أي الخواص التي لا تعتبر كافية للتمييز بين المعادن

أي الخواص لا تعتبر كافية للتمييز بين المعادن

اللون .

للرد على سؤال، أي الخواص لا تعتبر كافية للتمييز بين المعادن، تجد أن المعادن لها العديد من الخواص الفيزيائية، التي تعتبر فريدة من أنواع متعددة، واللون واحد من الخواص الأكثر وضوحاً، ويستخدم لتحديد المعادن، ولكن لا يجب استخدامه كخاصية أساسية، فعند البحث عن خواص المعادن، تجد أن تصنيف المعادن له علاقة بالخصائص الفيزيائية، منها الجاذبية النوعية واللمعان واللون، وتعددت الخصائص لتعدد المهام الخاصة بالمعدن.

المعادن وخواصها المميزة

• الصلابة (Hardness).
• البريق (Luster).
• خط ((Streak.
• الثقل النوعي (Specific Gravity).
• الانقسام (Cleavage).
• كسر(Fracture).
• مثابرة (Tenacity).

الصلابة (Hardness):  وعندما يتم تحديد المعادن عن طريق الصلابة، وجد أن لها القدرة على مقاومة التعرض للخدوش، وهي من أكثر الخصائص التي تميز المعادن، أي أن تحديد الصلابة، تحدد قدرة المعدن، وأهميته، ويعتبر هذا الاستنتاج ناتج عن فيدريك موس (Federick Mohs)، وهو عالم ألماني، استطاع تحديد الصلابة كخاصية متواجدة في المعادن، عن طريق استعانته، بمجموعة من عشرة معادن، وقام بترتيب المعادن تبعاً، لنسبة الصلابة وزيادتها، أي أنه حدد المعدن الصلب إلى الأكثر ليونة، ويعتبر هذا الإجراء من القياسات التجريبية، للصلابة المعدنية، فصلابة الزجاج تتراوح ما بين  5.5، وتختلف عن صلابة السكين التي تتراوح ما بين 5 إلى 6.5.

البريق (Luster): والمقصود بالبريق، هو اللمعان الذي ينعكس من المعادن نتيجة الضوء، كما أنه يصف المصطلحان المعدني والغير معدني، عن طريق درجة اللمعان، وهناك مصطلحات تحدد الخواص، التي تساعد على التمييز بين المعادن، ويشار إلى بعض المعادن التي لا تظهر البريق على أنها ترابية (earthy)، مملة (chalky)، طباشيرية (dull).

خط (Streak): قيل عن الخط هو لون المعدن، وهو في العادة له فوائد لها علاقة بتحديد الهوية، كلون العينة المعدنية، ويتم ذلك عن طريق فرك المعدن، لينتج خطاً على لوحة الخط، ويمكن استخدام تلك الطريقة لصنع خط لوحي، من الجانب الخلفي للخزف الأبيض أو البلاط الذي يمكن استخدامه في المطابخ، ولكن هذا ليس معناه، أن كل المعادن يمكن تخطيطها، لأن هناك معادن، لها علاقة بلوحة الشريط الخاص بها ويصعب تعديل الخواص فيها.

الثقل النوعي (Specific Gravity): هو ثقل له علاقة بجاذبية النوع، ويطلق عليه الجاذبية النوعية، التي تحدد الخواص المميزة في المعادن، ويتم احتساب الجاذبية النوعية، كالتالي (النسبة بين الكتلة وهي وزن المعدن وكتلة الوزن، التي هي حجم متساوي من الماء)، وهنا يأتي دور الخطوة التالية، وهي تحديد الجاذبية النوعية للمعدن (SG)، قسمة وزنه بالهواء على وزن حجم متساو من الماء، ومثال على ذلك الكوارتز، فهو أكثر ثقلاً من نفس الحجم في الماء.

الانقسام(Cleavage): هناك طريقة تسمى الانقسام، وهي طريقة ينكسر بها المعدن على المناطق المسطحة، تحت مسمى الفواصل، وتلك الفواصل تحدث، في المناطق الضعيفة المتعلق ببنية المعدن، ورغم ذلك لا يحدث للمعدن انقسام، إذا كان انكسار المعدن على طول السطح بشكل غير منتظم.

كسر(Fracture): من الخواص التي تتواجد في المعادن، الانكسار بشكل غير منتظم، ويطلق على تلك الفواصل، مسمى الكسور، ويتم وصف هذه الفواصل، بأنها مخترقة (خشنة) أو متجانسة (أي منحنية) وآخر وصف لتلك الفواصل هو منشقة.

مثابرة (Tenacity): والمقصود بالمثابرة التي تخص الخواص في المعادن، بمدى مقاومة المعدن للكسر، وللمثابرة المعدنية مصطلحات، المعدن الهش كالكوارتز، الذي يتم بسحق المعدن لشظايا الزاوية، والنحاس والذهب الذي يعدل دون كسر، ولمن يتم تسويته لورقة رقيقة، أما الطائفية، وهي قطع المعدن لنجارة رقيقة مثلما يحدث في معدن التلك، وهناك أيضاً الجبس والسيلينت الذي يحدث له انحناء معدني، ولكن لا يستعيد الشكل الأصلي له، ولكن عرف عن الميكا البيوتيت والموسكوفيت، بأنه من المعادن التي يحدث لها انحناء معدني، مع استعادة الشكل الأصلي.

المعادن وخواصها الفيزيائية

• الخدش (Opaqueness).
• الشفافية (Translucency).
• الطعم (Taste).
• التفاعل الحمضي (Acid reaction).
• المغناطيسية (Magnetism).
• البلورية (Crystal shape).

يتم وصف أغلب المعادن، من خلال الخصائص الفيزيائية، من صلابة وانقسام ولمعان عن طريق اختبار حقل المعادن.

الخدش (Opaqueness): فمعدن التلك يخدش بسهولة والفلورايت، يصعب خدشه بالمسمار، ولكن يتم خدشه السكين، أما الفلسبار المعدني يمكن خدشه بواسطة الفولاذ، والمعادن الماسية، يصعب اختبارها بطريقة اختبارات المعادن المتعددة.

الشفافية (Translucency):  تنقل الشفافية الضوء، دون الصورة، من خلال المعادن.

الطعم (Taste):  يتم استخدام الهاليت وهو الملح، لتحديد بعض أنواع المعادن.

التفاعل الحمضي (Acid reaction):  تفاعل المعادن مع الأحماض، كحمض الهيدروكلوريك، كما يحدث مع معدن الكاسيت، ويتطلب اختبار الكاسيت أو الحجر الجيري أو الدوموليت وجود حمض الهيدروكلوريك بنسبة 10%، أو استبداله بالخل الأبيض.

المغناطيسية (Magnetism): وهي من الخواص الخاصة، في المعادن الممغنطة.

البلورية (Crystal shape): أي الشكل البلوري مثل المكعب المائل، أو السداسي.[1]

استخدامات المعادن

• الجرافيت.
• الفحم البني أو الليغني.
• الفوسفور.
• النحاس.
• النيكل.
• الليثيوم.

يتم استخدام المعادن في تعدين الصخر والمعادن على سطح الأرض، البطاريات والمحركات النفاثة، تستخدم المعادن كتقنية حديثة، الأطعمة المغذية التي تحتوي على المعادن، كالحديد، والكالسيوم، والمنجنيز، لتنقية الخلايا، ومكافحة الفيروس، لتعزيز الجهاز المناعي.

الجرافيت: يستخدم في الكتابة وصناعة الأقلام.

الفحم البني أو الليغني: وهو من المعادن التي تستخدم لتوليد الكهرباء، ويتم العثور عليه، عن طريق الأسمدة النباتية.

الفوسفور:  يعزز النمو ويعطي الطاقة للجسم، وهو من المعادن التي تحتوي على عناصر نشطة في الزجاج أو صودا الخيز.

النحاس:  يتم استخدام النحاس لما فيه من الخواص، التي تساعد على صنع الأدوات والأسلحة، عن طريق تكرير النحاس، ويتم تطبيق هذا المعدن مع المعادن الأخرى مثل الكوبرايت، أي أكسيد النحاس والبورنيت، وهو الأفضل في توصيل الكهرباء، كما أنه يستخدم في صناعة الرقائق، الخاصة الكمبيوتر، والهواتف الذكية، وقطع الغيار الخاصة بالسيارات.

النيكل: النيكل من المعادن، التي تحتوي على عنصر كيميائي فضي، ويتكون من الراسب المعدني، مثل البيروتيت  (pyrrhotite) والنيكل مكون هام في العملة المعدنية، في أغلب الدول كالولايات المتحدة أو الهند، ويصنع منه أوتار الجيتار الكهربي، وكبسولات الميكروفونات، والمحركات النفاثة، وبعض خلايا الطاقية.

الليثيوم: هو العنصر الناعم الذي يستخدم لعلاج المرض النفسي، منذ العصر القديم، كما أن الليثيوم من المعادن التي تستخدم في صناعة البطاريات، والسيارات التي تعمل بالكهرباء، وفي الأجهزة الخاصة بالاتصالات، وإنشاء كهرباء تحت سطح الأرض.[2]

 الخواص للتمييز بين المعادن

العنصر هو المادة التي لا يتم تقسيمها للمادة الأخرى، وهو من أبسط الأشكال في المادة، ولذلك يتم تصنيفه إلى عنصر معدني وعنصر غير معدني، أي فلزات واللافلزات، ومن المعروف عن اللافلزات أنها متواجدة في الجانب الأيمن من الجدول الدوري، المعادن متواجدة على شكل أيونات موجبة تفقد الإلكترون أثناء التفاعل الكيميائي، ما عدا الهيدروجين، وهناك عناصر كهرو إيجابية لها طاقة تأيين منخفضة، وللتمييز بين المعادن، تجد أن المعادن لامعة لها نقطة انصها عالية، ما عدا الزئبق هو من العناصر السائلة، أما عن تشكل المعادن فمتعلق بالروابط الأيونية واللافلزات، ولهذا تتشكل المعادن بشكل متأكسد، ما بين معادن حرارية ومعادن نبيلة.[3]