المحتوى
Rhodochrosite: عينة من الرودوكروسيت من منجم صني سايد ، مقاطعة سان خوان ، كولورادو. رودوكروسيت هو معدن كربونات المنغنيز (MnCO3) يستخدم كخام من المنجنيز ويقطع أيضًا كأحجار كريمة. صورة هيئة المسح الجيولوجي الامريكية.
نحن نستخدم المعادن كل يوم!
كل شخص يستخدم المنتجات المصنوعة من المعادن كل يوم. الملح الذي نضيفه إلى غذائنا هو الهاليت المعدني. مصنوعة أقراص مضادة للحموضة من الكالسيت المعدنية.
يتطلب الأمر العديد من المعادن لجعل شيء بسيط مثل قلم خشبي. يتكون "الرصاص" من معادن الجرافيت والطين ، والفرقة النحاسية مصنوعة من النحاس والزنك ، والطلاء الذي يحتوي على ألوان أصباغ ومواد مالئة مصنوعة من مجموعة متنوعة من المعادن. يتكون الهاتف الخليوي باستخدام العشرات من المعادن المختلفة التي يتم الحصول عليها من المناجم في جميع أنحاء العالم.
إن السيارات التي نقودها ، والطرق التي نسافر بها ، والمباني التي نعيش فيها ، والأسمدة المستخدمة لإنتاج طعامنا كلها مصنوعة باستخدام المعادن. في الولايات المتحدة ، يتم استهلاك حوالي ثلاثة تريليونات طن من السلع المعدنية كل عام لدعم مستوى معيشة 300 مليون مواطن. أي حوالي عشرة أطنان من المواد المعدنية المستهلكة لكل شخص ، كل عام.
العناصر الشائعة مصنوعة من المعادن: معظم الأشياء التي نستخدمها في حياتنا اليومية إما مصنوعة من معادن أو منتجة باستخدام منتجات معدنية. يتم تصنيع أقراص مضادة للحموضة من الكالسيت ، وملح المائدة من الهاليت المسحوق ، وتستخدم عدة معادن لصنع قلم رصاص من الخشب ، وتستخدم عشرات المعادن من العديد من البلدان المختلفة لصنع هاتف خلوي.
صناعة البناء هي أكبر مستهلك للسلع المعدنية. يستخدم الحجر المكسر للأساسات وقاعدة الطرق والخرسانة والصرف. تستخدم الرمال والحصى في الخرسانة والأساسات. تستخدم الطين في صناعة الاسمنت والطوب والبلاط. يستخدم خام الحديد في صناعة قضبان التسليح والحزم الفولاذية والأظافر والأسلاك. يستخدم الجبس لصنع دريوال. يتم استخدام Dimension stone للواجهات وكبحها والأرضيات ودرج معالجتها وأعمال معمارية أخرى. هذه ليست سوى عدد قليل من الاستخدامات الكثيرة لهذه السلع في البناء.
في الزراعة ، يتم استخدام صخور الفوسفات والبوتاس في صناعة الأسمدة. يستخدم الجير كعلاج للتربة الحمضية. تضاف المواد الغذائية المعدنية إلى أعلاف الحيوانات.
تستخدم الصناعة الكيميائية كميات كبيرة من الملح والجير ورماد الصودا. تستخدم كميات كبيرة من المعادن والطين والحشو / تمديدات المعادن في التصنيع.
أهمية الخصائص الفيزيائية
الخصائص الأساسية للمعادن التي تحدد خواصها الفيزيائية هي تكوينها وقوة الروابط في هيكلها الداخلي المطلوب. وهنا بعض الأمثلة:
يحتوي Galena ، وهو كبريتيد الرصاص ، على ثقل معين أعلى بكثير من البوكسيت ، وهو هيدروكسيد الألومنيوم. هذا الاختلاف بسبب تكوينها. الرصاص أثقل بكثير من الألمنيوم.
الماس والجرافيت كلاهما يتكون من الكربون النقي. الماس هو أصعب المعادن الطبيعية ، والجرافيت هو واحد من أنعم. يحدث هذا الاختلاف بسبب أنواع الروابط التي تربط ذرات الكربون في هياكلها المعدنية. كل ذرة كربون في الماس مرتبطة بأربع ذرات كربون أخرى ذات روابط تساهمية قوية. يحتوي الجرافيت على هيكل ورقة حيث يتم ربط الذرات داخل الأوراق ببعضها البعض مع روابط تساهمية قوية ، ولكن الروابط بين الأوراق عبارة عن روابط كهربائية ضعيفة. عندما يتم خدش الجرافيت فإن الروابط الضعيفة تفشل بسهولة ، مما يجعلها معدنية ناعمة.
الأحجار الكريمة والياقوت والياقوت هي اختلافات اللون من اكسيد الالمونيوم المعدنية. هذه الاختلافات اللون هي سبب التكوين. عندما يحتوي اكسيد الالمونيوم على كميات ضئيلة من الكروم ، فإنه يظهر اللون الأحمر للياقوت. ومع ذلك ، عندما يحتوي على كميات ضئيلة من الحديد أو التيتانيوم ، فإنه يظهر اللون الأزرق للياقوت. في حالة وجود بلورة كافية من التيتانيوم في وقت التبلور لتشكيل بلورات صغيرة من الروتيل المعدني ، فقد يتشكل الياقوت النجمي. يحدث هذا عندما تتحاور بلورات صغيرة من الروتيل بشكل منهجي داخل الهيكل البلوري للإكسيدان لإعطائها لمعانًا حريريًا قد ينتج عنه "نجم" يتماشى مع المحور البلوري الأساسي (انظر الصورة).