المعادن في حياتنا اليومية

كل شخص فينا يقوم باستعمال

المعادن

بشكل يومي،

الملح

الذي نضيفه لطعامنا هو معدن الهاليت، الاقراص المضادة للحموضة مصنوعة من الكالسيت، الياقوت صنع من معدن يسمى اكسيد الالمنيوم.

يتطلب الامر الكثير من المعادن لصنع شيء بسيط مثل قلم الرصاص، الرصاص مصنوع من معادن الجرافين والطين، اما الشريط النحاسي فمصنوع من النحاس والزنك، كما يحوي الطلاء الملون على اصباغ ومواد مالئة مصنوعة من معادن متنوعة، ويتم تصنيع الهاتف الخلوي باستخدام عشرات المعادن المختلفة التي يتم العثور عليها من المناجم في جميع انحاء العالم.

ما هي المعادن

من خصائص المعادن

التي تجعل المعادن مصنفة كمعدن ما يلي:

متواجدة بشكل طبيعي: اي لم يقم الناس بصناعتها، الصلب ليس معدن لانه سبيكة ينتجها الناس
غير عضوية: تعني ان المادة لم تتم صناعتها من قبل الكائنات العضوية، الخشب تتم صناعته من قبل الكائنات العضوية وبالتالي ليس معدن.
صلبة: اي انها ليست سائلة او غازية في درجة الحرارة والضغط العادي، والماء ليس معدن لانه سائل.
التركيب الكيميائي لها محدد: يعني ان جميع المعادن لها تركيب كيميائي يختلف فقط ببعض الامور، معدن الهاليت (المعروف باسم الملح الصخري عندما يتم تعدينه) له تركيبة كيميائية من كلوريد الصوديوم، وهو يتكون من عدد متساو من ذرات الصوديوم والكلور
لها هيكل داخلي محدد: يعني ان الذرات في المعدن يتم ترتيبها وفق نمط منهجي ومتكرر، على سبيل المثال، يتكون الهاليت من نسب متساوية من ذرات الصوديوم والكلور في نمط مكعب. [1]

الخصائص التي يتصف بها ملمس المعدن

الصلابة

يتصف ملمس المعدن بالصلابة، ويمكن ان يتم الكشف عن صلابة المعدن بالعديد من الوسائل، المعادن تتم مقارنتها بجسم ذي صلابة معروف باسم

اختبار

الخدش الميكانيكي، في حال كان الظفر على سبيل المثال قادر على ان يخدش البلورة، فإن الظفر يعتبر اقسى من المعدن، في بدايات القرن التاسع عشر، طور عالم المعادن النمساوي فريدريش موس مقياس صلابة نسبي بناءً على اختبار الخدش. قام بتعيين أرقام صحيحة لكل معدن ، حيث 1 هو الألين و 10 هو الأقسى والاصلب.

هذا المقياس ليس خطي، وفي

الوقت

الحالي تم توفير طرق أخرى اكثر صرامة في قياسات الدقة، إلأ ان هذا المقياس يظل مفيدًا لانه سهل ويسهل تذكره وتطبيقه، هذا المقياس يساعد في

التمييز

بين المعادن المتشابهة، على سبيل المثال، يمكن أن يبدو الكوارتز والكالسيت متماثلين تمامًا – فكلاهما عديم اللون وشفاف ، ويوجد في مجموعة متنوعة من الصخور. لكن اختبار خدش بسيط يمكن أن يميزهم عن بعضهم البعض ؛ سيتم خدش الكالسيت بواسطة مطرقة الجيب أو مطرقة الصخور ولن يتم خدش الكوارتز. يمكن أن يشبه الجبس أيضًا الكالسيت إلى حد كبير ، ولكنه ناعم جدًا بحيث يمكن خدشه بظفر الإصبع.

الاختلافات في الصلابة مهمة للغاية من اجل العديد من الاغراض، فمثلًا نعومة الكالسيت تجعله مادة شائعة للنحت، حيث يتكون الرخام بالكامل من الكالسيت، بينما صلابة الماس تعني انه يمكن استخدامه كمادة كاشطة من اجل تلميع الصخور.

خصائص المعادن الاخرى

لون المعادن

إن من ابرز الخصائص الواضحة للمعادن هي لونها، ولسوء الحظ هذه الصفة من اقل الصفات الحقيقية تمييزًا للمعادن، وهذا الامر يشبه إلى حد ما

الصداع

الذي يكون عرض للعديد من المشاكل ابتداءً من الإنفلونزا إلى إصابة الرأس، العديد من المعادن تتشارك بنفس اللون، على سبيل المثال، العديد من المعادن خضراء اللون، مثل الاكتينوليت، والزبرجد، وعلى الجانب الاخر يمكن ان يشغل المعادن الوانًا مختلفًا في حال وجود عيب في تركيبه الكيميائي، مثل الكوارتز، الذي يمكن ان يكون شفافًا او وردي او ارجواني او حتى اصفر

ينتج اللون عن وجود بعض العناصر مثل الحديد، لكن الحديد يمكن ان ينتج مجموعة متنوعة من الالوان اعتمادًا على حالة الاكسدة، وهي الاسود والاحمر والاخضر، تحتوي بعض المعادن على عناصر منتجة للألوان في تركيبتها البلورية ، مثل الزبرجد الزيتوني (Fe2SiO4) ، بينما يدمجها البعض الآخر كشوائب ، مثل الكوارتز (SiO2)، هذا الاختلاف في الوان يؤدي لصعوبة في استعمال اللون فقط لتحديد المعدن.

الشكل الكريستالي

يتم

تحديد

الشكل الخارجي للبلورة المعدنية إلى حد كبير من خلال هيكلها الذري، مما يعني ان هذه الخاصية تشخيصية، يتم تحديد شكل البلورة من خلال العلاقات الزاوية بين الوجوه البلورية، بعض المعادن ، مثل الهاليت (كلوريد الصوديوم ، أو الملح) والبيريت (FeS) لها شكل مكعب، البعض الاخرى له شكل موشوري، بعض المعادن مثل الازوريت والملاكيت، وهي تعد من خامات النحاس، لا تشكل بلورات منتظمة وهي غير متبلورة.

لسوء الحظ، لا يمكننا دائمًا رؤية الشكل الكريستالي، يمكن ان يختلف شكل البلورة قليلًا اعتمادًا على مقدار المساحة المتاحة، لكن الزاوية بين الوجوه البلورية تكون دائمًا نفس الزاوية.

البريق

البريق هو الطريقة التي يعكس بها الضوء، قد يبدو هذا البريق صعب التمييز، لكن يمكن تخيل الفرق بين انعكاس الضوء على زجاجة وبين انعكاسه على الكروم اللامع، المعدن الذي يعكس الضوء بالطريقة التي يعكس بها

الزجاج

له بريقًا زجاجيًا (أو زجاجيًا) ؛ المعدن الذي يعكس الضوء مثل الكروم له بريق معدني، مع القليل من الممارسة ، يمكن التعرف على اللمعان بسهولة مثل اللون ويمكن أن يكون مميزًا تمامًا ، خاصة بالنسبة للمعادن التي توجد بألوان متعددة مثل الكوارتز.

الكثافة

كثافة المعادن تختلف بشدة من حوالي 1.01 جم / سم 3 إلى حوالي 17.5 جم / سم 3. كثافة

الماء

1 جم / سم 3 ، والحديد النقي بكثافة 7.6 جم / سم 3 ، والذهب الخالص ، 17.65 جم / سم 3. لذلك ، تحتل المعادن نطاق الكثافة بين الماء والذهب الخالص، قياس كثافة المعدن يتطلب العديد من التقنيات التي تستغرق وقتًا، ومعظم علماء الجيولوجيا طوروا إحساس بديهي حول قياس كثافة المعادن، وما هو ثقيل بشكل غير عادي بالنسبة للحجم، وما هو خفيف، ويمكن ان يستطيع علماء الجيولوجيا التخمين حول ما إذا كانت الصخور تتكون من معادن تحوي على رصاص او حديد، على سبيل المثال، عن حفر صخرة يمكنهم التخمين لان الصخرة تبدو اثقل من متوسط صخرة من نفس الحجم لو كانت تحوي حديد او رصاص.

الانقسام

تحوي معظم المعادن على نطاق ضعف متأصلة في هياكلها الذرية، وهي المستوى الذي تكون فيه قوة الرابطة اقل من الروابط المحيطة، عند الاصطدام، يميل المعدن إلى الانهيار على طول مستوى الضعف الموجود مسبقًا، وتختلف جودة الانقسام باختلاف قوة الروابط. [2]