من ماذا تصنع المعادن

المعادن

المعادن هي مواد طبيعية غير عضوية تتكون من عنصر واحد أو أكثر مرتبة بانتظام في بنية بلورية. تشكل المعادن اللبنات الأساسية للأرض وتشكل الجزء الأكبر من قشرة الأرض والستار واللب الخارجي. كما توجد المعادن أيضًا في الغلاف الجوي والمحيطات والمياه الجوفية.

تكوين المعادن

تتشكل المعادن من خلال مجموعة متنوعة من العمليات الجيولوجية، بما في ذلك التبريد والتبلور من الصهارة والحمم البركانية والترسيب من المحاليل المائية والتحول الحراري والضغط.

تتشكل المعادن البلورية عندما تتبرد الصهارة أو الحمم البركانية وتتبلور الذرات أو الأيونات في بنية بلورية منظمة. يمكن أن يحدث التبلور أيضًا من المحاليل المائية عندما تتشبع المحاليل بالمعادن المذابة وتترسب المعادن على شكل بلورات.

يمكن أيضًا أن تتشكل المعادن من خلال التحول الحراري والضغط، حيث تتغير المعادن الموجودة مسبقًا إلى معادن جديدة تحت تأثير الحرارة والضغط.

أنواع المعادن

هناك أكثر من 5000 نوع معروف من المعادن، ولكل منها تركيب كيميائي وبنية بلورية فريدة. يمكن تصنيف المعادن إلى مجموعات مختلفة بناءً على تركيبها الكيميائي أو بنيتها البلورية أو خصائصها الفيزيائية.

اعتمادًا على التركيب الكيميائي، يتم تصنيف المعادن إلى معادن عنصرية وأكاسيد وكربونات وسيليكات وهاليدات وكبريتيدات وفوسفات.

اعتمادًا على البنية البلورية، يتم تصنيف المعادن إلى سبعة أنظمة بلورية: مكعب، سداسي، رباعي الزوايا، معيني قائم الزوايا، أحادي الميل، ثلاثي الميل، سداسي الميل.

خصائص المعادن

تتميز المعادن بمجموعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي تميزها عن المواد الأخرى. وتشمل هذه الخصائص الصلابة والكثافة واللون واللمعان والخط والانقسام والانكسار والانصهار والنقل الكهربائي والتفاعل الكيميائي.

الصلابة هي مقياس لمقاومة المعدن للخدش. الكثافة هي مقياس لمدى ثقل المعدن بالنسبة لحجمه. اللون واللمعان هما مؤشران على التركيب المعدني للمعدن. الخط هو لون المسحوق المعدني. الانقسام هو ميل المعدن إلى الانقسام على طول بعض المستويات البلورية. الانكسار هو الانحناء في أشعة الضوء عندما تمر عبر المعدن. الانصهار هو درجة الحرارة التي ينصهر عندها المعدن. النقل الكهربائي هو قدرة المعدن على توصيل الكهرباء. التفاعل الكيميائي هو كيفية تفاعل المعدن مع المواد الكيميائية الأخرى.

أهمية المعادن

المعادن ضرورية للحياة على الأرض. وهي توفر مواد خام للصناعة والبناء والطاقة. تُستخدم المعادن أيضًا في مجموعة واسعة من المنتجات، بما في ذلك السيارات والهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر والمعدات الطبية.

تستخدم المعادن في الصناعة لإنتاج مجموعة متنوعة من المنتجات، بما في ذلك المعادن والسيراميك والزجاج والمواد الكيميائية. تُستخدم المعادن أيضًا في البناء لصنع مواد البناء مثل الخرسانة والطوب والأسمنت.

تُستخدم المعادن في إنتاج الطاقة من خلال استخدامها كوقود في محطات توليد الطاقة أو كمواد خام في الخلايا الشمسية والبطاريات.

استخراج المعادن

يتم استخراج المعادن من الأرض من خلال مجموعة متنوعة من الأساليب، بما في ذلك التعدين والحفر والغسل. التعدين هو عملية إزالة المعادن من الأرض، وعادةً ما يتم ذلك باستخدام الآلات الثقيلة.