أنواع المعادن واستخداماتها هناك العديد من أنواع المعادن واستخداماتها ويتم تصنيفها حسب خصائصها الكيميائية والفيزيائية ولكن لها العديد من الخصائص الهامة على عكس الأنواع الأخرى من العناصر في الجدول الدوري.
لأن معظمها صلب، وبعضها مرن، وجميعها يمكن أن تتفاعل مع المركبات الحمضية، وتعد المعادن من العناصر التي يصعب العثور عليها في قشرة الأرض بشكل مستمر، ولكنها تستخدم في العديد من الصناعات الهامة.
حول المعادن وكيف تتشكل
- المعادن عبارة عن مركبات صلبة متجانسة أو عناصر تتشكل في الطبيعة من خلال عمليات بيولوجية طبيعية غير عضوية.
- يطلق عليه اسم معدني في بعض الدول العربية، وهذا الاسم يطلق على الهيكل المعدني.
- أو مجرد معدن، ولكنه يسمى أيضًا مركبًا كيميائيًا بشكل عام.
- يختلف التركيب المعدني من السيليكات شديدة التعقيد إلى الأملاح البسيطة والعناصر النقية، ويتميز بتركيب كيميائي خاص وبنية بلورية مميزة.
- تتفق جميع المعادن على أن جميع خواصها الفيزيائية ثابتة ومحددة، وتتميز بالعديد من الخصائص المتعلقة بمكانها في الجدول الدوري.
أنواع المعادن واستخداماتها
هناك أنواع عديدة من المعادن واستخداماتها متنوعة، وهي ضرورية لحياة الإنسان ولا يمكن التخلي عنها.
المعادن الفلزية
- يسمى هذا النوع بالمعادن الحديدية لأن المكون الرئيسي في تكوينه هو الحديد (Fe).
- ولكن عندما يضاف إليه الكربون (C) تزداد صلابته ويسمى الفولاذ.
- يُعرف هذا النوع من المعادن بصلابته الشديدة وتحمله للضغط العالي وأشكال عديدة.
- المعادن الحديدية هي أيضا موصلات جيدة للحرارة والكهرباء. لذلك دخلت في صناعة الآلات الكبيرة والثقيلة.
- ولكن يمكن أن تتحول إلى حالة سائلة عند تعرضها لدرجات حرارة عالية جدًا.
- بالإضافة إلى إمكانية التعرض للصدأ بسبب تفاعله مع مركب الأكسجين.
- مثل “أكسيد الحديد، وكربون الحديد، والهيماتيت، والمغنتيت، وكبريت الحديد المقوس”.
معدن ثقيل
- هذا النوع من المعادن غير متوفر على نطاق واسع في الطبيعة مثل الأنواع الأخرى من المعادن وتتميز هذه المعادن بكثافة عالية.
- لأن بعضها سام وخطير للغاية على صحة الإنسان، لأن بعضها موجود في أنواع الطعام.
- بسبب كثافته العالية، يبقى جزء منه مرتبطًا بأنسجة مختلفة، وبعضه يترسب في العظام والدم.
- ومع ذلك، فإن بعضها مهم بيولوجيًا بكميات صغيرة جدًا.
- تشمل الأمثلة الرصاص والزرنيخ والزئبق والنحاس والسيلينيوم والزنك والفضة والنيكل والكادميوم والكروم والمنغنيز.
المعادن الثمينة
- هذه تسمى المعادن الثمينة، وهي معادن عناصرها الكيميائية هي المعادن.
- إنه ليس متاحًا دائمًا، أي نادر يجدونه، ويتميز دائمًا بقيمة اقتصادية عالية.
- بالإضافة إلى ذلك، فإن هذا النوع من المعادن له تفاعل ضئيل مع معظم العناصر الأخرى الموجودة في الطبيعة.
- يتميز أيضًا بدرجة أعلى من المرونة ودرجة دعم أعلى من أنواع المعادن الأخرى.
- تتمتع هذه المعادن النفيسة ببريق جذاب، حيث كانت تستخدم في صنع العملات المعدنية في العصور القديمة.
معادن نبيلة
- وهي معادن تتميز بمقاومتها للصدأ والأكسدة والتآكل في الهواء الرطب، لذلك يطلق عليها هذا الاسم.
- كما يتميز بالمرونة والنعومة التي يمكن تشكيلها وفقًا لرغباتك، بالإضافة إلى كونها فريدة من نوعها لقشرة الأرض.
- ونتيجة لذلك، فإن سعره مرتفعًا، ووجدناه موصلًا جيدًا للحرارة.
- ومن أشهرها “الذهب، والبلاديوم، والبلاتين، والفضة، والرينيوم”.
المعادن غير الحديدية
- هذا النوع من المعدن لا يحتوي على الحديد ولكن له خصائص معينة مثل مقاومة الصدأ وهو موصل جيد للكهرباء.
- لكن لا يمكن استخدامه لصنع المغناطيس، لأنه مرن وقابل للانحناء.
- ويتكون بأي شكل ولا يذوب مهما كانت درجة الحرارة المعرضة له.
- خفيف الوزن وملمس ناعم، يستخدم هذا النوع من المعدن.
- لعمل أجزاء معينة من الطائرة وعلب معدنية مختلفة ولإستخدامات مختلفة.
سبائك معدنية
- يطلق عليه هذا الاسم لأن عناصره تتشكل نتيجة خلط أكثر من معدن لتشكيل سبيكة.
- حيث أن الغرض من وجود هذه الخلائط المعدنية هو التقاط جميع الخصائص المختلفة لكل معدن.
- وخلق خليط أقوى وأكبر مقاومة للصدأ والتآكل والصلابة والقوة، مع العديد من الخصائص والمزايا.
- تُستخدم هذه السبائك في الصناعات التي تتجنب توليد المقاومة والحرارة، مثل تصنيع المعدات والأسلحة العسكرية.
أهم خواص المعادن
- للمعادن العديد من الخصائص المهمة المختلفة التي يستخدمها الإنسان في حياته بشكل دائم، ومن أهم هذه الخصائص:
- معظم حالات المعادن الموجودة في الطبيعة هي مواد صلبة، لأن هياكلها لها أشكال بلورية قريبة من بعضها البعض والذرات متشابهة.
- تتميز العديد من المعادن أيضًا بتوصيلها الحراري والكهربائي الممتاز، نظرًا لطبيعة إلكتروناتها الحرة.
- هناك بعض المعادن التي لها بريق يعكس الضوء.
- كثافة بعض أنواع المعادن أعلى من كثافة المواد الكيميائية الأخرى.
- تمتلك العديد من المعادن القدرة على محاربة الإجهاد ومقاومة الإجهاد المستمر والمستمر.
- بعض المعادن لها ليونة عالية، وقابلية للتأقلم، وقدرة على التبلور، والتي تُصنع منها أسلاك رفيعة وطويلة.
- تتفاعل العديد من أنواع المعادن المختلفة بسهولة شديدة مع الأملاح الموجودة في الطبيعة، حيث ستجد أنه من النادر العثور على معدن لا يتفاعل مع الأملاح، بل تجده في شكل خام من الكبريتات والأكاسيد.
- معظم المعادن توصل الحرارة، لأن معظمها تتطلب درجات حرارة عالية لتذوب.
- تحصل معظم المعادن على اللون الرمادي نتيجة انعكاسات الضوء، وبعضها يحصل على لون أصفر مثل الذهب، وهناك أيضًا أنواع تتميز باللون الأزرق مثل معدن النحاس نتيجة التعرض للهواء.
هناك العديد من استخدامات المعادن في حياتنا
تعد المعادن من أهم العناصر الطبيعية في حياة الإنسان، وذلك لوجود أنواع عديدة من المعادن، واستخداماتها المتعددة لا حصر لها.
دخل الكثير منهم في صناعات مختلفة في الوقت الحاضر نتيجة التطور الصناعي والاتجاه نحو استخدام الموارد الطبيعية، ومن أهم استخدامات المعادن وفقًا لخصائصها الفريدة:
- هناك بعض أنواع المعادن التي تتميز بألوانها الجميلة والفريدة من نوعها، وإمكانية تشكيل واستخدام قطع صغيرة منها.
- تستخدم هذه المعادن مثل الفضة والنحاس والذهب في صناعة المجوهرات والحلي والعملات المعدنية.
- أنواع المعادن التي تتمتع بخصائص قوية ومستوى عالٍ من القوة وتتميز بصلابتها ومقاومتها للصدأ مثل الحديد والصلب، تستخدم في بناء هياكل السفن والطائرات والقطارات والسيارات.
- تستخدم أيضًا أنواع المعادن التي تتمتع بتوصيل جيد للحرارة والكهرباء ولديها درجة عالية من المرونة.
- وتسمح ليونة هذا الجهاز بالتشكيل حسب الحاجة لصنع الأسلاك الكهربائية وموصلات الطاقة.
- يعتبر النحاس من أشهر الأمثلة على هذا النوع من المعدن.
- في العصور القديمة، كانت المعادن الثمينة تستخدم في صناعة وتزيين وتزيين الأثاث، وخاصة تلك المصنوعة من أجل الملوك.
- والدليل على ذلك العروش المصنوعة من الذهب والحديد وجدت في مقبرة الملك توت عنخ آمون في العصور المصرية القديمة.
- نرى أن من يتواجد حول أنواع المعادن ويستخدمها يستخدم بعضها في صناعة مواد البناء والتشييد.
- مثل الفولاذ بسبب صلابته وقوته العالية، يمكن التحكم في شكله وتغييره حسب الحاجة في البناء.
- تُستخدم أنواع معينة من المعادن أيضًا في صناعة الأواني المختلفة وأواني الطعام وأجزاء الطائرات التي لا تتطلب الكثير من الوزن، مثل الألومنيوم.