الخصائص الاكثر اهمية في تحديد المعادن

المعادن وخصائصها

من المُحتمل انك قد لفت انتباهك يوما ما اثناء جولتك السياحية على احدي الشواطئ او على احد الجبال مجموعة من الصخور التي تبدو لكَ مُختلفة فتجذبك بألوانها و بريقها اللامع فتجعلك تتساءل و تبحث عنها .  ومما لا شك فيه ان  استطاع علماء الارض الرد على جميع اسئلتك عبر دراسات  عميقة و صعبة للغاية استغرقت ملايين العصور الطويلة . و المثير للدهشة و التساؤلان  عند دراستهم اكتشفوا ان المعادن لم تكن موجودة بل تكونت نتيجة لبعض العمليات مثل الانصهار و المزج.

و استطاع العلماء بعد الدراسات الدقيقة الى التعرف الدقيق للمعادن و تكوينها  عن طريق دراسات علم الجيولوجيا او علم الارض و هو علم دراسة بنية الارض و تكوينها  و تطورها و معرفة مواردها المعدنية و العمليات التي تتم بداخلها  .و تكونت المعادن تقريبا على مدار ٤٥٠٠مليار سنة تقريبا .و تعد المعادن جزءاً مهما من حياتنا اليومية و هي تشكل معظم الارض و يمكن تعرفيها على انها مواد طبيعية لها بنية بلورية .

و تتكون المعادن من تجميع الذرات معاً و تأخ` الشكل البلوري . و للمعادن نوعان المعدنية (الفلزية ) و الغير معدنية (اللافلزية) .بالنسبة للمعادن الفلزية يكون لها بريقاً ولامعاناً في مظهرها  الخارجي و تتكون من معادن في تركيبها الكيميائي و تُستخرج بالتعدين كخام الحديد و خام البوكسي.

أما بالنسبة للمعادن اللافلزية هي معادن تظهر بريقاً او لمعانا غير معدني كالحجر الجيري . و من المُتفق عليه ان الذهب يعتبر من اقدم و اثمن العناصر .وهناك ثمانية عناصر يممثلون حوالي ٩٩%من المعادن الموجودة في قشرة الارض . الا وهي الاكسجين و السيليكون و النحاس و الحديد و الكالسيوم و الصوديوم و البوتاسيوم و المغنسيوم .

و كالمعتاد سيدهشنا العلماء بعلمهم و مع تطور اساليب بحثهم ودراستهم في اكتشاف ومعرفة المعادن الجديدة الموجودة في الارض . ويمكن زيادة معرفتك اكثر  من خلال معرفة

الخصائص الفيزيائية للمعادن


.

اهم خصائص تحديد المعادن فيزيائيا

يستعين علماء المعادن او الجيولوجيا ب

خصائص المعادن

الفيزيائية لمساعدتهم في تحديد هوية ونوع العينة قبل استخدامها و الخصائص التالية تساعدك بسهولة في التفريق و التعرف على نوع المعدن الذي تتعامل معه :

اللون

يعتبر اللون هو اول شيء يلفت النظر في المعادن  بالإضافة إلى انه يعتبر من اوضح الخصائص الموجودة في المعادن.  والجدير بالذكر ان اغلب المعادن المعروفة  لها لون مميز يمكن استخدامه لتحديد الهوية الخاصة بها و لكن لا يمكن الاعتماد على خاصية اللون وحدها فحسب  . فبعض المعادن الشفافة لا يظهر لونها الحقيقي بسبب شوائب العناصر النادرة التي تدخل معها في التكوين. فأثناء حدوث عمليات تكون الذرات لتكوين البلورات يمكن ان يتدخل شوائب بعض العناصر محدثة تغير في لون المعدن الحقيقي [1]

الشكل الكريستالي

نستطيع ان نحدد الشكل الخارجي للبلورة المعدنية إلى حداً كبير من خلال هيكلها الذري  الداخلي . هذا يعني ان هذه الخاصية يمكن ان تكون تشخيصية .فمن خلال الزوايا الداخلية بين البلورات يتم تحديد شكل البلورة الخارجية فبعض المعادن مثل الملح له شكل المكعب . ومعادن اخري مثل خامات النحاس لها شكل بلورات منتظمة و غير متبلورة .

الصلابة

هي تعتبر من اهم الخصائص الفيزيائية  فهي القوة التي يقاوم بها المعدن سطحه عند خدشه او ثقبه و يمكن اختبار صلابة المعادن بعدة طرق و الاكثر شيوعاً هي مقارنة المعادن بجسم ذي صلابة معروفة باستخدام الخدش كالظفر مثلا. او يمكن قياسه عن طريق مقياس (موهس ) .

ولقد وُضع هذا المقياس على يد عالم المعادن الالماني فريدرش موهس وهو عبارة عن فحص قدرة مادة صلبة على خدش مادة اقل صلابة منها و يعطي هذا المقياس ترتيبا للمعادن و استنتج منه ان معدن الالماس هو الاكثر صلابة .

البريق

يعتبر بريق و لمعان المعادن هو اول شيْ يلفت النظر فبعض المعادن لها بريق و لمعان جميل للغاية . والبريق هو الطريقة التي يعكس بها الضوء فهناك فرق عزيزي القارئ بين انعكاس الضوء من سطح معدني معتم و انعكاس الضوء على الزجاج مثلا . لذلك استنتج العلماء ان بريق معدن الكروم يختلف مثلا عن معدن الالماس الذي يعكس الضوء ببراعة .

الخط

هو لون المعدن الحقيقي حيث انه في شكل مسحوق غامق  . وهي خاصية مهمة للغاية في التفريق بين المعادن . و بعض المعادن تستطيع تغير لونها عن طريق تغير الاضاءة  الموجهة إليها .و يكون لون هذا المسحوق غامقاً في الأغلب و ذلك لانه له قدرة كبيرة على امتصاص الضوء  من حوله . [2]

الكثافة

تختلف الكثافة بإختلاف المعدن من حوالي ١ جم إلى ١٧ جم . حيث ان كثافة الماء ١ جم . و الذهب الخالص ١٧ جم . لابد من استخدام تقنيات معينة تستغرق وقتاً طويلا لقياس الكثافة .

الشفافية

وهي قابلية الضوء لإختراق المعدن . فبعض المعادن تكون شفافة للغاية و يمكن اختراق الضوء منها  بكل سهولة و البعض الآخر يكون معتم لا يسمح بمرور الضوء منها و تعتمد على سُمك المعدن .

الانقسام او الكسر

معظم المعادن تحتوي على نقاط ضعف موجودة في هيكلها الذري و تكوينها من الداخل من حيث ترابط الذرات ببعضها البعض  . فيظهر امامك عزيزي القارئ ان  المعدن  يميل إلى الانهيار و التفتت إذا طُرق من ناحية معينة  و طريقة معينة ففي بعض المعادن تكون الروابط هيدروجينية ضعيفة والبعض الاخر لا تكون ضعيفة لذلك لا يتأثر .

المذاق

فالمعادن القابلة للذوبان فقط ليس لها طعم . و يمكن استخدام حاسة التذوق من اجل معرفة نوع المعدن مثل الملح . و لكن يجب ان تكون هذه العملية تحت اشراف مُختص فلا يجب تجريتها من تلقاء نفسك لخطورة بعض المواد  على الصحة العامة  .

الرائحة

اغلب المعادن ليس لها رائحة

تلاعب الالوان

المقصود بتلاعب الالوان هنا هو التحكم في تغير اللون الظاهر على المعدن من خلال تغير زاوية السقوط من الضوء كذلك الحال في الالماس .

المغناطيسية

هي قابلية المعدن لجذب المواد المغناطيسية ومن الصعب ايجاد اختلافات بين الانواع من حيث المغناطيسية . حيث ان لكب معدن من المعادن درجة معينة تجذب بها المواد المغناطيسية

النقاء

تحمل بعض المعادن خصائص كيميائية تجعلها تبدو بأبعاد هندسية منتظمة فيعطيها شيء من لمسات الجمال .

المثابرة

هي تماسك جزيئات المعدن او إلى اي مدي تقاوم الانفصال وهي إما ان تكون هشة او مرنة او قابلة للطي او الطرق . [3]

خصائص المعادن الاكثر اهمية

تعكس الخصائص الموجودة في المعادن خصائص الذرات الموجودة بداخلها و تعتمد ايضا على الترتيب البلوري الداخلي لها ومن هذi الخصائص ما يلي : [4]

• جميع المعادن تقريباً قابلة للذوبان في الماء  . ولكن معظمiا يذوب إلى حد محدود بحيث يمر دون ان يلاحظه احد
• تتكون من تلقاء نفسها دون اي تدخل من الانسان
• تعتبر موصلة جيدة للحرارة و الكهرباء لذلك يصنع منها اواني الطهي و اسلاك الكهرباء
• تصدر صوتاً يشبه الرنين عند اصطدامها بجسl صلب آخر
• الليونة حيث ان معظم المعادن قابلة لليونة و التمدد لذلك تدخل في عمليات الانصهار  و صناعة الاسلاك
• يميل بعضها إلى اللمعان  الكريستالي المُلفت .