تعد المعادن من أهم المواد الطبيعية الموجودة في الطبيعة وهناك العديد من أنواع المعادن وخواصها وهي مواد تستخرج من التربة وهي مواد ذات أهمية كبيرة للأنشطة الصناعية حول العالم. وتتميز بالتركيبات الكيميائية وتتميز بالقوة والتجانس.
جدول المحتويات
أنواع المعادن وخصائصها
توجد أنواع عديدة من المعادن وهي مستخدمة على نطاق واسع وتستخدم في الصناعة مثل الفوسفات والحديد والمنغنيز والعديد من المعادن الأخرى المستخرجة من باطن الأرض.
الأنواع الرئيسية للمعادن
تشمل المعادن 3 أنواع أساسية توجد في الطبيعة ولها أهمية كبيرة وهي كالآتي
- معادن ذات تركيبات كيميائية خاصة ومواد عضوية.
- معادن البناء البلورية.
- مواد صلبة ومتجانسة ولكنها غير عضوية.
الخصائص الرئيسية للمعادن
للمعادن المستخرجة من التربة عدة خصائص منها الخصائص العامة والخصائص الفيزيائية الهامة المستخدمة في الصناعات الحديثة والثقيلة. توضح النقاط التالية هذه الخصائص
- اللمعان يكون للمعدن وسطحه مظهر لامع، وتنقسم المعادن إلى معادن معدنية وغير فلزية حسب شدة الضوء على سطح المعدن ومدى لمعانه.
- الصلابة يتميز المعدن بالصلابة والصلابة، فبخلاف المواد الأخرى يصعب خدشه أو إتلافه، كما يحتفظ المعدن بخصائصه الصلبة.
- النقاوة هناك بعض المعادن التي تتميز خواصها الكيميائية بالنقاوة نتيجة الأبعاد الهندسية ثلاثية الأبعاد المتكررة والمنتظمة مما يجعل المعدن شكلاً نقيًا للغاية.
- الانشطار يعني أن المعادن المختلفة عرضة للتشقق الذي يحدث على سطح المعدن الذي لا تكون روابطه الكيميائية قوية، ويحدث انفصال المعدن حسب كثافة المعدن.
- ألوان عديدة تتميز المعادن بالعديد من الألوان التي تختلف عن بعضها البعض وهناك ألوان يمكن رؤيتها بالعين المجردة على سطح المعدن مثل ب. الأصفر والأخضر.
- شفافية المعادن تتميز المعادن بالشفافية، وتنقسم المعادن إلى معادن غير شفافة وشفافة وشبه شفافة حسب الضوء الذي يسقط على سطح المعدن.
أشهر أنواع المعادن وخصائصها
اقرأ أيضًا الفرق بين العناصر والمركبات والمخاليط.
المكونات الرئيسية للمعادن
تختلف أنواع وخصائص المعادن اعتمادًا على العمليات الجيولوجية والتركيب الكيميائي. تنقسم المعادن إلى معادن أولية وأكاسيد وهاليدات وكربونات وفوسفات وسيليكات وكبريتات وتتكون من
نشاط ناري
تحدث عملية التبلور فيها من خلال السائل المصهور، حيث تتشكل المعادن بعد أن يبرد السائل، أو من خلال التبلور من خلال المحاليل الساخنة.
ترسيب مركبات الملح
وهي عملية يتبلور فيها المعدن من خلال ترسيب المركبات الملحية من البحر ومياه البحر ويحدث الترسب من خلال تبخر المياه، ويمكن أن يكون على شكل خامات معدنية رسوبية.
عمليات التحول
تتكون المعادن من عوامل مختلفة مثل الضغط ودرجة الحرارة والتفاعلات الكيميائية للمحاليل وبخار الماء وتصبح صخورًا متحولة ذات فوائد اقتصادية مهمة.
من أبرز المعادن التي تنشأ بسبب عوامل التحويل الجرافيت، وهو معدن مصنوع من الفحم.
تعرف على المزيد حول أهمية الكيمياء | أشهر فروع الكيمياء.
أكثر أنواع المعادن شيوعًا واستخداماتها
يختلف استخدام المعادن باختلاف أنواع المعادن وخصائصها، وتوضح النقاط التالية المعادن الرئيسية واستخداماتها
- الزنك معدن يستخدم في تصنيع الخلايا الجافة يمنع الصدأ ولذلك يستخدم في طلاء ألواح الحديد.
- الحديد تصنع منه ألواح ومسامير حديدية.
- الألمنيوم ينتج عن ذلك أواني مقاومة للتآكل، والتي، بسبب وزنها الخفيف، تُستخدم أيضًا في تصنيع أجزاء الطائرات.
- النحاس يستخدم في صناعة الكابلات والأسلاك الكهربائية والمآخذ وهو موصل جيد للكهرباء.
- البرونز يستخدم في صناعة التروس والعجلات ومراوح السفن، ويستخدم في الصناعات الرئيسية الأخرى.
- النيكل الفضي وهو من المعادن المستخدمة في صناعة العملات الفضية.
لا تفوت معرفة الماء المقطر وفوائده الرئيسية | ومراحل عملية التقطير.
خصائص المعادن الطبيعية
بالعين المجردة يمكن التعرف على أنواع المعادن وخصائصها وخواصها الطبيعية والكيميائية والعضوية، أو عن طريق الاختبارات الكيميائية أو الطبيعية أو البصرية، وهذه الخصائص تظهر لنا المعادن بشكل أوضح وتنقسم على النحو التالي
- خصائص التماسك تشير إلى درجة التماسك والصلابة والفصل بين المعدن.
- الخواص البصرية تعتمد على الضوء مثل توضيح لون المعدن وشفافيته وتبلوره وبريقه.
- الخصائص الحسية نتعرف على رائحة وملمس المعدن.
- الثقل النوعي هو خاصية تربط ذرات المعادن والجزيئات.
- الخصائص البصرية مثل تحديد نوع المعدن بلونه ولكن لا يمكن الاعتماد كلياً على اللون لمعرفة نوع المعدن حيث توجد بعض المعادن عديمة اللون.
- الخصائص الحرارية الخصائص التي تعتمد على الحرارة والذوبان والمغناطيسية والكهرباء.
أخف أنواع المعادن الموجودة في الطبيعة وخصائصها
تتنوع المعادن وتتنوع خصائصها، ولكن أخف معدن في العالم هو الليثيوم، ومن الخصائص الرئيسية لهذا المعدن
- وهو من أخف المعادن على وجه الأرض ويبلغ عدده الذري 3 وتحتوي كل ذرة منه على 3 بروتونات.
- إنه معدن قلوي وهو رقم واحد في الترتيب العالمي للمعادن.
- يتميز بلونه الفضي-الأبيض أحيانًا، بالإضافة إلى أنه يتميز بالمرونة وسمكه الناعم.
- يمكن صهر الليثيوم، وتعريضه لدرجات حرارة عادية، واستخدامه في العديد من الصناعات بسبب خفة وزنه.
أكثر استخدامات المعدن شيوعًا
تتعدد استخدامات المعادن حسب أنواع المعادن وخصائصها، ومن أشهر استخدامات المعادن ما يلي
- تستخدم المعادن في صناعة الحلي والمجوهرات المصنوعة من الذهب أو الفضة أو النحاس والتي تتميز بألوانها الجذابة وكذلك الزخارف والعملات المعدنية.
- يمكن استخدام المعادن لبناء هياكل السفن والقطارات والمركبات لأنها شديدة المقاومة للصدأ وقوية وصلابة مثل الحديد والصلب.
- يمكن صناعة الأثاث من المعادن، وهناك مقابر من العصر المصري القديم عثر فيها على أثاث مزين بالذهب والحديد.
- تستخدم المعادن في صناعة الأسلاك الكهربائية، والنحاس موصل جيد للكهرباء، وسهل التشكيل، وله ليونة عالية.
- يمكن أن تكون أواني الطهي مصنوعة من الألومنيوم، وهو معدن خفيف يستخدم أيضًا في صناعة الطائرات.
عملية تشكيل المعادن
المعادن عبارة عن مواد كيميائية يتم تكوينها بشكل طبيعي دون تدخل بشري وتتكون بالطرق التالية
كريستال
- إنها مرحلة تذوب فيها المعادن في صورة سائلة بسبب الضغط الكبير الذي تتعرض له في التربة.
الترسيب
- وهي شرح طريقة تتكون فيها المعادن من ترسبها في المياه المالحة الموجودة في البحار، وتشمل المعادن بعد تبخر ذلك الماء.
تآكل الهواء
- إن تعرض الصخور والمعادن للرياح هو الذي يؤدي إلى تفكك هذه الصخور وبالتالي تكوين معادن جديدة بعد ترسب الصخور المتفتتة.
أنواع المعادن وخصائصها
استمر في التعرف على أنواع مختلفة من استراتيجيات التعلم مع تفسيرات مفصلة.
الخصائص المشتركة للمعادن
يوجد تشابه كبير بين المعادن، وتوضح النقاط التالية أبرز أوجه التشابه بين المعادن، وهي كالتالي
- تتواجد المعادن في القشرة الأرضية.
- القيمة المادية لجميع المعادن كبيرة.
- تستخدم المعادن كمواد خام في الصناعات الهامة.
وتجدر الإشارة إلى أن المعادن مادة صلبة متجانسة، ويمكن التعرف بسهولة على أنواع وخصائص المعادن بناءً على تركيبها الكيميائي.
وترتيبها للذرات المكونة لها، ويجب أن تكون مصنوعة من مادة صلبة، غير قابلة للتجزئة إلى مركبات كيميائية أبسط، وبالتالي لا تعتبر السوائل والغازات من المعادن، لأن الماء المجمد يسمى معدنًا، بينما السائل منه ليس كذلك. معدن يسمى.