أنواع المعادن وخصائصها

أنواع المعادن وخصائصها

إنّ الحضارة التي نراها اليوم هي ليست وليدة يومٍ وليلةٍ، بل هي نتاجُ تراكمِ عصورٍ من البحث والتنقيب، وسعي الإنسان الحثيث لابتكار العديد من الأجهزة التي تعينه على إنجاز أعماله، وتحقّق له رفاهيته، ابتداءً من العصر الحجريّ، وربّما عصور ما قبل التاريخ، حتّى العصر الحديث، وتكنولوجيا النانو، ويعتبر اكتشاف المعادن هو أهمّ اكتشافٍ عرفته البشريّة حتّى اليوم، فأينما ولّيت وجهك ترى المعادن تحيط بك من كلّ جانب، في معصمك، وفي القلم الذي بين أصابعك، والهاتف الذي في جيبك، وفي البنايات الشامخة، والكباري المعلّقة، والسيّارات والطائرات والسفن، وباختصارٍ شديدٍ من الإبرة إلى الصاروخ، وممّا هو أدقّ من ذلك وأكبر، وأنواع المعادن وخصائصها هو موضوع مقالنا، فتابعونا.

 

ماهيّة المعادن

تتكوّن المعادن من مركّبات أو موادّ طبيعيّة غير عضويّة، وهي متجانسة وصلبة إلّا ما ندر منها، وتتميّز ببناءٍ بلوريٍّ، وتركيبٍ كيميائيٍّ خاصٍّ، ويمكن تعريف المعدن بأنّه: “عنصر أحاديّ أو مركّب، كيميائيّ، ذو بناءٍ ذريٍّ بلوريٍّ كريستاليٍّ منتظم، تكوّن في الطبيعة عبر العصور الجيولوجيّة المختلفة، ولكلّ معدنٍ تركيبه الكيميائيّ الخاصّ به، وخصائصه الفيزيائيّة التي تميّزه عن بقيّة العناصر التي تشاركه من بقيّة المعادن”.

 

أنواع المعادن

وفقًا للتركيب الكيميائيّ للمعادن وخصائصها الفيزيائيّة، يمكن تقسيم تلك المعادن إلى نوعين رئيسين، هما المعادن الحديديّة، والمعادن غير الحديديّة، هذا لكون الحديد يتمتّع بأغلبيّة خواصّ بعض المعادن، للدرجة التي يمكن القول معها أنّ هناك معادن حديديّة، ومعادن غير حديديّة، ومعادن نبيلة، وثقيلة، وذلك ما سنبيّنه على النحو التالي:

  • المعادن الحديديّة: تشمل المعادن الحديديّة الحديد، وسبائك الحديد المتنوّعة، كالكروم، والصلب، والصفيح، والزهر.
  • المعادن غير الحديديّة: وتشمل الذهب، والنحاس بنوعيه الأحمر والأصفر، والخارصين، والنيكل، والرصاص، والمغنسيوم، والقصدير، والألمنيوم والفضة.
  • المعادن النبيلة: وهي فلزّات معادن نادرة الوجود، مثل الراديوم، و الروثينيوم، والبلاديوم، والأوزميوم، الأيريديوم، والبلاتين، والفضة، والذهب.
  • المعادن الثقيلة: وهي معادن ذات وزنٍ ذريٍّ عالٍ، مثل الزئبق، والفلزّات الانتقاليّة مثل السكانديوم، والإيتريوم، واللانثانم، والكبوبرينزيوم، وأشباه الفلزّات مثل البورون، السيليكون، والجرمانيزيوم، والبولونيوم، والأكتنيدات مثل أكتينيوم لورنسيوم، واللانثانيدات مثل السيريوم لوتيتيوم.

 

تصنيف المعادن في الجدول الدوريّ

لقد تناول الجدول الدوريّ الفلزّات وأشباهها واللافلزّات بالترتيب؛ بحيث تكون تلك الموادّ مرتّبة وفقًا لعددها الذريّ، وتوزيعها الإلكترونيّ، وخواصّها الكيميائيّة المتشابهة، متّبعًا منهجًا علميًّا في ترتيبها، على أن تكون الفلزّات في صفٍّ واحدٍ من اليسار إلى اليمين، بحيث تكون الفلزّات ذات الخواصّ الكيميائيّة المشتركة في عمودٍ واحدٍ من أعلى إلى أسفل.

 

خواصّ المعادن الكيميائيّة والفيزيائيّة

تتعدّد خواصّ المعدن تعدّدًا كبيرًا؛ بحيث لا يمكننا تناولها جملةً واحدة؛ ولذلك سوف نتناول خصائصها وفقًا لأنواعها على النحو الآتي:

 

أوّلًا: خواصّ المعادن الحديديّة: (سوف نتّخذ الحديد مثالًا لها):

  • الكتلة والكثافة العالية: حيث تبلغ كتلة الحديد 55.845 جرام / مول.
  • درجة الانصهار العالية: حيث تبلغ درجة انصهار الحديد 1535°م.
  • كثافة الحديد: حيث تبلغ كثافة الحديد 7.874 جرام / سم³.
  • درجة الغليان المرتفعة: حيث تبلغ درجة غليان الحديد 2750 °م.
  • القابليّة للتأكسد: حيث يتأكسد الحديد في الهواء المشبّع أو الرطب.

وتتميّز المعادن الحديديّة عمومًا في بعضها بالصلابة، والآخر بالمرونة، وكذلك شدّة المقاومة، والليونة التي تجعل منها موادّ قابلة للطرق والسحب، والموصليّة للكهرباء والحرارة.

 

ثانيًا: المعادن غير الحديديّة

تشترك المعادن غير الحديديّة مع المعادن الحديديّة في الخواصّ السابقة، إلّا أنّها تختلف عنها في الدرجة، فيما عدا بعض الموادّ التي تختلف عنها اختلافًا جذريًّا، مثل الذهب في الخمول الكيميائيّ.

 

ثالثًا: المعادن النبيلة

تمتاز الفلزّات النبيلة بالمقاومة للتأكسد والتآكل في الهواء الرطب، وهي موادّ يمتاز وجودها بالندرة في الطبيعة؛ ولذلك فهي موادّ ذات سعرٍ مرتفعٍ تجاريًّا.

 

رابعًا: المعادن الثقيلة

وهي موادّ تمتاز بالكثافة العالية جدًّا؛ حيث تبلغ كثافة بعضها 13.534 جرام / سم³ ( كثافة الزئبق)، والبعض منها يوجد في حالة سائلة مثل الزئبق أيضًا، وهي موادّ معروفة بسُمّيّتها الشديدة والملوثة للبيئة.

تتميّز المعادن بكثيرٍ من المميّزات الفيزيائيّة والكيميائيّة، التي يمكن القول معها أنّها قوام الحياة كلّها، وصدق الله إذ يقول “وَأَنزَلْنَا الْحَدِيدَ فِيهِ بَأْسٌ شَدِيدٌ وَمَنَافِعُ لِلنَّاسِ”.

اقرا أيضا

التعليقات

أترك تعليق،..

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *