البحث عن المعادن المنجذبة للمغناطيس جاهز. تعد المعادن واحدة من أكثر المواد استخدامًا للتطبيقات الميكانيكية في أي نوع من الصناعة، وقد ساعدت المعادن التقليدية المصممين في استخدام مجموعة واسعة من المعادن عالية الأداء.
مقدمة إن الأبحاث حول المعادن التي تنجذب إلى المغناطيس جارية على قدم وساق
هناك العديد من الطرق المختلفة التي تجعل المعادن أقوى مثل تقوية العمل وسبائك، وكذلك تقسية التشتت وغيرها.
يمكن تحسين خصائص العديد من المعادن بشكل كبير عن طريق إضافة كميات صغيرة نسبيًا من المركبات الثانوية، عادة في شكل جسيمات ثانوية وأسلاك وأنابيب.
لذلك سنناقش موضوع المعادن بالتفصيل من حيث تحديد المعادن وأنواعها وخصائصها واستخداماتها وكذلك أهم المعادن التي تنجذب للمغناطيس.
انظر أيضاً: المجالات الكهربائية والمغناطيسية في الفضاء وأهميتها
ما هي المعادن ومعناها
- يمكن تعريف المعادن بأنها مجموعة من المواد الكيميائية الموجودة على الأرض في شكلها الطبيعي.
- عادة ما تكون صلبة عند درجة حرارة قياسية وأيضًا عند ضغط قياسي.
- المعادن لها تركيبة كيميائية، ذراتها مرتبة على شكل بلورات.
- المعادن هي أيضًا مواد غير عضوية متوفرة بشكل طبيعي في الطبيعة دون أي تدخل بشري.
- ومن بين هذه المعادن: مثل الفولاذ الذي يتم إنتاجه على شكل سبائك، وكذلك اللآلئ والخشب، وهي أيضًا من منتجات عمل الكائنات الحية.
- تنتشر هذه المعادن أيضًا على الأرض في مختلف البيئات الطبيعية والجيولوجية.
- توجد أيضًا في البحيرات والبراكين والصخور والمحيطات.
- على الرغم من أن المعادن تتميز بالعديد من الخصائص التي تشكل هويتها وخصائصها وصفاتها.
- ومع ذلك، فقد وجد في الطبيعة بعض المعادن التي تعتبر غير طبيعية في خصائصها من خصائص المعادن الأولية الأخرى.
- بما في ذلك، على سبيل المثال، الزئبق، حيث يكون الزئبق معدنًا ولكنه في حالة سائلة عند درجة حرارة الغرفة.
ما هي خواص المعادن
- نوضح هنا أن المعادن لها العديد من الخصائص التي تجعلها مختلفة.
- وهو بريق، أو ما يعرف بالبريق، ويعمل على عكس الألوان أو امتصاصها.
- من بين الخصائص التي تميزها أيضًا المغناطيسية، والتي تتميز بالتوصيل الكهربائي والصلابة والجاذبية النوعية والانقسام.
تصنيف المعادن
- نصنف المعادن بناءً على خصائصها الفيزيائية ممثلة في تركيبها البلوري.
- بالإضافة إلى أهم خواصه الكيميائية المتمثلة في تركيبته الكيميائية، فإنه ينقسم إلى مجموعة من الفئات الرئيسية وهي:
أولاً: العناصر الأصلية
- المعادن الفلزية: تعتبر هذه المعادن شائعة من حيث الهياكل البلورية المتشابهة، أي أنها تشترك في تركيبها البلوري.
- بالإضافة إلى ذلك، تتمتع المعادن الفلزية بخصائص فيزيائية متشابهة مثل المرونة والمرونة.
- والتوصيل الكهربائي واللمعان وهذه المعادن المعدنية نحاس وفضة وذهب.
ثانياً: شبه معدنية
- تتميز هذه المعادن ببنيتها البلورية البسيطة بالإضافة إلى الكسر.
- يتميز بالعديد من الخصائص التي تكون وسيطة بين خواص المعادن الفلزية والمعادن غير الفلزية.
- قدرة أشباه الفلزات على توصيل الكهرباء والحرارة وأشباه الفلزات مثل الأنتيمون والزرنيخ.
ثالثا، المعادن غير الفلزية
- وهي تختلف تمامًا في خصائصها وخصائصها عن المعادن المعدنية مثل: الكبريت، الماس والجرافيت.
- أن جميعها تمتلك وتحتوي على تركيبات كيميائية مختلفة تتميز بصلابتها المختلفة وجاذبيتها النوعية.
- مثل الأكاسيد، والهيدروكسيدات، والكبريتيدات، والسكريات، والسيليكات، والكبريتات، والفوسفات، والنترات، والبورات، والهاليدات، والكربونات.
شاهد أيضاً: التنويم المغناطيسي وفوائده
تنجذب المعادن إلى المغناطيس
تعريف المغناطيس
- يُطلق على المغناطيس اسم المغناطيس: وهو نوع من الأحجار متوفر على نطاق واسع وعملي وطبيعي.
- كما يتم وصفه واختصاصه في هذا النوع من الصخور الذي يتميز بخاصية القوة الجاذبة لبعض المعادن، وتسمى هذه القوة قوة الجذب المغناطيسية.
- سبب هذه الخاصية الفريدة هو أنها رُصدت واكتشفت منذ العصور القديمة.
- يتكون المغناطيس أيضًا من قطبين، القطب الجنوبي والقطب الشمالي، ويخلق هذان القطبان قوة مغناطيسية.
- أيضًا، هذه القوة المغناطيسية الطبيعية جذابة ولا تتلاشى بمرور الوقت.
- من الممكن وبطريقة بسيطة صنع مغناطيس صناعي من الكوبالت والحديد.
- على الرغم من وجود بعض أنواع المغناطيس المصنعة، إلا أن هذه الأنواع تفقد خصائصها الجذابة بمرور الوقت.
مغناطيس
مادة تخلق حقلاً مغناطيسيًا تنجذب من خلاله المعادن، وفي نهاية القرن التاسع عشر تمكن العلماء من اختبار قدرة جميع العناصر المعروفة.
تظهر معظم المركبات خواص مغناطيسية، وتنقسم هذه المواد التي تنجذب إلى المغناطيس إلى نوعين:
- المواد المغناطيسية المغناطيسية: تنجذب هذه المواد بشدة إلى المغناطيس، لذلك تُستخدم في صنع مغناطيس دائم ودائم.
- من أمثلة المواد المغناطيسية الحديد والنيكل والكوبالت وبعض المعادن النادرة.
- مثل النيوديميوم والسماريوم والجادولينيوم والسبائك الأخرى مثل سبائك الصلب.
- المواد البارامغناطيسية: تسمى هذه المغناطيسات، وتنجذب هذه المواد بقوة إلى المغناطيس.
- لكنهم ينجذبون إلى عدد ونسبة صغيرة جدًا بحيث لا يمكن الشعور بها.
- بصرف النظر عن طريقة مجموعة من المعدات العلمية شديدة الحساسية وهذه المواد هي البارامغناطيسية والموليبدينوم والتنتالوم والمغنيسيوم.
تنجذب أهم المعادن إلى المغناطيس
لقد رأينا أن المغناطيس يجذب عدة أنواع من المعادن، من أهمها:
أولا: معدن حديد
- إنها واحدة من قائمة المعادن التي تنجذب بشدة للمغناطيس بسبب العديد من الخصائص الفريدة لذرات الحديد.
- عندما توضع ذرات الحديد هذه في مجال مغناطيسي، فإنها تتأثر وتبدأ في الترتيب بطريقة فريدة ومعقدة.
- لذلك، لها قطبان: القطب الشمالي والقطب الجنوبي، من اتجاهات مختلفة، وبالتالي هذا الحديد ينجذب إلى المغناطيس.
- إذا كان المجال المغناطيسي قويًا جدًا، فسيتحول الحديد من الشكل المحايد إلى مغناطيس جديد، وهذه هي الطريقة المستخدمة لصنع مغناطيس جديد.
ثانياً: الحديد
- إنه خليط من بعض المعادن والحديد. إنه موجود، لكن على شكل صفيحة صلبة. إنه نوع من المعدن ينجذب أيضًا إلى المغناطيس، ولكن بدرجة أقل من الحديد.
ثالثاً: الكوبالت والنيكل
- وهما أيضًا من المعادن التي تنجذب إلى المغناطيس، لكنهما أضعف من الحديد.
انظر أيضا: تعلم التنويم المغناطيسي باليد من مسافة pdf
ما هي استخدامات المغناطيس؟
نرى أنه يمكن استخدام المغناطيس بشكل كبير وطبيعي ويمكن صنعه بالشكل والحجم والمجال المغناطيسي الذي نريده، ومنذ العصور القديمة وحتى الآن، يتنوع استخدام المغناطيس في الحياة اليومية، وفي كثير من أهم استخدامات المغناطيس:
- تُستخدم المغناطيسات لصنع البوصلة التي تعطينا الاتجاهات.
- تستخدم المغناطيسات في العديد من الأجهزة الإلكترونية وأجهزة الكمبيوتر لتخزين البيانات على الأقراص الصلبة.
- يتم استخدامه أيضًا في مكبرات الصوت الصغيرة الموجودة في أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التلفزيون والراديو.
- يتم استخدام المغناطيس أيضًا عندما تستخدم المناجم فواصل مغناطيسية لفصل الصخور عن الخامات المعدنية.
- تستخدم المغناطيسات أيضًا في مجال الأجهزة الطبية، وتستخدم أجهزة الرنين المغناطيسي مجالات قوية جدًا تساعدها على توليد إشارات لاسلكية تعطيها صورة واضحة للجسم.
- تستخدم المغناطيسات أيضًا في صنع مكبرات الصوت القادرة على تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية والعكس صحيح.
- كما تستخدم المغناطيسات في صناعة الثلاجات، حيث تساعد المستخدم على غلق باب الثلاجة.
- تستخدم المغناطيسات في بناء المولدات الكهربائية والمحركات.