يمكن أن تكون جميع العناصر إما معدنية أو غير معدنية أو أشباه فلزات. من المهم معرفة ما إذا كان عنصر معين معدنًا أم لا فلزي. تشمل أمثلة المعادن الذهب والفضة والألمنيوم والنيكل وغير ذلك. تشمل الأمثلة على اللافلزات الغازات مثل الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين. ولكن هناك أيضًا أشباه فلزات ، مثل البورون والسيليكون والزرنيخ.
لديهم جميعًا خصائص مختلفة يعتمد استخدامها بشكل كبير.
في هذا الدرس سوف نتعلم عن المعادن . سوف نكتشف:
عندما يتم تحضير المعدن أو تلميعه أو تكسيره حديثًا ، فهو مادة تُظهر مظهرًا لامعًا وتوصل الكهرباء والحرارة بشكل جيد نسبيًا. عادة ما تكون المعادن قابلة للطرق (يمكن طرقها إلى صفائح رقيقة) أو مطيلة (يمكن سحبها إلى أسلاك).
تستخدم المعادن على نطاق واسع. هناك الكثير من الأشياء حولنا مصنوعة من معادن ، أو تتكون من معدن. تشمل هذه الأشياء المجوهرات وأدوات المائدة والأسلاك والمركبات والمباني وما إلى ذلك.
يمكن أن يشير المعدن إلى عنصر أو مركب أو سبيكة تكون موصلًا جيدًا لكل من الكهرباء والحرارة.
السبيكة عبارة عن مزيج من معادن أو معدن مدمج مع عنصر آخر أو أكثر. على سبيل المثال ، ينتج عن الجمع بين العناصر المعدنية ، الذهب والنحاس ، ذهب أحمر ، يصبح الذهب والفضة ذهبًا أبيض ، وتنتج الفضة جنبًا إلى جنب مع النحاس الفضة الإسترليني.
تم العثور على بعض المعادن في قشرة الأرض. في كثير من الأحيان ، يتم خلط المعادن الموجودة في الطبيعة بالصخور والمعادن. عندما يتم خلط المعدن بالصخور والمعادن ، فإنه يسمى خام. يُستخرج الخام من باطن الأرض من خلال التعدين. يتم ذلك عادةً من خلال تقنيتين أساسيتين: التعدين تحت السطحي (تحت الأرض) والتعدين السطحي. ثم تتم معالجتها أو تكريرها ، غالبًا عن طريق الصهر ، لاستخراج المعادن الثمينة. تحتوي رواسب الخام الأكثر قيمة على معادن ضرورية للصناعة والتجارة ، مثل النحاس والذهب والحديد. يتم ذلك عادةً من خلال تقنيتين أساسيتين: التعدين تحت السطحي (تحت الأرض) والتعدين السطحي.
فيما يلي أكثر المعادن شيوعًا:
الذهب (الرمز الكيميائي: Au )
الذهب عنصر كيميائي ، معدن ثمين أصفر لامع كثيف ، برمز كيميائي Au. للذهب العديد من الصفات التي جعلته ذا قيمة استثنائية عبر التاريخ. يستخدم في الغالب لصنع المجوهرات والميداليات والجوائز والعملات الذهبية ، كما يستخدم في طب الأسنان والطب والإلكترونيات وأجهزة الكمبيوتر وغير ذلك الكثير.
الفضة (الرمز الكيميائي: Ag)
الفضة عنصر كيميائي يحمل الرمز Ag والرقم الذري 47. ويستخدم للمجوهرات وأدوات المائدة الفضية ، حيث يكون المظهر مهمًا. تستخدم الفضة في صناعة المرايا ، فهي أفضل عاكس للضوء المرئي ، رغم أنها تتلاشى بمرور الوقت. كما أنها تستخدم في سبائك الأسنان ، والملامسات الكهربائية ، والبطاريات.
الحديد (الرمز الكيميائي: Fe)
الحديد عنصر كيميائي برمز Fe والرقم الذري 26. وهو معدن ينتمي إلى سلسلة الانتقال الأولى والمجموعة 8 في الجدول الدوري. إنه ، بالكتلة ، العنصر الأكثر شيوعًا على الأرض ، مباشرة أمام الأكسجين ، ويشكل الكثير من اللب الخارجي والداخلي للأرض. حتى لو كان يصدأ بسهولة ، فهو أهم المعادن على الإطلاق. 90٪ من كل المعادن المكررة اليوم هي الحديد.
النحاس (الرمز الكيميائي: Cu)
النحاس عنصر كيميائي برمز Cu والرقم الذري 29. وهو معدن ناعم وقابل للطرق ولطيف وله موصلية حرارية وكهربائية عالية جدًا. سطح مكشوف حديثًا من النحاس النقي له لون برتقالي وردي. يستخدم معظم النحاس في المعدات الكهربائية مثل الأسلاك والمحركات وأواني الطبخ والمقالي والأنابيب والأنابيب ومشعات السيارات وغيرها الكثير.
نيكل (رمز كيميائي: Ni)
النيكل عنصر كيميائي برمز Ni ورقمه الذري 28. إنه معدن أبيض فضي لامع مع مسحة ذهبية خفيفة. يستخدم معظم إنتاج النيكل في صناعة السبائك ، والطلاء ، والبطاريات ، وبعض الاستخدامات الأخرى ، مثل أدوات المطبخ ، والهواتف المحمولة ، والمعدات الطبية ، والنقل ، والمباني ، وتوليد الطاقة ، والمجوهرات. يهيمن على استخدام النيكل إنتاج الفيرونيكل للفولاذ المقاوم للصدأ (66٪).
الألومنيوم (الرمز الكيميائي: Al)
الألومنيوم عنصر كيميائي برمز Al والرقم الذري 13. للألمنيوم كثافة أقل من تلك الموجودة في المعادن الشائعة الأخرى ، عند حوالي ثلث كثافة الفولاذ. يشبه الألمنيوم الفضة بصريًا ، سواء في لونه أو في قدرته الكبيرة على عكس الضوء. يستخدم الألمنيوم في مجموعة كبيرة من المنتجات بما في ذلك العلب والرقائق وأواني المطبخ وإطارات النوافذ وبراميل البيرة وأجزاء الطائرات.
الزئبق (الرمز الكيميائي: Hg)
الزئبق عنصر كيميائي برمز Hg والرقم الذري 80. يُعرف باسم الزئبق الزئبق وكان يُسمى سابقًا hydrargyrum. الزئبق هو العنصر المعدني الوحيد السائل في الظروف القياسية لدرجة الحرارة والضغط. يمكن استخدام الزئبق في صنع موازين الحرارة والبارومترات والأدوات العلمية الأخرى. يوصل الزئبق الكهرباء ويستخدم لصنع مفاتيح صامتة تعتمد على الموضع. يستخدم بخار الزئبق في إنارة الشوارع ومصابيح الفلورسنت واللافتات الإعلانية.
التيتانيوم (الرمز الكيميائي: Ti)
التيتانيوم عنصر كيميائي برمز Ti والرقم الذري 22. وهو معدن انتقالي لامع ذو لون فضي وكثافة منخفضة وقوة عالية. التيتانيوم مقاوم للتآكل في مياه البحر والماء والكلور. يتم استخدامه لصنع المجوهرات والأطراف الصناعية ومضارب التنس وأقنعة حارس المرمى والمقص وإطارات الدراجات والأدوات الجراحية والهواتف المحمولة وغيرها من المنتجات عالية الأداء.
الخصائص الفيزيائية النموذجية للمعادن هي:
بعض المعادن لها خصائص غير نموذجية. فمثلا:
تمنح الإلكترونات البعيدة عن النواة المعدن لمعانه. يعكس الضوء أو يرتد عن هذه الإلكترونات الخارجية. هذا يجعل المعدن يبدو لامعًا. هذا المظهر اللامع على سطح بعض المعادن يسمى اللمعان.
