ما هو الكلس

تُعتبر كلمة الكلس هي كلمة مختصرة من كلمة كالسيوم ولا تعني الكالسيوم الموجود في

العظام

بأجسامنا، لكنها تعني الكالسيوم الموجود في الصخور والرخام، حيث أنّ الكلس يُعرف بأنّه نوع من أنواع الصخور، كما تُشير كلمة “الكلس” إلى المنتجات التي يتم الحصول عليها من الحجر الجيري المحروق (المكلس)، مثل الجير الحي والجير المطفأ، فالحجر الجيري هو صخر رسوبي وفير

طبيعي

يتكون من مستويات عالية من الكالسيوم وكربونات

المغنيسيوم

أو الدولوميت (الكالسيوم وكربونات المغنيسيوم).

يتم استخراج الكلس إلى جانب كميات صغيرة من

المعادن

الأخرى من المحاجر والمناجم الجوفية حول العالم، كما أنّ الكلس أو الحجر الجيري هو أحد مركبات الحجر القلوي الأبيض، ويتكون من أكسيد الكالسيوم، أو

هيدروكسيد الكالسيوم

، ويتم الحصول عليه بعدة طرق، بما في ذلك طريقة تسخين الحجر الجيري الموجود في الطبيعة، والذي يتم إنتاجه عن طريق حرق الحجر الجيري في درجات حرارة عالية جدًا بين 900-1300 درجة مئوية، وتختلف خصائص الجير حسب نوع الحجر الجيري.

كما أنّ الجير عبارة عن حجر جيري أرضي، وهو من الأحجار الطبيعية أو الصخور التي تستخدم أساسًا لتقليل تآكل التربة، لأنّه يتكون من كربونات الكالسيوم النقية، بينما يتكون الحجر الجيري الدولوميتي من خليط كربونات الكالسيوم والمغنيسيوم، ويوجد في مناطق بحرية ضحلة وهادئة ذات طقس دافئ، وخاصةً بين خط عرض 30 درجة شمالاً وخط عرض 30 درجة جنوباً، ومن أبرز الأماكن التي يوجد بها الحجر الجيري

البحر

الكاريبي والخليج العربي وخليج المكسيك والمحيط الهندي.

تعد الكهوف أيضًا من أهم الأماكن التي يوجد بها الكلس أو الحجر الجيري، كما يوجد العديد من العوامل التي تؤثر بشكل مباشر على حجر الكلس بما في ذلك معدل الكالسيوم الحر الموجود في الجير، وكذلك كمية أو محتوى الجير الحر، وبعد معالجة الكلس تنتج المنتجات التي يتم الحصول عليها من الحجر الجيري بقدرة فريدة على العودة إلى شكلها الكيميائي الأصلي، وتتكون دورة الكلس من الاحتراق الأول للحجر الجيري لتشكيل الحجر الجيري.

يمكن بعد ذلك إنتاج

الجير المطفأ

عن طريق إضافة

الماء

إلى الكلس في هذه المرحلة، حيث يتفاعل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أو من العمليات الصناعية مع الجير المطفأ لتحويله مرة أخرى إلى حجر جيري، كما تسمى هذه المرحلة هذه الدورة تسمى دورة الكلس، حيث يمكن تمديد

الوقت

اللازم لتحويل الجير الحي أو الجير المطفأ إلى الحجر الجيري أو الكلس من أقل من

ساعة

بمساعدة بعض العمليات الصناعية إلى عدة سنوات إذا تم تركها في الظروف الجوية.[1]

استخدامات الكلس

يوجد العديد من الاستخدامات التي يكون فيها الكلس أو الجير كمكون رئيسي ، وفوق ذلك عملية البناء، لأنّه يعتبر من المواد والعناصر الأساسية المستخدمة في البناء وينقسم إلى قسمين رئيسيين وهما الحجر الجيري الهيدروليكي، ويستخدم هذا النوع مع الماء، بينما يستخدم الجير غير الهيدروليكي مع الماء، ويطلق على الجير الهيدروليكي اسم الجير السريع، حيث ينتج عن طريق حرق الحجر بشرط احتوائه على كربونات الكالسيوم.

كان الحجر الجيري من أكثر المواد استخدامًا في أواخر القرن التاسع عشر وأواخر القرن العشرين، حيث تم استخدامه لبناء محطات السكك الحديدية والبنوك وغيرها من المرافق، ويستخدم حاليًا كواجهة خارجية لناطحات السحاب، ومن أبرز استخدامات الكلس ما يلي:

مادة خام لإنتاج الجير من أكسيد الكالسيوم، وهيدروكسيد الكالسيوم، والأسمنت ومدافع الهاون.
يعمل على تغيير مفعول التربة الحمضية وتعديلها مرة أخرى.
يتم تكسير الكلس أو طحنه، ثم استخدامه كقاعدة صلبة للطرق والخرسانة الإسفلتية.
كما يعتبر الكلس أفضل مادة لتشكيل مكامن

البترول

والنفط.
يتحكم في مستوى تلوث الهواء وينظف المداخن من خلال التفاعل مع ثاني أكسيد الكبريت، وفي بعض الحالات يتم استخدامه لإنتاج الزجاج.
كما يضاف إلى العديد من المواد المستخدمة يومياً مثل معجون الأسنان والورق والبلاستيك والطلاء والبلاط.
يمكن أن يمنع الانفجارات التي يسببها غاز الميثان في مناجم الفحم تحت الأرض.
يضاف الكلس بعد الترشيح والتنقية للخبز والحبوب كمصدر للكالسيوم.
يتم استخدامه لاستعادة المحتوى المعدني المستنفد والمنخفض وزيادة قلوية المياه النقية من أجل تقليل حدوث تآكل وأكسدة الأنابيب.
يتم استخدامه في الأفران العالية من خلال تفاعله وربطه بثاني أكسيد السيليكون والشوائب الأخرى للتنقية من الحديد.
يتم استخدامه لصنع التماثيل والنقوش الخشبية.

خصائص وأشكال حجر الكلس

يوجد نوعان رئيسيان من الصخور الرسوبية في الطبيعة وهي: كيميائية وبلاستيكية، كما يصنف الحجر الجيري على أنّه صخور رسوبية كيميائية، مما يعني أنّ الحجر الجيري يتشكل عن طريق تجميد وتصلب المعادن خارج المحلول الكيميائي، مما يخلق شكل الصخور، حيث أنّ المواد الكيميائية يمكن أن تُسبب في تحلل الحجر الجيري وذوبانة في الماء الذي يحتوي على درجة حموضة عالية أو محاليل حمضية، ويترتطب على ذلك تشكل الطبيعة الكارستية للصخور.

كما يتخذ الحجر الجيري العديد من الأنماط الهيكلية المعتمدة على الظروف التي تشكل الحجر الجيري، كما يمكن أن يكون الكلس أو الحجر الجيري على شكل حبيبات شبيهة بالحبوب المعدنية أو حبيبات كبيرة يختفي فيها عنصر الانتظام ويعود إلى الظهور بشكل غير منتظم أو حبيبات بلورية يتم فيها توزيع البلورات بشكل صحيح، وقد يتخذ الكلس في النهاية شكلاً كارستياً، حيث يكون على هيئة قطع صغيرة، كما يخضع الحجر الجيري لنوع معين من التحول، لذلك يتم إعادة ترتيب هيكل الكلس البلوري.

معالجة الكلس

يوجد إجراء لمعالجة الكلس قبل استخدامه في مختلف المجالات، حيث يمكن الإبلاغ عن معالجة الكلس بعدة طرق ومن أبرزها ما يلي:

التحجيم: حيث يتم استخدام نوع من الكسارات بهدف تقليل حجم الحجر الجيري بعد التكسير وللحصول على الحجم المناسب، مع العلم أن هناك كسارة أولية وثانوية وثالثية يمكن استخدامها لتقليل حجم الجير إلى أقصى حد ممكن.
التسخين المسبق: كما تتم هذه العملية باستخدام

غازات

الفرن العادمة ، والتي سبق إدخالها في الفرن للتسخين المسبق.

فوائد صخرة الكلس

يُعد الكلس أو الحجر الجيري هو أحد المركبات القلوية للصخور البيضاء، حيث يتكون من أكسيد الكالسيوم أو هيدروكسيد الكالسيوم، كما يوجد العديد من الفوائد للحجر الجيري، حيث يتبيّن منها أبرز فوئد الكلس ما يلي:

يستخدم في إنتاج مواد البناء كالأسمنت والطوب الجيري الأبيض، لأنه عنصر مهم في إنتاج مواد البناء وأهمها الأسمنت والبناء.
كما يتم استخدامه مع الماء، وخاصة الجير الهيدروليكي بينما لا يستخدم الجير غير الهيدروليكي مع الماء.
كما يستخدم الكلس أو الحجر الجيري لاستخراج الحديد، ويعمل على تقليل انجراف التربة.

يحتوي على كربونات الكالسيوم.
يتم استخدامه في الديكور وحجر وأعمال البناء.
يتم استخدامه في إنتاج الورق والرخام والطباشير.
كما أنّ حجر الكلس أو الحجر جيري هو أحد المركبات الحجرية التي تتميز باللون الأبيض وهي هيدروكسيد الكالسيوم وأكسيد الكالسيوم.
توجد صخور الحجر الجيري في الطبيعة في الجبال، أو في التربة الكارستية أو التربة الطينية، أو في شكل صخور كبيرة أو صخور متكسرة.
كما أنّ الكلس له فوائد للعمال والطلاب والتعليم، لأنه يستخدم في صنع الطباشير للكتابة واستخدامه في الملاعب والطرق وغيرها، كما أن للجير فوائد في عملية إيجاد واستخراج خام الحديد في الدولة، وهو جزء لا يتجزأ من الأسمنت البورتلاندي.[2]