ما هي خواص المعادن
هناك العديد من الخصائص التي تميز الأشياء من حولنا ومنها المعادن ، ولكي نوضح ماهية خواص المعادن يجب الانتباه إلى حقيقة أن خواص المعادن تختلف باختلاف أنواعها ، ويمكن العثور على هذه المعادن في قشرة الأرض والتي تحتوي على العديد من المكونات المختلفة ويمكن أن تتجمع خصائص المعادن في:
- تظهر بعض المعادن كمادة صلبة ويكون تكوينها في اللون والشكل وعادة ما توجد في أماكن قريبة من بعضها وتكون ذراتها متماثلة.
- تعد المعادن من الأشياء التي تعتبر موصلات كهربائية جيدة وقادرة على نقل الحرارة بسرعة كبيرة لأن الإلكترونات التي تتكون منها هذه المعادن لها حرية الحركة.
- المعادن لامعة وعاكسة لأن لها قشرة خارجية لامعة.
- المعادن كثيفة للغاية مقارنة بالمواد الأخرى المستخدمة في الصناعة الكيميائية.
- المعادن شديدة التحمل ويمكن أن تتحمل الضغوط الكبيرة والمتكررة الموضوعة عليها ، مما يجعلها قابلة للطرق والتشكيل.
- المعادن طرية مقارنة بالمواد الأخرى ، لذا فهي لا تنكسر أو تنثني ، وتصنع منها الأسلاك.
- في التفاعلات الكيميائية ، يكون التفاعل المتبادل بين المعادن هو الأسرع ، ونتيجة هذا التفاعل أنواع مختلفة من الأملاح. لذلك فإن وجود المعادن بشكل فردي نادر في الطبيعة وتوجد في مركبات أخرى مثل الأكاسيد والكبريتات.
- تتمتع المعادن بقدرة كبيرة على تحمل درجات الحرارة لأن درجة انصهارها عالية جدًا.
- تختلف الألوان التي توجد بها المعادن ، ولكن معظمها رمادية ولها خصائص عاكسة للضوء. بعضها أصفر مثل الذهب والنحاس وبعضها يمكن أن يكون أزرق مثل النحاس بعد تعرضه للهواء.
تعريف المعادن
المعادن هي مجموعة من المواد الكيميائية الموجودة في الأرض تلقائيًا في قشرتها الخارجية ، وهي مجموعة من المواد غير العضوية التي يمكن أن توجد في صورة صلبة تحت ضغط ودرجة حرارة معتدلة.
المعادن هي مجموعة من المواد التي توجد في الطبيعة دون تدخل بشري ، ويمكن استخلاص هذه المواد من بيئات متنوعة ، حيث يمكن استخلاصها من الصخور والمحيطات والبحيرات.
استخدام المعادن
وبعض الشرح ما هي خصائص المعادن ، سوف نتعرف على استخدامات المعادن المختلفة التي تختلف باختلاف هذه المعادن.
سنصنف استخدام المعادن حسب أسمائها:
- الحديد: يعتبر الحديد من أهم المعادن التي تستخدم في الصناعات المختلفة لأنه يستخدم في صنع العديد من الأشياء التي تستخدم بكثرة في الحياة اليومية مثل الحديد والصلب اللذين يستخدمان في الإنشاءات والمحركات وهي تستخدم في المصانع والقضبان الحديدية والمسامير وأشياء أخرى كثيرة.
- النحاس: وهو من أهم الأشياء التي تدخل في الصناعة ، والتي يمكن من خلالها صنع الأسلاك ، والتي تلعب دورًا كبيرًا جدًا في الهندسة الكهربائية.
- الألمنيوم: من بين المعادن التي تتطلب درجة انصهار عالية جدا وهو موصل جيد للحرارة. يستخدم على نطاق واسع في صناعة الأطباق التي تستخدم في الطبخ. كما أن لها وزنًا منخفضًا وبالتالي فهي تستخدم على نطاق واسع في صناعة الطيران.
المعادن وأنواعها
هل المعادن موجودة في صورة واحدة فقط أم أنها مختلفة ومتنوعة وأيضاً ما هي خصائص المعادن المختلفة بالنسبة لأنواعها المختلفة؟
تختلف أنواع المعادن عن بعضها في طريقة وجودها واستخداماتها ، على سبيل المثال:
- المعادن الحديدية: وتتميز هذه المعادن بكونها تتكون من الحديد وهي صلبة.
- المعادن غير الحديدية: يتميز هذا النوع بكونها مرنة وليست صلبة مما يجعل من الصعب تذويبها.
- المعادن النفيسة والثمينة: وتتميز هذه المعادن بأنها غير معرضة للصدأ والتآكل ويمكن تشكيلها بسهولة لأنها مرنة ولكن سعرها مرتفع مثل الذهب والفضة.
- المعادن الثقيلة: هي شديدة الكثافة وقد يكون وجودها نادرًا ، لكنها خطيرة جدًا ، فإذا ابتلع الشخص هذه المعادن عن طريق الخطأ ، فإنها تسبب تسممًا فوريًا.
- معادن فلزية وغير فلزية وشبه فلزية.
الخصائص الفيزيائية للمعادن
وفقًا لأنواع المعادن المختلفة ، فإن الحديث عن خصائص المعادن تختلف باختلاف أنواعها ، لذلك سنقوم بإدراج الخصائص الفيزيائية للمعادن وهي:
- موصل جيد للحرارة والكهرباء.
- عاكس أو شفاف حتى يمر الضوء من خلاله.
- كثافته عالية ويحتاج إلى درجة حرارة عالية ليذوب.
- بسط وقابل للتشكيل.
- يوجد في صورة صلبة ، باستثناء الزئبق ، فهو المعدن الوحيد السائل.
- يُصدر صوتًا.
- ألوان مختلفة.
خصائص المعادن والصخور
سبق وشرحنا في شرح ماهي خواص المعادن أن المعادن توجد في القشرة الخارجية للأرض ويتم استخلاصها بآلات معينة ، ولكن ما هو التشابه بين كل من المعادن والصخور؟ التي سنشرحها في هذه المرحلة.
تتوزع المعادن على نطاق واسع في القشرة الخارجية للأرض ، ولكنها غير مرئية على سطح الأرض. يتطلب هذا استخدام آلات معينة للاستكشاف والوصول ، في حين أن الصخور هي مواد أخرى تتشكل بطرق مختلفة ، والعديد من المعادن تدخر في تكوينها.
تتشابه كل من الصخور والمعادن في:
- تم العثور على كل من الصخور والمعادن في قشرة الأرض.
- القيمة المادية لكل منها كبيرة ، لكنها تختلف حسب نوع المواد ودرجة توافرها.
- كل منهم يدخل الصناعات كمواد خام.
- يمكن أن تحتوي الصخور على العديد من المعادن وبالتالي فهي مهمة جدًا.
كيف تتشكل المعادن؟
بعد توضيح خصائص وأنواع المعادن المختلفة ، سنشرح كيف تتشكل هذه المعادن المعادن هي مجموعة من المواد الكيميائية التي تتكون بشكل طبيعي على مر العصور دون تدخل الإنسان في طبقات القشرة الخارجية للأرض. تتم عملية القولبة الخاصة بعدة طرق وهي:
- التبلور: في هذه المرحلة تكون المعادن منصهرة وسائلة بسبب الضغط الكبير الذي تتعرض له في الأرض.
- الهطول: هناك مجموعة من المعادن تتشكل من الترسب في المياه المالحة في البحار وبعد أن يتبخر الماء تتشكل هذه المعادن.
- تآكل الهواء: حيث تتسبب الرياح التي تتعرض لها بعض الصخور والمعادن في تفتت هذه الصخور ويتم اكتشاف معادن جديدة بعد ترسب هذه الصخور المتفتتة.
هناك العديد من أنواع المعادن المختلفة في قشرة الأرض ، لذلك عند تحديد خصائص المعادن ، تحتاج إلى التعرف عليها من خلال أنواعها المختلفة ، وخصائصها الكيميائية والفيزيائية ، واستخداماتها.