أنواع المعادن
تصنف المعادن وفقًا لخصائصها إلى الفئات التالية:
- المعادن الحديدية (بالإنجليزية: ferrous metals): تتكون من خليط من الحديد والكربون، ويعود اسمها إلى احتوائها على معادن متنوعة واستخدامها في عدة مجالات. تتميز هذه المعادن بصلابتها العالية وإمكانية تشكيلها بأشكال مختلفة، بالإضافة إلى كونها موصلًا جيدًا للحرارة والكهرباء. كما أنها تتمتع بقوة تحمل كبيرة للأشياء الثقيلة والبيئات القاسية، مما يجعلها مثالية لصناعة المعدات والآلات الثقيلة. ومع ذلك، فإنها تتعرض للتآكل بمرور الوقت وقد تذوب عند تعرضها لدرجات حرارة مرتفعة، مثل الحديد والفولاذ.
- المعادن غير الحديدية (بالإنجليزية: non-ferrous metals): تشمل المعادن البديلة للحديد في الصناعات الآلية وغيرها. تتميز هذه المعادن بأنها أقل وزنًا من المعادن الحديدية وأقل عرضة للتآكل. كما أنها أكثر نعومة وتتطلب ضغطًا أقل لتصنيعها، بالإضافة إلى كونها موصلة جيدة للحرارة والكهرباء، مثل الألومنيوم والنحاس.
- المعادن النبيلة (بالإنجليزية: noble metals): هي مجموعة من المعادن التي تتمتع بتفاعل منخفض، مما يجعلها محصنة ضد الصدأ والتآكل عند تعرضها للهواء. تمتاز هذه المعادن بليونتها وسهولة تشكيلها إلى أشكال متعددة، كما أنها تعد موصلاً جيدًا للحرارة والكهرباء. تُستخدم المعادن النبيلة غالبًا في صناعة المجوهرات والعملات، وتعتبر غالية الثمن، مثل الذهب والفضة والبلاتينيوم.
- المعادن الثقيلة (بالإنجليزية: heavy metals): تشتهر هذه المعادن بكثافتها العالية ووزنها الذري المرتفع، لكنها أقل قوة من الحديد والمعادن الأخرى، وهي غير متوافرة بشكل واسع في الطبيعة. تعتبر المعادن الثقيلة سامة ولها تأثيرات سلبية على صحة الجسم، مثل الكادميوم والرصاص.
- السبائك المعدنية (بالإنجليزية: metal alloys): تتكون من مزيج من المعادن لتعزيز خصائص معينة مثل القوة أو مقاومة التآكل أو التحمل.
الخصائص الفيزيائية للمعادن
تمتاز المعادن بمجموعة من الخصائص الفيزيائية، والتي تشمل:
- اللمعان.
- الموصلية الجيدة للحرارة والكهرباء.
- الكثافة العالية.
- درجة انصهار مرتفعة.
- القدرة على الطرق والسحب.
- الصلابة عند درجة حرارة الغرفة باستثناء الزئبق.
- إصدار صوت مميز.
الخصائص الكيميائية للمعادن
تمتلك المعادن عدة خصائص كيميائية، منها:
- فقدان الإلكترونات من المدار الخارجي بسهولة.
- التعرض للتآكل.
- تكوين أكاسيد في صورها الأساسية.
- القدرة المنخفضة على الكهروسلبية.
- كونها عوامل اختزال فعالة.
استخدامات المعادن
تشكل المعادن حوالي 80% من العناصر الكيميائية المعروفة، ومن أبرز استخداماتها:
- الحديد: يستخدم في صناعة مسامير الحديد والألواح الحديدية وغيرها.
- النحاس: يُستخدم في صناعة كابلات الأسلاك الكهربائية والمقابس.
- الألومنيوم: يُستخدم في صناعة الأواني المقاومة للتآكل وفي تصنيع قطع غيار الطائرات، نظرًا لخفته.
- الزنك: يُستخدم في تصنيع الخلايا الجافة وتغطية الألواح الحديدية لحمايتها من الصدأ.
- الفضة: تستخدم في صناعة العملات الفضية.
فيديو تمثال الحرية والغزو الفضائي
ما العلاقة بين النيازك التي تسقط من الفضاء وتمثال الحرية؟ وما الذي تعرفه عن المعادن والفلزات؟ شاهد الفيديو لتتعرف على المزيد:
