بحث حول المعادن - منتدى سيدي عامر

بحث حول المعادن - منتدى سيدي عامر

بحث حول المعادن - منتدى سيدي عامر
المعادن

يختزنباطن الأرض الكثير من المعادن المختلفة التي تعتبر أساسية في الصناعةالمعدنية وتنتشر هذه المعادن على شكل فلزات ممزوجة بمواد أخرى كالكبريت أوالكلور أو الأ**جين الخ … كما قد تكون عروقاً صافية .
وقد تبين لنا أن ما يطلق عليه اسم الصخور هو مجموعات من المواد المعدنية التي تكون القشرة الأرضية .
معأنه توجد صخور كثيرة تتكون من مادة معدنية واحدة مثل تلك التي توجد بكثرةفي منطقة جبال الألب والتي تعطينا الرخام الأبيض فهي تتكون من معدن واحدهو الكالسيت . ومجموعة جبال الدولوميت في شمال إيطاليا تتكون من صخورمركبة هي الأخرى من معدن الدوولوميت . وهذه الصخور تعرف باسم (( الصخورالبسيطة )) .
وعلم المعادن هو العلم الذي يهتم بدراسة المعادن التيتوجد بحالتها الطبيعية داخل القشرة الأرضية . كما يبحث هذا العلم في خصائصالمعادن ويعمل على الكشف عنهما وتحليل العينات تحليلاً دقيقاً للكشف عنتركيبها وخصائصها الطبيعية والكيميائية وغيرها …
وتتكون المعادن منعنصر كيميائي واحد هو أحد أقسام التبويب الشهير المعروف باسم (( جدولمندليف )) . على أنه من النادر أن نجد أياً منهما في عزلة أو في حالة نقاءخالص . إذ غالباً ما نجدها مختلفة بعناصر أخرى من الركائز نفسها ، حتى إذاعثرنا عليها نقية أو بها نسبة ضئيلة جداً من الشوائب فإننا نطلق عليها اسم(( العنصر الخالص )) .
• الذهب : درجة صلادته 2.5 ، كثافته النوعية19.6 غ/سم3 ، لونه أصفر ولمعانه فلزي . وهو يوجد إما التبر وإما على شكلذرات أو حبيبات . وأكثر ما يستخدم الذهب في صناعة الحلى ، فإذا كان منعيار 24 قيراطاً كان ذهباً خالصاً وإذا كان 18 قيراطاً كان يحتوى على 75%من الذهب الخالص .
وقد استهوى الذهب الناس منذ أقدم العصور ففتشوا عنهواقتتلوا من أجله . يمكن سحب الذهب على شكل أوراق رقيقة لا تتجاوز سمكهاالواحدة منها 12000/1مم . على أنه يكتسب صلابة إذا خلط بالنحاس . أما داخلالتربة فهو يأخذ سكل عروق أو يختلط بالرمال وقد أدى البحث عنه إلىاكتشافات جغرافية جديدة وقيام مدن كثيفة السكان في أماكن قد لا تكون صالحةللسكن . كما يستعمل كتغطية للنقد الورقي في معظم دول العالم وفي صناعةالحلى والعملات وطلاء الأواني .
يتوزع الذهب في البلدان التاليةأفريقيا الجنوبية ( أنغولا وترانسفاليا ) ، كندا ، الولايات المتحدة ،أوستراليا ، غانا ، روديسيا ، الفيليبين ، مولومبيا ، اليابان ، الم**يك ،الكونغو ، نيكاراغوا ، مصر ، روسيا (سيبيريا ، الأورال ) ، الهند والصينوالمملكة العربية السعودية .
• الفضة : درجة صلادتها 2.5 – 3 ، كثافتهاالنوعية 10.5غ/سم3 لونها أبيض لمعانها فلزي . وهي توجد على شكل كتل شجريةأو على شكل خيوط متشابكة وأكبر مناجمها توجد في الم**يك وفي كندا والبيرووتستخدم تقريباً كالذهب .
• النحاس : درجة صلادته 3 ، كثافته النوعية8.9غ/سم3 ، لونه احمر ، لمعانه فلزي . وهو معدن نادر نسبياً ويوجد على شكلبلورات متشعبة ذات مطهر جميل . وقد اكتشف قبل الحديد : فدول شرق البحرالأبيض المتوسط عرفت النحاس واستعملته منذ نحو 3600 سنة قبل الميلاد .
والنحاسلين في حالته الطبيعية لكنه يكتسب شيئاً من الصلابة إذا مزج بالقصدير ،بحيث يعطي البرونز على أن تكون نسبة القصدير 8% من مجموع الوزن . ويمزجأيضاً مع النيكل والتوتياء أو مع السيليسيوم والمانغنيز أو مع الذهب فيعطيأشكالاً أخرى من المعادن تستخدم في صناعات مختلفة .
ويوجد النحاس فيالطبيعة صافياً وعلى شكل فلزات هي : كبريت النحاس ScU ، أو **يد النحاسCuO ، وفحمات النحاس co3cu . ويمر في صناعته بمراحل ثلاث : الأولىوالثانية يخلص فيهما من الشوائب ويفصل عن باقي المعادن والثالثة تجعلهصافياً نقياً . وعملية تنقيته هذه تجري بواسطة الحل الكهربائي في مراكزصناعية تتوفر فيها الطاقة الكهربائية . كما يستخدم النحاس في صناعة الآلاتوالأسلاك وأجهزة الراديو وفي بعض الأدوات المنزلية والسيارات .
يتوزعإنتاج النحاس في البلدان التالية : الولايات المتحدة ، روسيا ، كندا ،التشلي ، البيرو ، الم**يك …الخ . ويقدر احتياطي النحاس في العالم بـ130مليون طن منها 70 مليون طن في القارة الأمريكية وحدها . وهذا ما جعلهالفترة متحكمة بتجارة النحاس إلى جانب اليابان لكن مزاحمة الألمنيوم وغيرهمن الخلائط المعدنية التي تمكنت من الحلول محل النحاس خففت من هذا التحكم .
•البلاتين : درجة صلادته 4.5 ، كثافته النوعية 21غ/سم3 ، لونه أبيض رمادي ،لمعانه فلزي . وهو يوجد على شكل حبيبات مستديرة وخاصة في الأورال في روسيا، كندا وكولومبيا . ويستخدم البلاتين في صناعة الحلى الثمينة والواتقوأوعية المعامل إذا تبلغ درجة انصهاره 1750 د.م .
• الحديد : درجةصلادته 5 ، كثافته النوعية 7.8غ/سم3 ، لونه رصاصي ، لمعانه فلزي . ويستعملالحديد في أكثر الصناعات ومنها الآلات الميكانيكية ، الأساطيل التجاريةوالحربية ، الأسلحة ، البناء ، الخطوط الحديدية والمصانع . ولا تخلو صناعةثقيلة كانت أم خفيفة من الحديد حتى قيل (( إن تقدم دولة ما يقاس بمقداركمية الحديد التي تصنعه تلك الدولة )) . لهذا السبب كثر الطلب عليه وازداداستعماله منذ مطلع القرن التاسع عشر فغدت صناعته من أعظم الصناعات فيالعالم . مع أنها تتميز بالصفات التالية : ثقيلة تحتاج إلى الكثير منالفحم لإنتاج الصلب ، وتحتاج إلى أيد عاملة كثيرة ، وتجهيزية تقدم المواداللازمة لمختلف النشاطات الصناعية .
على أنه يجب أن تتوفر في فلزاتالحديد ، لكي تكون صالحة للاستعمال الشروط التالية : أن تكون غنية بالحديدأي أن تحتوي على نسبة 60% من الحديد ، أن تكون نقية من الشوائب الضارةكالفوسفور والنافعة كالكروم ، وأن تكون أخيراً وفيرة .
تتصف الصناعةالحديدية بأهمية بالغة وتؤثر تأثيراً عميقاً في الحالة الاقتصاديةوبالتالي في الحالة السياسية . وينتشر الحديد في القشرة الأرضية بنسبمختلفة تتراوح بين 5 و 70% . أما أهم الصخور التي يستخرج منها فهي :الماغنيتيت ، ( وهو أجودها ) والهيماتيت والليمونيت والسيدريت .
وتدخلبعض المعادن في صناعة الحديد فيزداد قساوة ومقاومة هي : المنغنيز . وأهمالدول التي تنتجه هي روسيا ، الهند ، أفريقيا الجنوبية والبرازيل . ويدخلأيضاً المروم وأهم الدول المنتجة له هي : روسيا ، أفريقيا الجنوبية ،تركيا ، كوبا وروديسيا . التانغستين وأهم الدول المنتجة له هي ماليزيا ،الصين ، الولايات المتحدة .
ويتوزع إنتاج الحديد في البلدان التالية :الولايات المتحدة ، البرازيل ، فنزويلا ، بريطانيا ، ألمانيا ، فرنسا ،السويد ، تشيكيا ، سلوفاكيا ، هنغاريا ، رومانيا …الخ .
أخيراً نشيرإلى أن 85% من إنتاج أمريكا الشمالية من الحديد هو في منطقة البحيرات وأنالبيرو وروسيا ينتجان معدناً يخلط مع الحديد فيزيد من صلابته هةالفاناديوم .
• الألمنيوم : وهو معدن حديث الاكتشاف ، إذ أنه اكتشف فقطفي أواخر القرن التاسع عشر وبعد التقدم الملحوظ في علم الكيمياء ز يستخرجممزوجاً بالأ**جين على شكل فلزات تدعى البو**يت ، نسبة إلى مدينة Bauxeالفرنسية ، حيث عرف فيها للمرة الأولى ، العالم الكيماوي وكلر Wokler .
وفلزاتالبو**يت تحتوي على نسبة متراوحة بين 20 و 25% من الألمونيوم الخام . وبعدتخليصه من شوائبه نحصل على أو **يد الألمونيوم النقي ( ألومين ) ثم يفصلالأو**جين عن الأمين بواسطة التيار الكهربائي فنحصل على الألمنيوم الصافي .
يمتازالألمونيوم بأنه أخف المعادن وزناً وناقل للتيار الكهربائي وبفضل لونهالأبيض الضار إلى الزرقة يكتسب مقاومة إذا خلط بالنحاس والمغنيزيومويستخدم في صنع الأدوات المطبخية وفي صناعة السيارات والأسلاك وصناعةالمحركات والطائرات .
يتوزع إنتاج الألمنيوم في البلدان التالية : فرنسا ، هنغاريا ، إيطاليا ، …الخ . على أن جمايكا تحتل المرتبة الأولى في الإنتاج .

 المعادن المشعة : اليورانيوم
لمتكن فلزات اليورانيوم معرفة قبل الحرب العالمية الثانية ثم أخذ التنقيبعنه يتزايد في العالم . أنه معدن موجود في صخور تعود إلى عهد ما قبلالكمبري وفي صخور الطور الأول . وهو شديد الانفجار يستخدم في صنع الطاقةالنووية التي تسير بدورها السفن والغواصات وتولد الكهرباء . كما أن العالميستخدم اليورانيوم لأغراض سلمية في محال الطب ولأغراض عسكرية .
هناك معادن أحرى مشعة هي الطوريوم والليثيوم والهيدروجين والبلوتونيوم وكلها قايلة للانشطار .
يتوزع إنتاج هذه المعادن في روسيا ، الصين الشعبية ، الولايات المتحدة …الخ . لكن كمياتها تبقى سرية لأسباب عسكرية .
لاتصلح فلزات اليورانيوم للاستغلال ما لم تكن تحوي على نسبة لا تقل عن 2بالإلف من المعدن أي 2 كلغ من المعدن في ألف كلغ من الفلزات .
 المعادن اللافلزية : وأهمها .
•الماس : تركيبه الكيميائي هو الكربون التقي ، درجة صلادته 10 ، كثافتهالتوعية 3.5غ/سم3 . والماس الخام ليس بلمعان الماس المصقول وتظهر تقوساتفي وجهه . ثم إنه نادر الوجود .
• الغرافيت : تركبه الكيميائي هوالكربون الطبيعي أو الصناعي ، درجة صلادته 1 ، كثافته النوعية 2.2غ/سم3 ،لونه أسود ، لمعانه شبه فلزي ، ومظهره شحمي . وإذا كان الماس نادر الوجودفإن الطبيعة توفر نوعاً من الكربون لا يقل في نقائه عن كربون الماس ، ألاوهو الغرافيت .
وتستغل قابلية الغرافيت للتفتت ولونه الأسود في صناعةأقلام الرصاص كما يمكن استخدامه كموصل للكهرباء وهو موجود في جزيرة سيلانوسيبيريا وأمركا الشمالية .

 المعادن المركبة من الكبريت
•ركاز الزنك : تركيبه الكيميائي هو كبريتوز الزنك ، درجة صلادته ، كثافتهالنوعية 3.9غ/سم3 ولونه يتفاوت بين الأبيض والبني الغامق وبعض أنواعه ذاتإشعاع ضوئي وهو متوفر بكثرة ويستخرج منه الزنك .
• السينابار : تركيبهالكيميائي هو كبريتوز الزئبق ، درجة صلادته 2.5 ، كثافته النوعية 8.1غ/سم3، لونه قرمزي أو أسود ، لمعانه ترابي ، وهو متوفر في إسبانيا ( في مناجمالمدائن التي كان القرطاجيون يستغلونها ) وفي إيطاليا والولايات المتحدة .
•البييريت : وتركيبه الكيميائي هو كبريتوز الحديد ، درجة صلادته 6 ، كثافتهالنوعية 5غ/سم3 ، لونه أصفر ولمعانه فلوي . ويوجد على شكل بلورات جميلةويستخدم في إنتاج حامض الكبريتيك . وهو متوفر بكثرة في العديد من البلدانخاصة في الولايات المتحدة ، إسبانيا وروسيا .
• الشالكوبيريت : وتركيبهالكيميائي مزدوج من كبريتوز الحديد والنحاس . درجة صلادته 4 ، كثافتهالنوعية 4.3غ/سم3 ، لونه أصفر ذهبي متموج لمعانه فاقع . يوجد بكثرة فيأمريكا الشمالية والجنوبية وفي إسبانيا .
 معادن الأ**يد :
• المرو( الكوارتز ) : تركيبه الكيميائي هو السيليكا أو أو **يد السليكون ، درجةصلادته 7 ، كثافته النوعية 2.65غ/سم3 . يوجد في البرازيل وإيطاليا وهو إماشفاف نقي عديم اللون ويطلق عليه اسم البلور الصخري . وإما بنفسجي ( لأنهيحتوي على القليل من المنغنيز ويعرف باسم الجشمت أو الياقوت الجمري ) .ويوجد في الأوروغواي والبرازيل . أما إذا كان لونه أصفر فيعرف باسم الزمردالزائف ( البرازيل ) . وإذا كان لونه بنياً فيعرف باسم الكوارتز اللبانيويوجد في جبال الألب في مقاطعة أوري Uri في سويسرا ، على أن كافة أشكالههذه هي نصف شفافة .
• العقيق : وهو إما معتم كالسيدون أو أبيض اللونإذا كان نقياً . أما إذا شابته حمرة فيعرف بالعقيق الأحمر ، وباسم اليشبإذا كان لونه بنياً مائلاً للاصفرار وباسم الكريزويراز إذا كان أخضر ،وعندما يكون مكوناً من شرائط مختلفة الألوان فيعرف باسم اليشب الشريطي ،وباسم العقيق اليماني إذا كانت ألوتنه مجزعة . وكل هذه الأحجار تعرفبالأحجار الصلدة وحين تصقل تستخدم في صناعة الحلى والجواهر .
• الياقوت: تركيبه الكيميائي هو أو**د الألمونيوم ، درجة صلادته 9 ، كثافته النوعية4غ/سم3 وهو عديم اللون إذا كان نقياً . وتتكون أحجار كثيرة من الياقوت إذاكان يحتوي على بعض الشوائب فيعرف بالياقوت الأحمر إذا كانت حمراء ( يوجدفي بورما ) وبالياقوت الأزرق إذا كانت شوائبه زرقاء ( يوجد في تايلاند ) .كما توجد بعض أحجار الياقوت الأقل جمالاً وتعرف باسم حجر الضفرة .
•حجر الدم : وتركيبه الكيميائي هو او**يد الحديد ، تتفاوت درجة صلادته من 1إلى 6 ، كثافته النوعية 5.2غ/سم3 لونه رمادي أو بني وحين يتحول إلى مسحوقيصبح لونه أحمر قانياً ويلعب دوراً مهماً في عمليات استخلاص الحديد ، يوجدبكثرة في السويد وإسبانيا وكند والبرازيل وفرنسا وجزيرة ألبا .
• خامالقصدير : تركيبه الكيميائي هو أ**يد القصدير ، درجة صلادته 6.5 ، كثافتهالنوعية 7غ/سم3 ، لونه مائل إلى الاصفرار أو هو بني أو أسود ، وله أهميةأولى في عمليات استخراج القصدير وهو يوجد في الصخور الغرانيتية في جزيرةالقصدير الشهيرة ( كورنوال ) والتي كانت شهرنها واسعة منذ الرومان ، وفيجزر الصوند وفي سبه جزيرة ملقو في بوليفيا .
• البو**يت : تركيبهالكيميائي هو أو **يد الألمونيوم المائي ، درجة صلادته من 1 إلى 3 كثافتهالنوعية 2.5غ/سم3 ، لونه أبيض ويميل أحياناً إلى الاحمرار أو إلى البنيحسب الشوائب التي فيه .
يشتق اسمه من قرية بو** في مقاطعة بروفانسالفرنسية ويستخرج منه الألمنيوم ويوجد في فرنسا ، إيطاليا ، الولاياتالمتحدة ، ويوجد بكمية هائلة في أفريقيا الاستوائية الغربية .

 معادن الأملاح :
•الكالسيت : تركيبه الكيميائي هوكربونات الكالسيوم ، درجة صلادته 3 ،كثافته النوعية 2.72غ/سم3 ، وهو عديم اللون وشفاف إذا كان أنواعه شفافيةوثمناً ما يعرف (( ببلورات أيسلند ) وهي تستخدم في صناعة الأدوات البصريةبسبب ازدواجية انعكاساتها الضوئية ، أي أنها تعطي صورتين للشيء نفسه ،وهناك أنواع أخرى من الكالسيت تختلف في درجة نقاوتها ، مكا توجد جبالكاملة مكونة من الكالسيت . والواقع أن الرخام البلوري كاه يتكون من حبيباتالكاليست . كذلك الامر بالنسبة إلى الأعمدة الكلسية الصاعدة والهابطةالموجودة في المغاور والكهوف الباطنية .
زمن الكربونات الأخرى المهمةمربونات المغنيزيوم وكربونات الحديد وكربونات الزنك وتمكن أهميتها فيكونها مصدراً للحصول على معادنها . وهناك أسضاص كربونات النحاس وهي أحجاركريمة تستخدم في الزينة .
 البسيليكات : ( أملاح حامض السيلسيك ) وهي كثيرة العدد وواسعة الانتشار في الطبيعة ولها أهميتها الصناعية في أغلب الاحيان ومنها :
•الميكا : سيليكات الألمنيوم وبعض المعادن الأخرى : درجة صلادتها 2.5 ،كثافتها النوعية 2.9غ/سم3 وهي معدن لامع شبه شفاف إذا كان لونه صافياً .وتوجد على شكل بلورات أو رقائق وأهم مناجمها في مدغشقر والهند .
•الحرير الصخري : ويطلق هذا الاسم على مجموعة من المعادن الليفية المختلفةالتركيب ومنها معدن الامفيبول والسرينتين وتوجد على شكل كتل ليفية يمكننسجها وتصنع منها أقمشة غير قابلة للاحتراق . وهذه الألياف تستعمل فيأعمال البناء إذا خلطت بالاسمنت . واهم مناطق وجودها في كندا ( السرينتين) وفي إفريقيا الجنوبية ( الامفيبول ) .
• الطلق : سليكات المغنزيومالمائي : درجة صلادته 1 ، كثافته النوعية 2.79غ/سم3 وحين يتحول إلى مسحوقيصبح شحمي المظهر ( بودرة التلك ) ويستخدم في صناعة العطور والطلاءوالمبيدات الحشرية والمطاط والورق .
• الياقوت الأصفر : ( التوباز )تركيبه الكيميائي هو سيليكات الألمنيوم والفور ، درجة صلادته 8 ، كثافتهالنوعية 3.5غ/سم3 ، لونه أصفر أو أخضر شفاف ويستخدم كأحجار ثمينة ويوجد فيالأورال ، البرازيل وجزيرة ألبا .
• حجر النوتيا : ( الكالامني ) : تركيبه الكيميائي هو سيليكات الزنك وله دور أساسي في استخراج الزنك . يوجد في بلجيكا وألمانيا .
• الأباتيت : تركيبه الكيميائي هو فوسفات الكالسيوم المحتوية على الفلور ويكثر في النرويج ويستخدم في صناعة الأسمدة .
•الماغنيتيت : تركيبه الكيميائي هو او**يد الحديد الطبيعي ، درجة صلادته 6، كثافته النوعية 5.2غ/سم3 وهو أحد ركائز الحديد ، لونه يميل إلى السوادمغناطيسيته قوية يكثر وجوده في السويد والأورال وله منجم في فرنسا هو منجمأنجو Anjpu .
• الجبس : تركيبه الكيميائي كبريتات الكالسيوم المائي ،درجة صلادته 2 ، كثافته النوعية 2.3غ/سم3 وهو معدن رخو عديم اللون أو مائلإلى البياض إذا كان نقياً وهو عندما يتسخن يفقد جزءاً من مائه ويتحول إلىجص . كما يدخل الجبس في صناعة الإسمنت .
• الذهب في جنوب أفريقيا :تنتج جنوب أفريقيا 970 طناً من الذهب سنوياً أي ما يعادل 76.8% من الإنتاجالسنوي في العلم الغربي . وينتج الاتحاد السوفياتي 450 طناً من الذهبسنوياً .
• القصدير في ملايو : كانت كورنوول مصدراً مهماً للقصدير ولكنمالايو تنتج اليوم أكثر من ثلث احتياجات العالم منه . إذا يبلغ إنتاجهاالسنوي منه 73000 ألف طن .
• المعادن في الكونغو : عرف الكونغو ، منذزمن بعيد ، بثروته المعدنية .فمنطقة كاساي تشتهر بالماس إذ يستخرج أكثر مننصف إنتاج العالم من الماس من هذه المنطقة كما تأتي الكونغو في المرتبةالسادسة من حيث إنتاج النحاس . وتكتسب أهمية حديثة لإنتاجها اليورانيوم .
•النحاس في تشيلي : تعتبر التشيلي رابع دول العالم في إنتاج النحاس ، إذيبلغ إنتاجها السنوي 669 مليون طن . وفي مناجم ضخمة مثل منجم شوكيكاماتاالواقع على ارتفاع 3478م . كما تنتج التشيلي تشكيلة من الخاملت المعدنيةإلا أن صناعتها التعدينية الرئيسة الوحيدة لا ترتكز على النحاس بل علىالموليبدينوم Molybdenum . وهي تنتج منه 2440 طناً سنوياً .
• البو**يتفي جامايكا : بدأت بإنتاجه منذ عهد قريب ، فحتى سنة 1952 كانت تعتبر سابعدولة بإنتاجه إذ لم يكن إنتاجها يعتدى 420000 طن . فإذا بها تصبح اليومأهم مصدر للبو**يت في العالم إذ بلغ إنتاجها منه 10319000 طن أي ما يعادلربع الإنتاج العالمي الذي يبلغ نحو 46 مليون طن.

بحث حول المعادن - منتدى سيدي عامر 1-19

اخ القناص المخرب

شكرا

بارك الله فيك اخي القناص
على المجهود المبدول ورائع والجميل
ميرسي ميرسي
والله بحوث جميلة جدااااااااا
.
تقبل مروري اخي

مشكوريييييين على المرور

جزااااك الله خيرا.. على هذا المجهود الرائــع..
بــارك الله فيــك على الموضـــوع ..
الى الأمـــام..
لاتبـخل عليــنا بجـــديــدك..
و تقـبل مروريـ..
تحياتي

شكرا

مشكوووووور بارك الله فيك 236