عدد المساهمات : 2604 تاريخ التسجيل : 05/02/2010 العمر : 35 الـبلد : الوطن العربي
موضوع: المعادن 23/9/2010, 12:19
المعادن
يختزن باطن الأرض الكثير من المعادنالمختلفة التي تعتبر أساسية في الصناعة المعدنية وتنتشر هذه المعادن على شكل فلزاتممزوجة بمواد أخرى كالكبريت أو الكلور أو الأ**جين الخ … كما قد تكون عروقاً صافية . وقد تبين لنا أن ما يطلق عليه اسم الصخور هو مجموعات من المواد المعدنية التيتكون القشرة الأرضية . مع أنه توجد صخور كثيرة تتكون من مادة معدنية واحدة مثلتلك التي توجد بكثرة في منطقة جبال الألب والتي تعطينا الرخام الأبيض فهي تتكون منمعدن واحد هو الكالسيت . ومجموعة جبال الدولوميت في شمال إيطاليا تتكون من صخورمركبة هي الأخرى من معدن الدوولوميت . وهذه الصخور تعرف باسم (( الصخور البسيطة )) . وعلم المعادن هو العلم الذي يهتم بدراسة المعادن التي توجد بحالتها الطبيعيةداخل القشرة الأرضية . كما يبحث هذا العلم في خصائص المعادن ويعمل على الكشف عنهماوتحليل العينات تحليلاً دقيقاً للكشف عن تركيبها وخصائصها الطبيعية والكيميائيةوغيرها … وتتكون المعادن من عنصر كيميائي واحد هو أحد أقسام التبويب الشهيرالمعروف باسم (( جدول مندليف )) . على أنه من النادر أن نجد أياً منهما في عزلة أوفي حالة نقاء خالص . إذ غالباً ما نجدها مختلفة بعناصر أخرى من الركائز نفسها ، حتىإذا عثرنا عليها نقية أو بها نسبة ضئيلة جداً من الشوائب فإننا نطلق عليها اسم (( العنصر الخالص )) . • الذهب : درجة صلادته 2.5 ، كثافته النوعية 19.6 غ/سم3 ،لونه أصفر ولمعانه فلزي . وهو يوجد إما التبر وإما على شكل ذرات أو حبيبات . وأكثرما يستخدم الذهب في صناعة الحلى ، فإذا كان من عيار 24 قيراطاً كان ذهباً خالصاًوإذا كان 18 قيراطاً كان يحتوى على 75% من الذهب الخالص . وقد استهوى الذهبالناس منذ أقدم العصور ففتشوا عنه واقتتلوا من أجله . يمكن سحب الذهب على شكل أوراقرقيقة لا تتجاوز سمكها الواحدة منها 12000/1مم . على أنه يكتسب صلابة إذا خلطبالنحاس . أما داخل التربة فهو يأخذ سكل عروق أو يختلط بالرمال وقد أدى البحث عنهإلى اكتشافات جغرافية جديدة وقيام مدن كثيفة السكان في أماكن قد لا تكون صالحةللسكن . كما يستعمل كتغطية للنقد الورقي في معظم دول العالم وفي صناعة الحلىوالعملات وطلاء الأواني . يتوزع الذهب في البلدان التالية أفريقيا الجنوبية ( أنغولا وترانسفاليا ) ، كندا ، الولايات المتحدة ، أوستراليا ، غانا ، روديسيا ،الفيليبين ، مولومبيا ، اليابان ، الم**يك ، الكونغو ، نيكاراغوا ، مصر ، روسيا (سيبيريا ، الأورال ) ، الهند والصين والمملكة العربية السعودية . • الفضة : درجة صلادتها 2.5 – 3 ، كثافتها النوعية 10.5غ/سم3 لونها أبيض لمعانها فلزي . وهيتوجد على شكل كتل شجرية أو على شكل خيوط متشابكة وأكبر مناجمها توجد في الم**يك وفيكندا والبيرو وتستخدم تقريباً كالذهب . • النحاس : درجة صلادته 3 ، كثافتهالنوعية 8.9غ/سم3 ، لونه احمر ، لمعانه فلزي . وهو معدن نادر نسبياً ويوجد على شكلبلورات متشعبة ذات مطهر جميل . وقد اكتشف قبل الحديد : فدول شرق البحر الأبيضالمتوسط عرفت النحاس واستعملته منذ نحو 3600 سنة قبل الميلاد . والنحاس لين فيحالته الطبيعية لكنه يكتسب شيئاً من الصلابة إذا مزج بالقصدير ، بحيث يعطي البرونزعلى أن تكون نسبة القصدير 8% من مجموع الوزن . ويمزج أيضاً مع النيكل والتوتياء أومع السيليسيوم والمانغنيز أو مع الذهب فيعطي أشكالاً أخرى من المعادن تستخدم فيصناعات مختلفة . ويوجد النحاس في الطبيعة صافياً وعلى شكل فلزات هي : كبريتالنحاس ScU ، أو **يد النحاس CuO ، وفحمات النحاس co3cu . ويمر في صناعته بمراحلثلاث : الأولى والثانية يخلص فيهما من الشوائب ويفصل عن باقي المعادن والثالثةتجعله صافياً نقياً . وعملية تنقيته هذه تجري بواسطة الحل الكهربائي في مراكزصناعية تتوفر فيها الطاقة الكهربائية . كما يستخدم النحاس في صناعة الآلات والأسلاكوأجهزة الراديو وفي بعض الأدوات المنزلية والسيارات. يتوزع إنتاج النحاس فيالبلدان التالية : الولايات المتحدة ، روسيا ، كندا ، التشلي ، البيرو ، الم**يك …الخ . ويقدر احتياطي النحاس في العالم بـ130 مليون طن منها 70 مليون طن في القارةالأمريكية وحدها . وهذا ما جعلها لفترة متحكمة بتجارة النحاس إلى جانب اليابان لكنمزاحمة الألمنيوم وغيره من الخلائط المعدنية التي تمكنت من الحلول محل النحاس خففتمن هذا التحكم . • البلاتين : درجة صلادته 4.5 ، كثافته النوعية 21غ/سم3 ، لونهأبيض رمادي ، لمعانه فلزي . وهو يوجد على شكل حبيبات مستديرة وخاصة في الأورال فيروسيا ، كندا وكولومبيا . ويستخدم البلاتين في صناعة الحلى الثمينة والواتق وأوعيةالمعامل إذا تبلغ درجة انصهاره 1750 د.م . • الحديد : درجة صلادته 5 ، كثافتهالنوعية 7.8غ/سم3 ، لونه رصاصي ، لمعانه فلزي . ويستعمل الحديد في أكثر الصناعاتومنها الآلات الميكانيكية ، الأساطيل التجارية والحربية ، الأسلحة ، البناء ،الخطوط الحديدية والمصانع . ولا تخلو صناعة ثقيلة كانت أم خفيفة من الحديد حتى قيل (( إن تقدم دولة ما يقاس بمقدار كمية الحديد التي تصنعه تلك الدولة )) . لهذا السببكثر الطلب عليه وازداد استعماله منذ مطلع القرن التاسع عشر فغدت صناعته من أعظمالصناعات في العالم . مع أنها تتميز بالصفات التالية : ثقيلة تحتاج إلى الكثير منالفحم لإنتاج الصلب ، وتحتاج إلى أيد عاملة كثيرة ، وتجهيزية تقدم المواد اللازمةلمختلف النشاطات الصناعية . على أنه يجب أن تتوفر في فلزات الحديد ، لكي تكونصالحة للاستعمال الشروط التالية : أن تكون غنية بالحديد أي أن تحتوي على نسبة 60% من الحديد ، أن تكون نقية من الشوائب الضارة كالفوسفور والنافعة كالكروم ، وأن تكونأخيراً وفيرة . تتصف الصناعة الحديدية بأهمية بالغة وتؤثر تأثيراً عميقاً فيالحالة الاقتصادية وبالتالي في الحالة السياسية . وينتشر الحديد في القشرة الأرضيةبنسب مختلفة تتراوح بين 5 و 70% . أما أهم الصخور التي يستخرج منها فهي : الماغنيتيت ، ( وهو أجودها ) والهيماتيت والليمونيت والسيدريت . وتدخل بعضالمعادن في صناعة الحديد فيزداد قساوة ومقاومة هي : المنغنيز . وأهم الدول التيتنتجه هي روسيا ، الهند ، أفريقيا الجنوبية والبرازيل . ويدخل أيضاً المروم وأهمالدول المنتجة له هي : روسيا ، أفريقيا الجنوبية ، تركيا ، كوبا وروديسيا . التانغستين وأهم الدول المنتجة له هي ماليزيا ، الصين ، الولايات المتحدة . ويتوزع إنتاج الحديد في البلدان التالية : الولايات المتحدة ، البرازيل ،فنزويلا ، بريطانيا ، ألمانيا ، فرنسا ، السويد ، تشيكيا ، سلوفاكيا ، هنغاريا ،رومانيا …الخ . أخيراً نشير إلى أن 85% من إنتاج أمريكا الشمالية من الحديد هوفي منطقة البحيرات وأن البيرو وروسيا ينتجان معدناً يخلط مع الحديد فيزيد من صلابتههة الفاناديوم . • الألمنيوم : وهو معدن حديث الاكتشاف ، إذ أنه اكتشف فقط فيأواخر القرن التاسع عشر وبعد التقدم الملحوظ في علم الكيمياء ز يستخرج ممزوجاًبالأ**جين على شكل فلزات تدعى البو**يت ، نسبة إلى مدينة Bauxe الفرنسية ، حيث عرففيها للمرة الأولى ، العالم الكيماوي وكلر Wokler . وفلزات البو**يت تحتوي علىنسبة متراوحة بين 20 و 25% من الألمونيوم الخام . وبعد تخليصه من شوائبه نحصل علىأو **يد الألمونيوم النقي ( ألومين ) ثم يفصل الأو**جين عن الأمين بواسطة التيارالكهربائي فنحصل على الألمنيوم الصافي . يمتاز الألمونيوم بأنه أخف المعادنوزناً وناقل للتيار الكهربائي وبفضل لونه الأبيض الضار إلى الزرقة يكتسب مقاومة إذاخلط بالنحاس والمغنيزيوم ويستخدم في صنع الأدوات المطبخية وفي صناعة السياراتوالأسلاك وصناعة المحركات والطائرات . يتوزع إنتاج الألمنيوم في البلدانالتالية : فرنسا ، هنغاريا ، إيطاليا ، …الخ . على أن جمايكا تحتل المرتبة الأولىفي الإنتاج .
المعادن المشعة : اليورانيوم× لم تكن فلزات اليورانيوممعرفة قبل الحرب العالمية الثانية ثم أخذ التنقيب عنه يتزايد في العالم . أنه معدنموجود في صخور تعود إلى عهد ما قبل الكمبري وفي صخور الطور الأول . وهو شديدالانفجار يستخدم في صنع الطاقة النووية التي تسير بدورها السفن والغواصات وتولدالكهرباء . كما أن العالم يستخدم اليورانيوم لأغراض سلمية في محال الطب ولأغراضعسكرية . هناك معادن أحرى مشعة هي الطوريوم والليثيوم والهيدروجين والبلوتونيوموكلها قايلة للانشطار . يتوزع إنتاج هذه المعادن في روسيا ، الصين الشعبية ،الولايات المتحدة …الخ . لكن كمياتها تبقى سرية لأسباب عسكرية . لا تصلح فلزاتاليورانيوم للاستغلال ما لم تكن تحوي على نسبة لا تقل عن 2 بالإلف من المعدن أي 2كلغ من المعدن في ألف كلغ من الفلزات . المعادن اللافلزية : وأهمها .× • الماس : تركيبه الكيميائي هو الكربون التقي ، درجة صلادته 10 ، كثافته التوعية 3.5غ/سم3 . والماس الخام ليس بلمعان الماس المصقول وتظهر تقوسات في وجهه . ثم إنهنادر الوجود . • الغرافيت : تركبه الكيميائي هو الكربون الطبيعي أو الصناعي ،درجة صلادته 1 ، كثافته النوعية 2.2غ/سم3 ، لونه أسود ، لمعانه شبه فلزي ، ومظهرهشحمي . وإذا كان الماس نادر الوجود فإن الطبيعة توفر نوعاً من الكربون لا يقل فينقائه عن كربون الماس ، ألا وهو الغرافيت . وتستغل قابلية الغرافيت للتفتتولونه الأسود في صناعة أقلام الرصاص كما يمكن استخدامه كموصل للكهرباء وهو موجود فيجزيرة سيلان وسيبيريا وأمركا الشمالية .
المعادن المركبة من الكبريت× • ركاز الزنك : تركيبه الكيميائي هو كبريتوز الزنك ، درجة صلادته ، كثافتهالنوعية 3.9غ/سم3 ولونه يتفاوت بين الأبيض والبني الغامق وبعض أنواعه ذات إشعاعضوئي وهو متوفر بكثرة ويستخرج منه الزنك . • السينابار : تركيبه الكيميائي هوكبريتوز الزئبق ، درجة صلادته 2.5 ، كثافته النوعية 8.1غ/سم3 ، لونه قرمزي أو أسود، لمعانه ترابي ، وهو متوفر في إسبانيا ( في مناجم المدائن التي كان القرطاجيونيستغلونها ) وفي إيطاليا والولايات المتحدة . • البييريت : وتركيبه الكيميائيهو كبريتوز الحديد ، درجة صلادته 6 ، كثافته النوعية 5غ/سم3 ، لونه أصفر ولمعانهفلوي . ويوجد على شكل بلورات جميلة ويستخدم في إنتاج حامض الكبريتيك . وهو متوفربكثرة في العديد من البلدان خاصة في الولايات المتحدة ، إسبانيا وروسيا . • الشالكوبيريت : وتركيبه الكيميائي مزدوج من كبريتوز الحديد والنحاس . درجة صلادته 4، كثافته النوعية 4.3غ/سم3 ، لونه أصفر ذهبي متموج لمعانه فاقع . يوجد بكثرة فيأمريكا الشمالية والجنوبية وفي إسبانيا . معادن الأ**يد :× • المرو ( الكوارتز ) : تركيبه الكيميائي هو السيليكا أو أو **يد السليكون ، درجة صلادته 7 ،كثافته النوعية 2.65غ/سم3 . يوجد في البرازيل وإيطاليا وهو إما شفاف نقي عديم اللونويطلق عليه اسم البلور الصخري . وإما بنفسجي ( لأنه يحتوي على القليل من المنغنيزويعرف باسم الجشمت أو الياقوت الجمري ) . ويوجد في الأوروغواي والبرازيل . أما إذاكان لونه أصفر فيعرف باسم الزمرد الزائف ( البرازيل ) . وإذا كان لونه بنياً فيعرفباسم الكوارتز اللباني ويوجد في جبال الألب في مقاطعة أوري Uri في سويسرا ، على أنكافة أشكاله هذه هي نصف شفافة . • العقيق : وهو إما معتم كالسيدون أو أبيضاللون إذا كان نقياً . أما إذا شابته حمرة فيعرف بالعقيق الأحمر ، وباسم اليشب إذاكان لونه بنياً مائلاً للاصفرار وباسم الكريزويراز إذا كان أخضر ، وعندما يكونمكوناً من شرائط مختلفة الألوان فيعرف باسم اليشب الشريطي ، وباسم العقيق اليمانيإذا كانت ألوتنه مجزعة . وكل هذه الأحجار تعرف بالأحجار الصلدة وحين تصقل تستخدم فيصناعة الحلى والجواهر . • الياقوت : تركيبه الكيميائي هو أو**د الألمونيوم ،درجة صلادته 9 ، كثافته النوعية 4غ/سم3 وهو عديم اللون إذا كان نقياً . وتتكونأحجار كثيرة من الياقوت إذا كان يحتوي على بعض الشوائب فيعرف بالياقوت الأحمر إذاكانت حمراء ( يوجد في بورما ) وبالياقوت الأزرق إذا كانت شوائبه زرقاء ( يوجد فيتايلاند ) . كما توجد بعض أحجار الياقوت الأقل جمالاً وتعرف باسم حجر الضفرة . • حجر الدم : وتركيبه الكيميائي هو او**يد الحديد ، تتفاوت درجة صلادته من 1إلى 6 ، كثافته النوعية 5.2غ/سم3 لونه رمادي أو بني وحين يتحول إلى مسحوق يصبح لونهأحمر قانياً ويلعب دوراً مهماً في عمليات استخلاص الحديد ، يوجد بكثرة في السويدوإسبانيا وكند والبرازيل وفرنسا وجزيرة ألبا . • خام القصدير : تركيبهالكيميائي هو أ**يد القصدير ، درجة صلادته 6.5 ، كثافته النوعية 7غ/سم3 ، لونه مائلإلى الاصفرار أو هو بني أو أسود ، وله أهمية أولى في عمليات استخراج القصدير وهويوجد في الصخور الغرانيتية في جزيرة القصدير الشهيرة ( كورنوال ) والتي كانت شهرنهاواسعة منذ الرومان ، وفي جزر الصوند وفي سبه جزيرة ملقو في بوليفيا . • البو**يت : تركيبه الكيميائي هو أو **يد الألمونيوم المائي ، درجة صلادته من 1 إلى 3 كثافته النوعية 2.5غ/سم3 ، لونه أبيض ويميل أحياناً إلى الاحمرار أو إلى البنيحسب الشوائب التي فيه . يشتق اسمه من قرية بو** في مقاطعة بروفانس الفرنسيةويستخرج منه الألمنيوم ويوجد في فرنسا ، إيطاليا ، الولايات المتحدة ، ويوجد بكميةهائلة في أفريقيا الاستوائية الغربية .
معادن الأملاح :× • الكالسيت : تركيبه الكيميائي هوكربونات الكالسيوم ، درجة صلادته 3 ، كثافته النوعية 2.72غ/سم3، وهو عديم اللون وشفاف إذا كان أنواعه شفافية وثمناً ما يعرف (( ببلورات أيسلند ) وهي تستخدم في صناعة الأدوات البصرية بسبب ازدواجية انعكاساتها الضوئية ، أي أنهاتعطي صورتين للشيء نفسه ، وهناك أنواع أخرى من الكالسيت تختلف في درجة نقاوتها ،مكا توجد جبال كاملة مكونة من الكالسيت . والواقع أن الرخام البلوري كاه يتكون منحبيبات الكاليست . كذلك الامر بالنسبة إلى الأعمدة الكلسية الصاعدة والهابطةالموجودة في المغاور والكهوف الباطنية . زمن الكربونات الأخرى المهمة مربوناتالمغنيزيوم وكربونات الحديد وكربونات الزنك وتمكن أهميتها في كونها مصدراً للحصولعلى معادنها . وهناك أسضاص كربونات النحاس وهي أحجار كريمة تستخدم في الزينة . البسيليكات : ( أملاح حامض السيلسيك ) وهي كثيرة العدد وواسعة الانتشار في×الطبيعة ولها أهميتها الصناعية في أغلب الاحيان ومنها : • الميكا : سيليكاتالألمنيوم وبعض المعادن الأخرى : درجة صلادتها 2.5 ، كثافتها النوعية 2.9غ/سم3 وهيمعدن لامع شبه شفاف إذا كان لونه صافياً . وتوجد على شكل بلورات أو رقائق وأهممناجمها في مدغشقر والهند . • الحرير الصخري : ويطلق هذا الاسم على مجموعة منالمعادن الليفية المختلفة التركيب ومنها معدن الامفيبول والسرينتين وتوجد على شكلكتل ليفية يمكن نسجها وتصنع منها أقمشة غير قابلة للاحتراق . وهذه الألياف تستعملفي أعمال البناء إذا خلطت بالاسمنت . واهم مناطق وجودها في كندا ( السرينتين ) وفيإفريقيا الجنوبية ( الامفيبول ) . • الطلق : سليكات المغنزيوم المائي : درجةصلادته 1 ، كثافته النوعية 2.79غ/سم3 وحين يتحول إلى مسحوق يصبح شحمي المظهر ( بودرة التلك ) ويستخدم في صناعة العطور والطلاء والمبيدات الحشرية والمطاط والورق . • الياقوت الأصفر : ( التوباز ) تركيبه الكيميائي هو سيليكات الألمنيوم والفور، درجة صلادته 8 ، كثافته النوعية 3.5غ/سم3 ، لونه أصفر أو أخضر شفاف ويستخدمكأحجار ثمينة ويوجد في الأورال ، البرازيل وجزيرة ألبا . • حجر النوتيا : ( الكالامني ) : تركيبه الكيميائي هو سيليكات الزنك وله دور أساسي في استخراج الزنك . يوجد في بلجيكا وألمانيا . • الأباتيت : تركيبه الكيميائي هو فوسفات الكالسيومالمحتوية على الفلور ويكثر في النرويج ويستخدم في صناعة الأسمدة . • الماغنيتيت : تركيبه الكيميائي هو او**يد الحديد الطبيعي ، درجة صلادته 6 ، كثافته النوعية 5.2غ/سم3 وهو أحد ركائز الحديد ، لونه يميل إلى السواد مغناطيسيته قوية يكثر وجودهفي السويد والأورال وله منجم في فرنسا هو منجم أنجو Anjpu . • الجبس : تركيبهالكيميائي كبريتات الكالسيوم المائي ، درجة صلادته 2 ، كثافته النوعية 2.3غ/سم3 وهومعدن رخو عديم اللون أو مائل إلى البياض إذا كان نقياً وهو عندما يتسخن يفقد جزءاًمن مائه ويتحول إلى جص . كما يدخل الجبس في صناعة الإسمنت . • الذهب في جنوبأفريقيا : تنتج جنوب أفريقيا 970 طناً من الذهب سنوياً أي ما يعادل 76.8% منالإنتاج السنوي في العلم الغربي . وينتج الاتحاد السوفياتي 450 طناً من الذهبسنوياً . • القصدير في ملايو : كانت كورنوول مصدراً مهماً للقصدير ولكن مالايوتنتج اليوم أكثر من ثلث احتياجات العالم منه . إذا يبلغ إنتاجها السنوي منه 73000ألف طن . • المعادن في الكونغو : عرف الكونغو ، منذ زمن بعيد ، بثروته المعدنية .فمنطقة كاساي تشتهر بالماس إذ يستخرج أكثر من نصف إنتاج العالم من الماس من هذهالمنطقة كما تأتي الكونغو في المرتبة السادسة من حيث إنتاج النحاس . وتكتسب أهميةحديثة لإنتاجها اليورانيوم . • النحاس في تشيلي : تعتبر التشيلي رابع دولالعالم في إنتاج النحاس ، إذ يبلغ إنتاجها السنوي 669 مليون طن . وفي مناجم ضخمةمثل منجم شوكيكاماتا الواقع على ارتفاع 3478م . كما تنتج التشيلي تشكيلة من الخاملتالمعدنية إلا أن صناعتها التعدينية الرئيسة الوحيدة لا ترتكز على النحاس بل علىالموليبدينوم Molybdenum . وهي تنتج منه 2440 طناً سنوياً . • البو**يت فيجامايكا : بدأت بإنتاجه منذ عهد قريب ، فحتى سنة 1952 كانت تعتبر سابع دولة بإنتاجهإذ لم يكن إنتاجها يعتدى 420000 طن . فإذا بها تصبح اليوم أهم مصدر للبو**يت فيالعالم إذ بلغ إنتاجها منه 10319000 طن أي ما يعادل ربع الإنتاج العالمي الذي يبلغنحو 46 مليون طن
خديجة مشرف
عدد المساهمات : 193 تاريخ التسجيل : 29/07/2010 العمر : 29 الـبلد : الجزائر غليزان