في وقت من الأوقات ، أصبح المعدن سمة أساسية للثورة الصناعية ورمزًا للقوة الصناعية. إن أهمية هذا المورد ، بالطبع ، كبيرة جدًا ، ولكن كم من الأشخاص فكروا في مدى تنوع هذه المجموعة من العناصر الكيميائية؟ أو ما هي الخصائص الغريبة التي تُلاحظ في بعض المعادن ، وما هي الصفات المذهلة التي تُنسب إليها أحيانًا؟ من غير المرجح. لذا من المفيد توسيع فهمك لهذا الموضوع وإدراج بعض الحقائق المثيرة للاهتمام حول المعادن.
مجموعات فرعية
في الوقت الحالي ، يوجد 94 عنصرًا كيميائيًا في الجدول الدوري ، والتي تعتبر من المعادن. كلها مقسمة إلى 7 مجموعات فرعية:
- قلوي ؛
- الأرض القلوية ؛
- انتقالي ؛
- ضوء
- semimetals
- لانثانيدات ؛
- أكتينيدات.
خاصيتطلب النظر معادن المجموعات الفرعية الأربعة الأولى.
معادن قلوية
حصلوا على اسمهم بسبب خاصية التحول إلى القلويات في البيئة المائية.
حقيقة مثيرة للاهتمام غير معروفة حول المعادن القلوية: الليثيوم له بعض الخصائص التي تنبض بالحياة. على وجه الخصوص ، فهو يساهم في علاج النقرس. لذلك ، حتى في العصور القديمة ، لاحظ الناس الخصائص العلاجية للطين المخصب بالليثيوم. ساعدت المراهم والكمادات المصنوعة من هذه المادة في تخفيف أعراض النقرس.
وجدت عناصر هذه المجموعة تطبيقها في بناء الغواصات النووية. يستخدم الصوديوم كمبرد في المولدات الكهربائية المثبتة في مفاعل نووي تحت البحر. يضمن دوران شفرات البخار.
لكن الصوديوم يتطلب معالجة خاصة. عند التفاعل معها ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار تفاعله العنيف مع السوائل. حتى مجرد لمس الصوديوم بيد جرداء مبللة يمكن أن يسبب انفجارًا صغيرًا.
القلويات مهمة أيضًا للصحة. يسبب نقص الصوديوم والبوتاسيوم في جسم الإنسان تقلصات وآلام شديدة ، لذلك يجب ألا تقتصر على الماء والملح.
معادن الأرض القلوية
هذه المجموعة ذات كثافة عالية ودرجة انصهار عالية. حقيقة مثيرة للاهتمام حول المعادن: الباريوم والراديوم شديد السمية. من الغريب أن الراديوم الذي دخل الجسم يميل إلى أن ينتقل بنسبة تزيد عن 70٪ إلى العظام ، ولكن بسبب سميته العالية ، فإنه يساهم في تكوين الآفات السرطانية لأنسجة العظام.
في عام 1950 ، تم إدخال 4 أشخاص إلى المستشفى الجمهوري لجمهورية كومي في وقت واحد ، وكانت نسبة تلف الأنسجة الهيكلية بسبب الأورام الخبيثة في المنطقة 70-85٪ ، والتي نتجت عن تطور طويل الأمد من رواسب الراديوم المعدنية الجوفية.
معادن الانتقال
هذه المجموعة تستحق اهتماما خاصا. لا يمكن تجاهل الحقائق المثيرة للاهتمام حول المعادن المتعلقة بها ، لأنها الأكثر عددًا. تجمع هذه المجموعة بين عناصر مع مجموعة متنوعة من الخصائص.
تشارك العديد من المعادن غير الحديدية في المجموعة الانتقالية في إنتاج منتجات الصناعة الكهربائية ، حيث أن لها خصائص الموصلات الكهربائية.
حقيقة ممتعة: من المعروف أن اليابان هي المورد الرائد في العالم للمعدات عالية التقنية. في مدينة سوفا ، تم إجراء تقييم لتركيز الذهب في كتلة الرماد التي تم الحصول عليها من حرق الرواسب الرسوبية لجامع المدينة. وفاقت النتائج النهائية نتائج التجارب المماثلة في أغنى مناجم العالم بنحو 50 مرة ، وهو ما فسره وجود منطقة صناعية ضخمة تصنع فيها المنتجات الإلكترونية من سبائك معدنية ثمينة ، خاصة الذهب. بالمناسبة ، يمكنك إخبار الكثير من الأشياء الشيقة عنه.
ذهب
يعلم الجميع أن المنتجات المصنوعة من هذه المواد تجمع بين الفخامة والرقي والرفاهية. المجوهرات الذهبية هي هدية رائعة. لكن من كان يظن أنه يوجد في سويسرا عدد من الشركات المنتجة منهقطع شوكولاتة مجزأة يمكن استخدامها كهدية؟ أو في معاملات التسوية. من المثير للاهتمام أن كل قطعة تتكون من أسهم بقيمة 1 جرام ويمكن تقسيمها بسهولة إلى أجزاء.
حقيقة مثيرة للاهتمام حول المعدن: اعتبارًا من عام 2014 ، تم استخراج ما يقرب من 179 طنًا من الذهب في جميع أنحاء العالم ، يأتي نصفها تقريبًا من جمهورية جنوب إفريقيا. يتم استخراج نفس كمية الحديد تقريبًا من أحشاء الأرض كل ساعة.
الذهب معدن ناعم للغاية ، ولهذا السبب عادة ما يكون مخلوطًا بالشوائب النحاسية أو الفضية في صناعة المجوهرات.
عطارد
هذا هو المعدن الوحيد القادر على أن يكون في حالة سائلة للتجمع في ظروف الغرفة. يعلم الجميع عن سمية أبخرة الزئبق ، لكن الكيميائيين فقط هم من يعرفون كيف يؤثر هذا العنصر على خصائص الألومنيوم.
القوانين والوثائق التشريعية التي تنظم إجراءات وقواعد حركة البضائع على متن الطائرات في بعض البلدان تحظر بشدة نقل الزئبق ، لأنه عندما يصطدم بسطح من الألومنيوم ، يمكن أن يحرق حفرة ، وهو أمر مهم بشكل خاص على متن طائرة يتضمن تصميمها العديد من التفاصيل المصنوعة من هذه المادة.
النحاس والكوبالت
سرد حقائق مثيرة للاهتمام حول المعادن في الكيمياء ، وتجدر الإشارة إلى هذه العناصر. النحاس له أهمية خاصة للمخربين وصائدي المعادن غير الحديدية. توجد في صناديق المحولات ، لأن العناصر النحاسية غير قادرة على العطاءشرارة
لكن في الشرق ، وخاصة في اليابان ، يستخدم النحاس في مصايد الأسماك كمادة تمنع ظهور الأمراض الفطرية المائية في المسطحات المائية.
ويرتبط ظهور الكوبالت بالأساطير الإسكندنافية. تعرض الحدادون النرويجيون ، الذين صهروا المعادن المحتوية على الكوبالت ، للتسمم بالزرنيخ. وأوضحوا الشعور بالضيق والصداع على أنه انتقام من شيطان الجبل - كوبولد ، الذي ينتقم من الناس بسبب تدمير مناجمه. هكذا ظهر اسم هذا المعدن. وبالمثل أصل اسم نيكل
حديد
هو العنصر الأكثر شيوعًا في المجموعة الانتقالية. حقيقة مثيرة للاهتمام حول المعدن: في العصور القديمة ، عندما لم تكن البشرية على دراية بتقنيات إنتاج الفولاذ ، تم تقوية الحديد عن طريق التحميص في السماد وبقع الجلد ، مما أدى إلى حدوث تخصيب الكربون للمادة وزيادة القوة بشكل كبير. لذلك ، غالبًا ما يتم بناء الصيغ بالقرب من الاسطبلات.
من المستحيل عدم ذكر تآكل المعدن. حقيقة مثيرة للاهتمام: حقيقة أن الحديد يتأكسد عند التفاعل مع الأكسجين يؤخذ في الاعتبار بشكل أساسي من قبل رواد الفضاء عند تجهيز حجرة المخزون في مركبة فضائية. ومن الواضح لماذا! في الواقع ، في ظروف الفراغ المكاني ، لا يمكن للحديد أن يتأكسد ، وعندما يتلامس مع معادن أخرى ، فإنها تلتصق ببعضها البعض حرفيًا.
لتجنب هذه المشكلة ، يتم تغليف أدوات العمل في الفضاء الخارجي في قاعدة بلاستيكية خاصة أو تعرضها للأكسدة على الأرض.
فضي
كثير من الناس على دراية بالتعبير: "الفضة أغلى من الذهب." هذا غير صحيح. ومع ذلك ، فإن هذا البيان ينمو على أساس الخصائص المفيدة والشفائية والتطهير للفضة. يكتسب الماء الموجود في وعاء مصنوع من هذه المادة لفترة طويلة خصائص مضادة للتسمم. وهذا ما يفسر الإقبال الكبير على الأواني الفضية في الأيام الخوالي. لهذه الأسباب ، تعمل محطات الفضاء الحديثة على أجهزة تنقية المياه الفضية.
تم اكتشاف أولى المنتجات المصنوعة من هذا المعدن في مصر ، و عمرها يزيد عن 6 آلاف عام. في أراضي الهند الحديثة ، من المعتاد تناول الحلويات المغطاة برقائق الفضة الرقيقة ، مما يساعد على الحفاظ على صحة الجهاز الهضمي في ظروف غير صحية عالية.
يتم استخدام هذا المعدن بنشاط من قبل الشركات المصنعة الآسيوية لمعدات التنظيم الحراري ، وخاصة في تجميع مكيفات الهواء بوظيفة تنظيف الهواء.
في الأيام الخوالي ، كانت الفضة وسيلة لمنع أكسدة اللاكتيك. وضعت ملعقة من هذا المعدن في إناء به لبن ، مما أدى إلى عدم تأكسدها لفترة طويلة. وأخيرًا ، فإنه يحفز تكاثر الهيموجلوبين ، وله تأثير إيجابي على الجهاز العصبي المركزي. هذا المعدن المذهل هو الفضة. هناك العديد من الحقائق الأكثر إثارة للاهتمام حوله ، لكن هذه هي الحقائق الرئيسية.
معادن خفيفة
هذه الفئة سامة بشكل خاص ويصعب اكتشافها. تم استخدام البولونيوم ، وهو معدن سام للغاية ، مرارًا وتكرارًا في محاولات اغتيال كبار المسؤولين والسياسيين. خصوصيتها هي أنيصعب اكتشافه في الجسم في المراحل المبكرة ، كما أن تأثيره السام مرتفع للغاية. الرجل الذي تسمم طعامه بالبولونيوم محكوم عليه بموت مؤلم.
أبخرة الزنك ضارة جدا. ومع ذلك ، فإن الزنك له تأثير مفيد على الوظيفة الإنجابية للخصيتين الذكورية. عمال مزرعة الثعابين الهنود الذين يستخرجون سم الثعابين بعد لدغات متكررة من الكوبرا أو الأفاعي يعانون من انتصاب قوي وإنتاج مكثف للهرمونات الجنسية ، وهو ما يفسر بزيادة محتوى الزنك في سم الأفعى.
تآكل
هذه عملية سلبية بحتة ، على الرغم من أن لها مزاياها أيضًا. منذ 100 عام ، أدرك الفرسان القوقازي فائدة عملية التآكل لإنتاج شفرات متينة وغير حادة.
لذا ، كانوا أول من دفن السيوف والشفرات في الأرض لمدة عامين ، حيث اكتسبوا القوة والقدرة على قطع حتى أصعب الألياف. تم الحصول على هذه الخصائص للمعدن بسبب خصائص امتصاص الصدأ ، والتي ، في الأرض ، تمتص العناصر العضوية ومركبات الكربون.
توصل مجتمع العلوم الهندسية في الهند إلى طريقته المبتكرة لحماية الأسطح المعدنية عن طريق تحفيز التآكل ثم تطبيق الطلاء المؤكسد على السطح الصدأ. وبهذه الطريقة يتفاعل الطلاء الخاص مع الصدأ ويشكل طبقة واقية متجانسة وقوية.
في إنتاج أدوات ذبح الجثث والسبائك بهانسبة صغيرة من الكروم والنحاس والنيكل ، والتي بسببها يصبح المنتج سريعًا مغطى بالتآكل ، وتتشكل تحته طبقة واقية قوية بمرور الوقت ، مما يمنع المزيد من تكوين الصدأ.
حقائق أخرى مثيرة للاهتمام
التيتانيوم القوي بشكل لا يصدق ، من المدهش أن يجد أعلى تقدير له ليس في علم المعادن ، وليس في الهندسة الميكانيكية أو الهندسة ، ولكن في إنتاج البلاستيك الاصطناعي والورق والدهانات.
الألمنيوم في عام 1885 كان يعتبر من أغلى المعادن. وقيمت على الذهب والفضة. واعتبر وجود أزرار الألمنيوم على ضباط الجيش الفرنسي علامة على النبلاء الأعلى.
عند بناء الأقمار الصناعية ومقاييس جرعات الإشعاع الفضائي ، قرر الأمريكيون في وقت من الأوقات رؤية سفينة Kronprinz Wilhelm التي غرقت في نهاية الحرب العالمية الأولى ، نظرًا لأن الفولاذ المصنوع بعد عام 1945 يحتوي على الكثير من الإشعاع. إن استخدام مثل هذا المعدن سيمنع جمع بيانات موثوقة.
وأخيرًا ، حقيقة عن كاليفورنيا. إنه أغلى معدن مركب. تتجاوز تكلفتها 6.5 مليون للجرام. بالمناسبة الصورة معروضة اعلاه
في الواقع ، لا يزال هناك العديد من الحقائق المثيرة للاهتمام حول المعادن التي يجب سردها. الكيمياء علم مذهل ، ولكل عنصر في الجدول الدوري خصائص وصفات فريدة لا تضاهى.
