكل.
- الزنك: يستخدم في تغليف صفائح الحديد، بالإضافة إلى صناعة الخلايا الجافة.
- البرونز: يدخل في صناعة مواقف العجلات ومراوح السفن والتروس.
- الفضة الألمانية: يتم الاستعانة به في صناعة النقود المعدنية.