أهمية معدن الفلسبار السليكاتي .. وإستخداماته

أهمية معدن الفلسبار السليكاتي

يشير المختصون في شان دراسة علم الجيولوجيا إلى أنه تمتلئ وتكثر في الأرض، وبالأخص القشرة الأرضية بالعديد والعديد من

المعادن

، ومن بينها الفلسبار، فما هو أهمية الفلسبار؟ لتقدير أهمية الفلسبار يمكن إجمالها في الآتي:

• 
  أنه من أهم المعادن المكون للصخور في كوكب الأرض.
  
• 
  الجزء الأكبر من مكونات القشرة الأرض.
  
• 
  تتكون معظم القشرة القارية للأرض من الصخور النارية مثل
  
  الجرانيت
  
  والديوريت، والجرانوديوريت.
  
• 
  يعد الفلسبار من المكونات المهمة للجابرو والبازلت.
  
• 
  يعتبر النوعان الأساسيان من الصخور في القشرة المحيطية للأرض الفلسبار مكونات منها.
  
• 
  تتكون الصخور في الغالب من معادن الفلسبار، مع تجوية هذه الصخور النارية وتحويلها، تصبح معادن الفلسبار الخاصة بها مكونات للرواسب والصخور الرسوبية والصخور المتحولة.
  

استخدامات معدن الفلسبار السليكاتي

• 
  يستخدم الفلسبار لصناعة المواد الكاشطة.
  
• 
  يدخل في استخدامات المصانه.
  
• 
  يستخدم الفلسبار في صناعة المواد العازلة للكهرباء.
  
• 
  يدخل الفلسبار في صناعة الدهانات.
  
• 
  يستخدم لتصنيع ألواح
  
  الزجاج
  
  .
  
• 
  يدخل الفلسبار في تصنيع الادوات المصنوعة من الفخار.
  
• 
  يستخدم لصناعة مواد السيراميك وأيضًا في البلاط الزخفي بكافة أنواعه المختلفة.
  
• 
  يدخل في صناعة حاويات الزجاج.
  
• 
  يستخدم الفلسبار في صناعة العديد من المواد البلاستيكية.
  
• 
  يدخل في صناعة المطاط.
  
• 
  يستخدم في صناعات البناء.
  
• 
  يدخل في صناعة أدوات المائدة.
  
• 
  يستخدم في صناعة الأدوات الصحية.
  
• 
  يستخدم في اليوريثان.
  
• 
  يدخل في صناعة أقطاب اللحام (إنتاج الصلب).
  
• 
  رغوة اللاتكس، لحام طلاء القضبان، وركام الطرق.
  
• 
  يساعد الفلسبار في تكوين المينا، مما يضمن عدم وجود عيوب ودقة المنتج النهائي.
  
• 
  يدخل في صناعة البورسلين الكهربائي.
  
• 
  كما يدخل في تصنيع بعض الهدايا.
  
• 
  يستخدم في صناعة عزل الألياف الزجاجية.
  
• 
  يدخل في تدعيم المرحلة البلورية للمكونات، وتليين، وذوبان، وترطيب مكونات الدُفعات المستخدمة في الصناعات.
  
• 
  يقلل درجة حرارة انصهار الكوارتز.
  
• 
  يساعد الفلسبار على التحكم في لزوجة الزجاج.
  
• 
  يساعد في تحسين القوة والمتانة للأجسام الصلبة.
  
• 
  كما أنه يستخدم بشكل نادر في الأحجار الكريمة. [1]
  

ما هو معدن الفلسبار السليكاتي

يعتبر معدن الفلسبار بشكل كبير هو أكثر مجموعات المعادن الموجودة وفرة في قشرة الكرة الأرضية، كما أنه يشكل حوالي ستون بالمائة من الصخور الأرضية.

حيث تحتوي معظم الرواسب على الفلسبار الصوديوم وكذلك الفلسبار البوتاسيوم والفلسبار المختلط، تستخدم الفلسبار بشكل يعد أساسي في استخدامات التطبيقات الصناعية لما يحتوي عليه من مواد هامة تدخل في الصناعات منها على سبيل المثال كل من الألومينا والقلويات.

من الضروري الإشارة إلى أنه يشمل مصطلح الفلسبار مجموعة كاملة من المواد، معظم المنتجات التي تستخدم يوميًا في حياة البشر مصنوعة من الفلسبار، مثل الزجاج المستخدم في الشرب، والزجاج المستخدم في الحماية المنزلية، وغيرها، والألياف الزجاجية المستخدمة في العزل، وبلاط الأرضيات وأحواض

الاستحمام

في الحمامات، وأدوات المائدة التي يأكل الناس بها، وبذلك يعتبر الفلسبار جزء من حياة الإنسان اليومية، كما سبق بيان ذلك في استخدامات الفلسبار.

ويتواجد الفلسبار بوفرة وبشكل خاص يتواجد  في الصخور النارية منها على سبيل المثال الجرانيت، والتي تحتوي وحدها على ما يصل إلى خمسون بالمائة أو سبعون بالمائة من الفلسبار القلوي.

وتعرف المعادن التي يتكون تركيبها بين ألبيت وأنورثيت باسم الفلسبار بلاجيوجلاز ، بينما تسمى المعادن المكونة بين ألبيت وأورثوكلاز، الفلسبار القلوي، وذلك نظرًا لوجود فلزات قلوية الصوديوم والبوتاسيوم، الفلسبار القلوي له أهمية خاصة من حيث الاستخدام الصناعي للفلسبار، كما سبق الإشارة لذلك.

كما تعتبر معادن الفلسبار مكونات أساسية في ثلاثة أنواع من الصخور وهي الصخور البركانية والمتحولة والرسوبية، لدرجة أن تصنيف عدد من الصخور يعتمد على محتوى الفلسبار، يمكن التعبير عن التركيب المعدني لمعظم الفلسبار من حيث النظام الثلاثي Orthoclase (KAlSi3O8) ، Albite (NaAlSi3O8) و Anorthite (CaAl2Si2O8)، كيميائيا، الفلسبار عبارة عن سيليكات الألمنيوم، تحتوي على الصوديوم أو البوتاسيوم أو الحديد أو الكالسيوم أو الباريوم أو مجموعات من هذه العناصر.

أهم خواص معدن الفلسبار

يستخدم الفلسبار كمواد مالئة وموسعات في الدهانات والبلاستيك والمطاط، وذلك لما  يشمل عليه من خصائص هامة ومفيدة في تلك الصناعة على وجه الخصوص، كما تفيد بوجه عام في صناعات أخرى، وتتمثل أهم خواص الفلسبار في ما يلي:

• 
  للفلسبار قابلية التشتت الجيدة
  
• 
  الفلسبار له خمول كيميائي عالي
  
• 
  درجة الفلسبار في  الحموضة المستقرة
  
• 
  المقاومة العالية للتآكل
  
• 
  اللزوجة المنخفضة عند تحميل الحشو العالي
  
• 
  معامل الانكسار المثير
  
• 
  المقاومة للصقيع
  
• 
  لا يحتوي الفلسبار على نقطة انصهار، لأنه يذوب تدريجياً في درجات حرارة مختلفة، لذا يصلح لصناعة السيراميك.
  
• 
  الخواص التي تجعل الفلسبار مفيدة للصناعات التحويلية هي محتواها من القلويات والألومينا. [4]
  

معادن السليكيات

_ الغالبية العظمى من المعادن التي تشكل صخور قشرة الأرض هي معادن السيليكات، وتشمل هذه المعادن مثل الكوارتز والفلدسبار والميكا والأمفيبول والبيروكسين والزبرجد الزيتوني ومجموعة كبيرة ومتنوعة من المعادن الطينية.

_ اللبنة الأساسية لكل هذه المعادن هي السيليكا رباعي الوجوه، وهي مزيج من أربع ذرات أكسجين وذرة سيليكون واحدة، يتم ترتيبها بحيث تشكل المكوناتت المرسومة عبر ذرات الأكسجين رباعي السطح.

_ نظرًا لأن

شحنة

أيون السيليكون تبلغ +4 ولكل من أيونات الأكسجين الأربعة شحنة –2 ، فإن شحنة رباعي السطوح السيليكا لها صافي شحنة قدرها –4.

_ في معادن السيليكات، يتم ترتيب هذه التتراهدرا وربطها معًا بطرق متنوعة، من الوحدات الفردية إلى الأطر المعقدة.

يتكون أبسط هيكل سيليكات، وهو معدن الأوليفين، من رباعي الأسطح المعزول المرتبط بأيونات الحديد و / أو المغنيسيوم.

في الزبرجد الزيتوني، تتم موازنة شحنة -4 لكل سيليكا رباعي الوجوه بواسطة كاتيونات حديد أو مغنيسيوم ثنائية التكافؤ (أي +2).

_ يمكن أن يكون الأوليفين إما Mg2SiO4 أو Fe2SiO4، أو مزيجًا من الاثنين (Mg ، Fe) 2SiO4.  الكاتيونات ثنائية التكافؤ للمغنيسيوم والحديد متقاربة جدًا في نصف القطر (0.73 مقابل 0.62 أنجستروم ).

_ بسبب هذا التشابه في الحجم، ولأن كلاهما كاتيونات ثنائية التكافؤ (كلاهما لهما شحنة +2) ، يمكن أن يحل الحديد والمغنيسيوم بسهولة

محل

بعضهما البعض في الزبرجد الزيتوني وفي العديد من المعادن الأخرى.

_ في الزبرجد الزيتوني، على عكس معظم معادن السيليكات الأخرى، لا ترتبط رباعي السطوح السيليكا ببعضها البعض، ومع ذلك، يتم ربطها بالحديد و / أو المغنيسيوم. [2]

الصخور التي تحتوي على السليكيات

تشكل معادن السيليكات الغالبية العظمى من الصخور.  السيليكات هو مصطلح كيميائي لمجموعة ذرة واحدة من السيليكون محاطة بأربع ذرات من الأكسجين أو SiO4، يأتون على شكل رباعي الوجوه.

• 
  أمفيبول
  

الأمفيبولات هي جزء من المعادن الداكنة (المافيك) في الصخور النارية والمتحولة، يحتوي Hornblende ، الأمفيبول الأكثر انتشاراً على الصيغة (Ca، Na) 2-3 (Mg، Fe + 2، Fe + 3، Al) 5 (OH) 2 [(Si، Al) 8O22]، يشير جزء Si8O22 في صيغة الأمفيبول إلى سلاسل مزدوجة من ذرات السيليكون مرتبطة مع ذرات الأكسجين،  الذرات الأخرى مرتبة حول السلاسل المزدوجة.

• 
  أندلسي
  

الأندلس هو حجر متعدد الأشكال من Al2SiO5 ، يوجد جنبا إلى جنب مع الكيانيت والسليمانايت، مع شوائب كربونية صغيرة، هو الكياستوليت.

• 
  اكسينيت
  

الأكسينيت ليس حجر منتشر، هو معدن ثلاثي الميل وغالبًا ما يحتوي على بلورات جيدة تعرض التناظر، أو عدم التناظر، وهو نموذجي للفئة الكريستالية.

لونه “بني أرجواني” مميز، ويظهر التأثير الجيد أمام الأخضر الزيتوني للبيدوت والأبيض اللبني للكالسيت، وتكون البلورات المخططة فيه بوضوح. [3]