أنواع المعادن واستخداماتها هناك العديد من أنواع المعادن واستخداماتها وتصنف حسب خصائصها الكيميائية والفيزيائية، ولكن لها العديد من الخصائص الهامة على عكس أنواع أخرى من العناصر في الجدول الدوري.
لأن معظمها صلب وبعضها مرن، وكلها يمكن أن تتفاعل مع المركبات الحمضية، والمعادن هي بعض العناصر التي يصعب العثور عليها باستمرار في قشرة الأرض، ولكنها تستخدم في كثير. صناعات مهمة.
عن المعادن وتكوينها
- المعادن عبارة عن مركبات صلبة متجانسة أو عناصر تحدث في الطبيعة من خلال عمليات بيولوجية طبيعية وغير عضوية.
- في بعض الدول العربية يطلق عليه اسم المعدن، وهذا الاسم يطلق على الهيكل المعدني.
- أو مجرد معدن، ولكنه يسمى أيضًا مركبًا كيميائيًا بشكل عام.
- يتراوح التركيب المعدني من السيليكات شديدة التعقيد إلى الأملاح البسيطة والعناصر النقية، ويتميز بتركيب كيميائي محدد 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 العديد من أنواع المعادن واستخداماتها المختلفة التي تعتبر مهمة في حياة الإنسان ولا يمكن الاستغناء عنها. تتشكل هذه المعادن وتتشكل بناءً على العوامل التي تحيط بها. ومن أهم أنواع هذه المعادن:
المعادن الفلزية
- يسمى هذا النوع بالمعادن الحديدية، لأن المكون الرئيسي لتكوينه هو الحديد (Fe).
- ولكن إذا أضيف 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. وبالتالي، فإنها تدخل في إنتاج المعدات الكبيرة والثقيلة.
- لكنها يمكن أن تصبح سائلة إذا تعرضت لدرجات حرارة عالية للغاية.
- بالإضافة إلى إمكانية حدوث الصدأ نتيجة التفاعل مع مركب الأكسجين.
- على سبيل المثال: “أكسيد الحديد، وكربون الحديد، والهيماتيت، والمغنتيت، وكبريتيد الحديد”.
معادن ثقيلة
- 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 من الأطعمة.
- بسبب كثافته العالية، يبقى جزء منه عالقًا في أنسجة مختلفة، ويتراكم جزء منه 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
- يطلق عليهم المعادن الثمينة، وهي معادن عناصرها الكيميائية معدنية.
- إنه غير متوفر باستمرار، وهو حدث نادر وجدوه، ويتميز بقيمته الاقتصادية العالية الثابتة.
- بالإضافة إلى ذلك، فإن هذا النوع من المعادن له تفاعل ضئيل مع معظم العناصر الأخرى الموجودة في الطبيعة.
- كما أنه يتميز بدرجة عالية من المرونة والدعم من الأنواع الأخرى من المعادن.
- تتمتع هذه المعادن النفيسة ببريق جذاب لأنها كانت تستخدم في إنتاج العملات في العصور القديمة.
معادن نبيلة
- وهي معادن تتميز بمقاومتها للصدأ والأكسدة والتآكل في الهواء الرطب، ومن هنا سميت بهذا الاسم.
- كما أنه يتميز بالمرونة والنعومة، والتي يمكن تشكيلها حسب الرغبة، بالإضافة إلى ندرة وجودها في قشرة الأرض.
- ونتيجة لذلك، فإن سعره مرتفع ونجده موصلًا جيدًا للحرارة.
- وأشهرها “الذهب والبلاديوم والبلاتين والفضة والرينيوم”.
المعادن غير الحديدية
- هذا النوع من المعدن لا يحتوي على الحديد ولكن له بعض الخصائص مثل مقاومة الصدأ وموصل جيد للكهرباء.
- لكن لا يمكن استخدامه لصنع المغناطيس لأنه مرن وقابل للانحناء.
- وتكوين أي شكل وغير قابل للذوبان بغض النظر عن درجة الحرارة التي يتعرض لها.
- خفيف الوزن وناعم الملمس، ويستخدم هذا النوع من المعدن.
- لتصنيع بعض قطع غيار الطائرات الخاصة والعلب المعدنية المختلفة والتطبيقات المختلفة.
سبائك معدنية
- سميت بهذا الاسم لأن عناصرها تتشكل عن طريق خلط أكثر من معدن معًا لتشكيل سبيكة.
- لأن الغرض من وجود هذه المعادن المختلطة هو تحقيق جميع الخصائص المميزة لكل معدن.
- وخلق مزيج أقوى ومقاومة أكبر للصدأ والتآكل والصلابة والقوة التي لها العديد من الخصائص والفوائد.
- تُستخدم هذه السبائك في الصناعات التي تتجنب توليد المقاومة والحرارة، مثل المعدات العسكرية والأسلحة.
أهم خواص المعادن
- للمعادن العديد من الخصائص الهامة والمختلفة التي يستخدمها الإنسان باستمرار في حياته، ومن أهم هذه الخصائص يمكن تمييزها:
- معظم الحالات المعدنية في الطبيعة صلبة، لأن بنيتها تأخذ أشكالًا بلورية متقاربة ومتطابقة ذريًا.
- تتميز العديد من المعادن أيضًا بموصلية حرارية وكهربائية ممتازة نظرًا لطبيعة إلكتروناتها الحرة.
- هناك بعض المعادن التي لها بريق يمكن أن يعكس الضوء.
- كثافة بعض أنواع المعادن أعلى من كثافة المواد الكيميائية الأخرى.
- العديد من المعادن لديها القدرة على تحمل الإجهاد، وتحمل الضغوط المستمرة والمتكررة.
- بعض المعادن لها ليونة عالية، وقابلية للتكيف، وتبلور، وتستخدم في صنع أسلاك طويلة ورفيعة.
- تتفاعل أنواع عديدة ومختلفة من المعادن بسرعة كبيرة مع الأملاح الموجودة في الطبيعة، حيث من النادر العثور على معدن لا يتفاعل مع الأملاح، ولكنه يجدها على شكل كبريتات خام وأكاسيد.
- معظم المعادن عبارة عن ناقلات حرارية لأن العديد منها تتطلب درجات حرارة عالية جدًا لتذوب.
- تكتسب معظم المعادن اللون الرمادي نتيجة انعكاس الضوء، ويمكن أن يكتسب بعضها اللون الأصفر، مثل الذهب، وهناك أيضًا أنواع تتميز باللون الأزرق، مثل معدن النحاس، بسبب التعرض للهواء.
استخدامات المعادن المختلفة في حياتنا
تعد المعادن من أهم العناصر الطبيعية في حياة الإنسان، وذلك لوجود العديد من أنواع المعادن واستخداماتها المتعددة لا حصر لها.
العديد منهم، نتيجة لتقدم الصناعة والميل إلى الاستفادة من خيرات الطبيعة، يدخلون الآن في صناعات مختلفة، ووفقًا لسماتهم المميزة، فإنهم من بين أهم الصناعات في استخدام المعادن ؛
- هناك أنواع معينة من المعادن تتميز بألوانها الجميلة والمميزة، وإمكانية تشكيلها واستخدامها في قطع صغيرة.
- مثل الفضة والنحاس والذهب، تُستخدم هذه المعادن في المجوهرات والمجوهرات والعملات المعدنية.
- أنواع المعادن التي تتمتع بخصائص قوية ودرجة عالية من المتانة وتتميز بصلابتها ومقاومتها للصدأ مثل الفولاذ والحديد، تستخدم في صناعة هياكل السفن والطائرات والقطارات والمركبات.
- تستخدم أيضًا أنواع المعادن التي لها موصلية جيدة للحرارة والكهرباء ولديها درجة عالية من الليونة.
- كما تسمح مرونته بالتشكيل حسب الحاجة في إنتاج الأسلاك الكهربائية وموصلات الطاقة.
- يعتبر النحاس من أشهر الأمثلة على هذا النوع من المعدن.
- في العصور القديمة، كانت المعادن الثمينة تستخدم في صناعة وتصميم وتزيين الأثاث، وخاصة تلك المصنوعة من أجل الملوك.
- والدليل على ذلك العروش المصنوعة من الذهب والحديد والتي عثر عليها في مقبرة الملك توت عنخ آمون من العصر المصري القديم.
- ونجد أن من يحيط بأنواع المعادن يستخدم بعضها في إنتاج مواد البناء ومواد البناء.
- نظرًا لصلابته وقوته العالية مثل الحديد، يمكن التحكم في شكله وتحويله كما هو مطلوب في البناء.
- كما تستخدم بعض أنواع المعادن في أواني مختلفة وأواني الأكل وأجزاء الطائرات التي لا تحتاج إلى وزن كبير، على سبيل المثال في إنتاج الألمنيوم.