أنواع المعادن - د / حسن أبوريشة

[محمد حسن ضبعون]

المعادن

يختزن باطن الأرض الكثير من المعادنالمختلفة والمعدن مادة صلبة طبيعية ذات تركيب كيميائي مميز أو متغير في نطاق محدود وله تركيب بلوري داخلي ثابت ويظهر أحياناً على شكل بلورات ويوجد على شكل متبلور في أغلب الأحيان. ويلاحظ من التعريف السابق أن المعدن هو مادة توجد في الطبيعة وليس للإنسان أو الحيوان أو النبات دخل في تكوينها. كما نلاحظ أن التركيب الكيميائي ليس كافياً لتحديد المعدن حيث أنه لا بد أن نعرف التركيب البلوري الذي يتحكم في كثير من الصفات الطبيعية للمعدن مثل الصلابة والمخدش والوزن النوعي واللون. وتوجد المادة الكيميائية على صورة معدن أو أكثر يختلف كل منهما تمام الإختلاف عن الآخر فمثلاً يوجد الكربون في الطبيعة على صورة معدن الألماس وهو أصلب المعادن المعروفة كما يوجد على صورة معدن الجرافيت وهو من أقل المعادن صلابة. وقد تمكن العلماء حتى الآن من وصف أكثر من ألفين معدن مختلف إلا أن جميع المعادن الشائعة التي تدخل في تركيب الصخور وكذلك المعادن الاقتصادية لا تتجاوز مئتي معدن فقط .
المعادن تعريفها والخواص الطبيعية لها
المعدن: هو الوحدة الأساسية المكونة للصخور – وهو مادة طبيعية، صلبة، متجانسة، تكونت بطريقة غير عضوية و لها تركيب كيميائي محدد.
الخواص الطبيعية للمعادن:
1- خواص بصرية:
اللون: ثابتة اللون – متغيرة اللون
المخدش: لون مسحوق المعدن
الشفافية: شفافة، شبه شفافة، او معتمة
البريق: قدرة المعدن على عكس الأشعة الضوئية الساقطة علية
بريق فلزي: الذهب
بريق لافلزي: ماسي، زجاجي (الكوارتز)، صمغي(كبريت)، لؤلؤي(التلك)، حريري(الاسبستوس،الجبس)، ترابي(بوكسيت).
2- خواص تماسكية:
الصلادة: هي المقاومة التي يبدبها المعدن للخدش،
وتتبع مقياس موهو للصلادة:
تلك(1)، جبس(2)، كالسيت(3)، فلوريت(4)، آباتيت(5)، ارثوكليز(6)، كوارتز(7)، توباز(8)، كورندم(9)، الماس(10)
الانفصام (التشقق): قابلية المعدن للانفصام عند مستويات منتظمة(مستويات الانفصام) و متوازية عند طرقها طرقا خفيفا، و تقسم الى انفصام واضح- في اتجاه أو اكثر- و انفصام غير واضح
الانفصال: تفتت أو تكسر المعدن نتيجة عوامل خارجية
المكسر: شكل سطح المعدن عند كسره صناعيا في اتجاهات غير تلك التي ينفصم عندها
قوة الطرق و السحب: امكانية تشكيل المعدن
الوزن النوعي
3- الخواص الحسية: الرائحة، المذاق، الملمس
4- خواص أخرى:
الاشعاع الذري
المغناطيسية
الكهربائية
درجة حرارة الانصهار


التصنيف الكيميائي للمعادن

1- المعادن العنصرية: الذهب و الفضة و النحاس و الجرافيت و الالماس
2- الكبريتيدات: البيريت و الجالينا
3- الاكاسيد: الكوارتز و الماجنيتيت و الهيماتيت و الكروندم
4- الهاليدات: الفلوريت- الهاليت
5- لفوسفات: الاباتيت
6- الكربونات: الكالسيت و الدولوميت و الماجنيزيت
7- الكبريتات: الجبس و الباريت و انهيدريت
8- السيلكات: مجموعة الفلسبارات، مجموعة البيروكسين، مجموعة لامفيبول، مجموعة الميكا، الكوارتز، اوليفين، موسكوفيت، التلك
نشأة المعادن
تتكون المعادن في الطبيعة نتيجة للعمليات التالية:
1- النشاط الناري
أ‌- التبلور من السائل الصهاري
ب‌- التبلور من المحاليل الحارة
2- عمليات الترسيب
أ‌- التبلور من المركبات الملحية لمياه البحار و المحيطات
ب‌- تكون بعض المعادن في صورة خامات معدنية رسوبية لمنشأة
3- عمليات التحول
أ‌- تكون معادن جديدة بتأثير عوامل التحول مثل الجرافيت(من الفحم)
ب‌- التكون بتركيز الغازات قرب فوهات البراكين

الأنظمة البلورية :
توجد المعادن في أشكال بلورية مختلفة والبلورة عبارة عن جسم من وسط صلب متجانس التركيب الكيميائي ويحدها أسطح ومستويات طبيعية تعرف باسم أوجه البلورة وتتميز بوجود علاقات تماثل معينة. ويمكن تقسيم البلورات عادة إلى سبعة نظم بلورية وذلك على أساس أطوال المحاور البلورية أ , ب , ﺟ , والزوايا البلورية α ، β ، γ ، والنظم البلورية السبعة هي:
1- نظام المكعب:
ويمتاز هذا النظام بثلاثة محاور بلورية متساوية ومتعامدة.أي إن:
أ = ب = ﺟ , α = β = γ = 90° وتمثل هذا النظام بلورة الألماس.
2- نظام الرباعي :
ويمتاز هذا النظام بثلاثة محاور بلورية متعامدة، المحوران الأفقيان متساويان والمحور الثالث رأسي وهو أطول وأقصر منهما، أي إن:
أ = ب ≠ ج ، α = β = γ = 90° ويمثل هذا النظام الزيركون.
3- نظام السداسي :
ويمتاز هذا النظام بأربعة محاور بلورية ، ثلاثة منها أفقية ومتساوية ومتبادلة وتتقاطع في زوايا مقدارها 120° درجة والمحور الرابع رأسي أطول أو أقصر منها وعمودي على مستواها، أي إن:
أ1 = أ 2 = أ 3 ≠ 90°، γ = 120°ويمثل هذا النظام بلورة البيريل.
4- نظام الثلاثي:
ويمتاز هذا النظام بأربعة محاور بلورية مثل النظام السداسي. وهما متشابهان من حيث عدد
المحاور البلورية وكيفية توزيعها والاختلاف الوحيد بينهما هو أن المحور ( ﺟ ) في النظام الثلاثي
محور تماثل بينما في النظام السداسي محور تماثل سداسي. وتمثل هذا النظام بلورة الكوراندوم.
5- نظام المعيني القائم :
ويمتاز هذا النظام بثلاثة محاور بلورية غير متساوية ولكنها متعامدة، أي أن:
أ ≠ ب ≠ ﺟ ، γ = β = α = 90° وتمثل هذا النظام بلورة الكبريت المعين.
6- نظام احادي الميل:
ويمتاز هذا النظام بثلاثة محاور غير متساوي والمحور ( ب ) عمودي على مستوى أ ، ﺟ لكن المحور ميل على مستو المحورين ب ، ﺟ ، أي أن:
أ ≠ ب ≠ ﺟ ، γ = α = 90° ≠ β ، وتمثل هذا النظام بلورة الأورثوكليز.
7- نظام ثلاثي الميل:
ويمتاز هذا النظام بثلاثة محاور بلورية غير متساوية وتتقاطع في زوايا غير متساوية أيضاً، أي إن :
أ ≠ ب ≠ ﺟ ، α ≠ β ≠ γ = 90° ويمثل هذا النظام بلورة الميكروكلين.
الخواص الطبيعية للمعادن
إن نوع الذرات وترتيبها الداخلي في أي معدن لا يحددان شكله البلوري فقط ولكنهما يحددان أيضاً خواصه الطبيعية والكيميائية والضوئية. ويمكن التعرف على المعادن لإما بواسطة فحصها بالعين المجردة أو إختبارات طبيعية أو كيميائية أو ضوئية. وتعتبر الخواص الطبيعية مهمة جداً للتعرف على المعادن ويمكن تقسيمها إلى التالي :
1- الخواص البصرية:
وهي مجموعة من الخواص التي تعتمد على الضوء مثل اللون والمخدش والشفافية والبريق والتضوء (التفلور والتفسفر).
2- الخواص التماسكية:
وهي مجموعة من الخواص التي تتوقف على مقدار تماسك المعدن مثل الصلابة والانفصام والانفصال والمكسر وكذلك قابلية المعدن للسحب والطرق والتشكيل.
3- الوزن النوعي :
وتتوقف هذه الخاصية على كيفية رص وترابط جزيئات وذرات المعدن.
4- الخواص الحسية:
وهي مجموعة من الخواص التي تعتمد على الحواس مثل الطعم والملمس والرائحة.
5- الخواص الحرارية:
وهي الخواص التي تعتمد على الحرارة مثل قابلية المعدن للانصهار.
الخواص التي تعتمد على المغناطيسية والكهربائية والنشاط الإشعاعي للمعدن.
الخواص التي تعتمد على الشكل البلوري للمعدن.
الخواص الطبيعية :
الخواص البصرية:
1- اللون:
يعد اللون من الصفات الطبيعية المهمة لتمييز المعادن خارجياً وخاصة في المعادن الفلزية ولكن اللون لا يعد صفة ثايتة للمعادن في أغلب الأحيان ولذلك لا يمكن الاعتماد على اللون لمعرفة المعادن. ويمكن تقسيم المعادن من حيث اللون إلى قسمين: معادن ذات ألوان ثابتة مثل اللون الأزرق لمعدن الأزيورايت واللون الأصفر للذهب والبيريت واللون الأحمر للنحاس. ومعادن ذات ألوان غير ثابتة مثل معدن الفلوريت الذي يكون غالباً ذا لون أخضر أو أصفر أو لون أبيض أو بني أو قرمزي أو عديم اللون نتيجة لوجود مواد ملونة على هيئة شوائب أو مواد دخيلة، ويتوقف اللون على نوع الضوء الذي يمتصه أو يعكسه المعدن.
2- المخدش:
وهو لون ما مسحوق المعدن الناعم. ويمكن الحصول عليه بواسطة حك المعدن المراد فحصه على السطح غير اللامع بقطعة من الخزف تعرف بلوح المخدش. وتعطي معادن الحديد السوداء اللون مثل الماجناتيت والهيماتيت والألمناتيت مخدشاً مميزاً لكل واحد منهم، فالهيماتيت مخدشه أحمر بينما الماجناتيت أسود بينما الألمناتيت مخدشه محمر. وقد يتشابه لون المخدش مع لون المعدن كما هو الحال في كل من معدني الليمونايت والجرافايت ويلاحظ أن معظم المعادن ذات البريق اللافلزي لها مخدش ذو لون أبيض أو فاتح ولهذا فإن خاصية المخدش ليست بالصفة التي يمكن الاعتماد عليها عند الرغبة في التفريق بين المعادن ذات البريق اللافلزي.
3- الشفافية:
تعتمد هذه الخاصية على قدرة المعدن على إنفاذ الضوء خلاله وتنقسم المعادن من حيث الشفافية إلى ثلاثة أنواع:
أ‌- معادن الشفافية :
وهي المعادن التي تسمح بمرور معظم الضوء الساقط عليها ويمكن رؤية لأجسام من خلالها بسهولة مثل أنواع الكوارتز والكالسيت.
ب‌-معادن نصف شفافية:
وهي معادن تنفذ الضوء بكمية أقل من المعادن الشفافة ولا تسمح برؤية الأجسام خلالها مثل معدن الأوبال.
ج- معادن معتمة:
وهي المعادن التي لا تسمح بمرور الضوء حتى من خلال شرائحها الرقيقة مثل معادن الماجنايت والبايرايت والجالينا.
4- البريق:
وهو مظهر سطح المعدن عندما ينعكس عليه الضوء. ويمكن تقسيم المعادن تبعاً لهذه الخاصية لقسمين:
( أ ) معادن ذات بريق فلزي مثل بريق الذهب والبارايت.
(ب) معادن ذات بريق لافلزي.
ويمكن تقسيم البريق اللافلزي إلى أنواع مختلفة أهمها:
البريق الزجاجي : مثل بريق معدن الكوارتز.
البريق الؤلؤي : مثل بريق معدن التلك.
البريق الحريري : مثل بريق معدن الأسبستوس.
البريق الصمغي : مثل بريق معدن السفاليرات والكبريت.
البريق الماسي : مثل بريق معدن الألماس.
البريق الترابي : مثل بريق معدن البوكسايت.

الخواص التماسكية :
وهي الخواص التي تعتمد على قوة ترابط جزيئات المعدن.
وتشمل الصلابة والمكسر والانفصام والانفصالة التماسكية.
1- الصلابة:
وهي مقدار المقاومة التي يبديها المعدن للخدش وقد اتفق على عشر درجات ثابتة للصلابة تميز كل درجة منها معدناً معيناً، ويشمل هذه الدرجات العشر مقياس عالمي يسمى مقياس قوة الصلابة. ويمكن ترتيب المعادن حيب صلابتها كالتالي:
-1- التلك
-2- الجبس
-3- الكالسيت
-4- الفلورايت
-5- الأباتايت
-6- الأرثوكليز
-7-الكوارنز
nbssp; 8-التوباز
nbbsp; 9- الكوراندم
nbbsp; 10- الألماس
2-الانفصام:
وهو قابلية بعض المعادن للانفصام أو التشقق عند مستويات معينة منتظمة ومتوازية عند طرقها طرقاً خفيفاً بحيث تكون الأسطح الناتجة عن هذا الانفصام مستوية تقريباً، ويطلق على هذه الأسطح مستويات الانفصام. وترتبط اتجاهات مستويات الانفصام ارتباطاً وثيقاً بالتركيب البلوري للمعدن فتكون هذه المستويات موازية لوجه بلوري معين أو عدة أوجه مميزة في المعدن القابل للانفصام.
3- الانفصال:
هي الخاصية التي لا ترتبط بالتركيب البلوري للمعدن عندما يتفتت أو يتكسر إلى أجزاء صغيرة. ذلك لأن تفتت المعدن يكون بسبب مستويات الضعف في المعدن وتنتج هذه المستويات عن عوامل خارجية حدثت للمعدن بعد تبلوره مثل الضغظ والتكسير.
4- المكسر:
وهو عبارة عن الشكل الذي يكون عليه سطح المعدن عند كسره صناعياً في اتجاهات تختلف عن الاتجاهات التي ينفصم المعدن فيها، وهناك عدة أشكال للأسطح المعدنية التي تتعرض للكسر صناعياً مثل المكسر الحراري (معدن الكوارتز) والمكسر الترابي ( معدن الكاولين).
5- التماسكية :
وهي الصفة التي تعتمد على قوة الترابط بين ذرات المعدن وتعرف بأنها مقاومة المعدن للثني أو السحب أو الكسر أو الطحن.
6- الثقل النوعي:
وتعد هذه الصفة من أهم الصفات الطبيعية للمعدن. ويمثل الثقل النوعي النسبة بين كتلة المعدن زكتلة حجم مساو له من الماء. ويمكن تحديد الثقل النوعي لأي معدن بتطبيق المعادلة التالية:
الثقل النوعي للمعدن = ﻫ
ﻫ - ﻫ1
حيث إن ﻫ = وزن المعدن في الهواء
ﻫ1 = وزن المعدن في الماء
ويمكن تسيم المعادلة من ناحية الثقل النوعي إلى : خفيف مثل معدن الجرافيت (2,2). متوسط مثل معدن الكوارتز (3,6). وثقيل مثل معدن البارايت (4,5). وثقيل جداً مثل معدن الجالينا (7,6).
الاشعاع الذري:
تمتاز بعض المعادن بإطلاق إشعاعات نتيجة للتحلل الذاتي لذراتها ويمكن الكشف عن هذا الاشعاع بواسطة أجهزة خاصة مثل عداد جايجر ومن أهم المعادن المشعة اليورانينايت والثورايت والمونازايت والبتشلبلند.
المغناطيسية:
وهي الخاصية التي تجعل بعض المعادن تتأثر بالمغناطيس مثل معدن الماجنتايت والبيروهوتايت. بينما لا تتأثر بعض المعادن بذلك إطلاقاً مثل معدن الكوارتز وغيره من المعادن.
الخواص الكهربائية:
تتميز بعض المعادن مثل التوباز والكبريت بأن لها قابلية لأخذ شحنات كهربائية عندما تتعرض للاحتكاك أو دلكها بقطعة من الحرير حيث تلتقط قصاصات الورق أو قطع صغيرة من القش. ويتم فصل المعادن القابلة للتكهرب من المعادن العديمة القابلية بطريقة الفصل الكهروستاتيكي.
الانصهارية :
ويمكن أن تساعد هذه الخاصية في التعرف على المعادن حيث أن معظم المعادن لها درجات انصهار ثابتة إذا كانت نقية فالذهب ينصهر عند 1062°م بينما تنصهر الفضة عند 960°م .. إلخ.
الخواص الحسية:
1- الرائحة:
تتميز بعض المعادن برائحة خاصة عندما تتعرض للاحتكاك أو التسخين أو التنفس عليها مثل:
أ*- رائحة طينية: وهي الرائحة التي تنتج عند وضع الماء على معدن الكاولين.
ب- رائحة زنخة: عند تسخين بعض عينات حجر الجير القطراني.
ج- رائحة ثومية : وتصدر عن بعض المعادن الزرنيخية عند حكها أو تسخينها مثل معدن ارزنيوبايرايت.
د- رائحة كبريتية : عندما ينطلق غاز كبريتيد الهيدروجين بتسخين معدن البايرايت.
2- الملمس:
وهو التأثير الناتج عن لمس المعدن باليد، ويوصف المعدن بأنه ذو ملمس :
أ- بارد : وهو مميز للمعادن العنصرية مثل الذهب والنحاس.
ب- شحمي : وهو مميز لمعدن التلك.
ج- ناعم : وهو مميز لمعدن الأوبال.
3- الطعم : تتميز بعض المعادن بطعم معين، وقد أمكن معرفة الأنواع الآتية :
أ- طعم قلوي.
ب- طعم ملحي.
ج- طعم مر.
د- طعم رطب.
ويميز كل طعم معدن معين، وهي صفة لا ينصح بالاعتماد عليها.

[محمد حسن ضبعون]

الخواص الضوئية للمعادن:
ويمكن تلخيص هذه الخواص بإيجاز في ما يلي:-
أ- معامل الانكسار: إذا سقط شعاع ضوئي على سطح معدن ما، فإن هذا الشعاع ينكسر عند نفاذه من العينة. فإذا كانت زاوية السقوط هي ق ، وزاوية الانكسار هي ك ، فإن معامل الانكسار يمكن كتابته بالشكل التالي:-
معامل الانكسار (م) = جا ق
جا ك
وتسمى هذه المعادلة قانون سنل.
ومعمل الانكسار يكون ثابتاً للمعدن الواحد مهما اختلفت زاوية السقوط، ويختلف هذا المعامل باختلاف المعادن، فمعامل الانكسار لمعدن الزركون يساوي 1,93 وتتراوح قيمة معامل الانكسار لمعدن الكوارتز من 1,553 إلى 1,544 أما معامل الانكسار لمعدن الفلورايت فيساوي 1,43 .

ب- الانكسار المزدوج:
وهو أن ينكسر الشعاع الساقط عند نفاذه من المعدن إلى شعاعين لكل منهما زاوية انكسار تختلف عن الأخرى، والمعادن التي لها خاصية كسر الشعاع الساقط إلى شعاعين منكسرين تسمى المعادن ذات الانكسار المزدوج. ومن أمثلة هذه المعادن، معدن الكالسايت ومعاملا الانكسار لهذا المعدن هما 1,658 و 1,486 بفارق قدره 0,172 .
وتسمى المعادن التي يكون لها معامل انكسار ثابت مهما اختلف اتجاه سقوط الضوء، تسمى هذه المعادن متجانسة ضوئياً, والمعادن المتجانسة ضوئياً لا تفصل الشعاع الساقط إلى شعاعين، وإنما ينكسر الشعاع الساقط إلى شعاع واحد فقط.
التصنيف الكيميائي للمعادن:
يوجد المعدن على شكل مركب كيميائي يمكن بواسطة التحليل الكيميائي تحديد العناصر المكونة له وأيضاً معرفة معادلته الكيميائية وتوجد عدة طرق لتقسيم المعادن، بيد أن التصنيف الكيميائي يعد من أبسط وأشمل الطرق لتقسيم المعادن، وهو التصنيف المتبع في معظم جامعات ومتاحف الجيولوجيا في الوقت الحاضر. وتقسم المعادن من حيث تركيبها الكيميائي إلى عدة مجموعات كنا يلي:
1- مجموعة المعادن العنصرية : مثل الذهب والماس والكبريت.
2- مجموعة معادن الكبريتيدات : وهي المعادن التي يتحد فيها الكبريت مع العناصر الأخرى، مثل الجالينا والبايرايت.
3- مجموعة معادن الأكاسيد : وهي المعادن الناتجة عن اتحاد الكسجين بالعناصر الأخرى، مثل الكوارتز والهيماتايت والليمونايت.
4- مجموعة الهاليدات : وهي المعادن التي تتحد عناصرها مع عناصر الهالوجين (فلور, كلور, بروم, يود) مثل معدن الهالايت والفلورايت.
5- مجموعة معادن الفوسفات : وهي المعادن التي تتحد عناصرها مع مجموعة الفوسفات, مثل معدن الأباتايت.
6- مجموعة معادن الكربونات : وهي المعادن التي تتحد عناصرها مع مجموعة الكربونات، مثل الكالسايت والدولومايت.
7- مجموعة معادن الكبريتات : وهي المعادن التي تتحد عناصرها مع مجموعة الكبريتات مثل الانهيدرايت والجبس.
8- مجموعة معادن السيليكات : وهي المعادن التي تتكون نتيجة اتحاد مجموعة السيليكا مع عنصر أو أكثر. وتعد السيليكات من أكبر مجموعات المعادن, وتنقسم بدورها إلى عدة مجموعات أخرى, أهمها ما يلي:-
أ*- الفلسبارات : ومنها الفلسبارات البوتاسية مثل الأرثوكليز ومنها الفلسبارات الصودية مثل الألبايت وكذلك الفلسبارات الكلسية مثل الأنورثايت.
ب*- الأوليفينات : مثل معدن الأوليفين.
ج*- البيروكسينات : مثل الأوجايت.
د*- الأمفيبولات : مثل الهورنبلند.

• الذهب : درجة صلادته 2.5 ، كثافتهالنوعية 19.6 غ/سم3 ، لونه أصفر ولمعانه فلزي . وهو يوجد إما التبر وإما على شكلذرات أو حبيبات . وأكثر ما يستخدم الذهب في صناعة الحلى ، فإذا كان من عيار 24قيراطاً كان ذهباً خالصاً وإذا كان 18 قيراطاً كان يحتوى على 75% من الذهب الخالص .
وقد استهوى الذهبالناس منذ أقدم العصور ففتشوا عنه واقتتلوا من أجله . يمكن سحب الذهب على شكل أوراقرقيقة لا تتجاوز سمكها الواحدة منها 12000/1مم . على أنه يكتسب صلابة إذا خلطبالنحاس . أما داخل التربة فهو يأخذ سكل عروق أو يختلط بالرمال وقد أدى البحث عنهإلى اكتشافات جغرافية جديدة وقيام مدن كثيفة السكان في أماكن قد لا تكون صالحةللسكن . كما يستعمل كتغطية للنقد الورقي في معظم دول العالم وفي صناعة الحلىوالعملات وطلاء الأواني .
يتوزع الذهب في البلدان التالية أفريقيا الجنوبية ( أنغولاوترانسفاليا ) ، كندا ، الولايات المتحدة ، أوستراليا ، غانا ، روديسيا ، الفيليبين، مولومبيا ، اليابان ، الم**يك ، الكونغو ، نيكاراغوا ، مصر ، روسيا (سيبيريا ،الأورال ) ، الهند والصين والمملكة العربية السعودية .
• الفضة : درجة صلادتها 2.5 – 3 ، كثافتهاالنوعية 10.5غ/سم3 لونها أبيض لمعانها فلزي . وهي توجد على شكل كتل شجرية أو علىشكل خيوط متشابكة وأكبر مناجمها توجد في الم**يك وفي كندا والبيرو وتستخدم تقريباًكالذهب .
• النحاس : درجة صلادته 3 ، كثافته النوعية 8.9غ/سم3 ، لونه احمر ، لمعانه فلزي . وهو معدننادر نسبياً ويوجد على شكل بلورات متشعبة ذات مطهر جميل . وقد اكتشف قبل الحديد : فدول شرق البحر الأبيض المتوسط عرفت النحاس واستعملته منذ نحو 3600 سنة قبل الميلاد .
والنحاس لين في حالتهالطبيعية لكنه يكتسب شيئاً من الصلابة إذا مزج بالقصدير ، بحيث يعطي البرونز على أنتكون نسبة القصدير 8% من مجموع الوزن . ويمزج أيضاً مع النيكل والتوتياء أو معالسيليسيوم والمانغنيز أو مع الذهب فيعطي أشكالاً أخرى من المعادن تستخدم في صناعاتمختلفة .
ويوجد النحاسفي الطبيعة صافياً وعلى شكل فلزات هي : كبريت النحاس ScU ، أو **يد النحاس CuO ،وفحمات النحاس co3cu . ويمر في صناعته بمراحل ثلاث : الأولى والثانية يخلص فيهما منالشوائب ويفصل عن باقي المعادن والثالثة تجعله صافياً نقياً . وعملية تنقيته هذهتجري بواسطة الحل الكهربائي في مراكز صناعية تتوفر فيها الطاقة الكهربائية . كمايستخدم النحاس في صناعة الآلات والأسلاك وأجهزة الراديو وفي بعض الأدوات المنزليةوالسيارات .
يتوزع إنتاجالنحاس في البلدان التالية : الولايات المتحدة ، روسيا ، كندا ، التشلي ، البيرو ،الم**يك …الخ . ويقدر احتياطي النحاس في العالم بـ130 مليون طن منها 70 مليون طن فيالقارة الأمريكية وحدها . وهذا ما جعلها لفترة متحكمة بتجارة النحاس إلى جانباليابان لكن مزاحمة الألمنيوم وغيره من الخلائط المعدنية التي تمكنت من الحلول محلالنحاس 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 الأورالفي روسيا ، كندا وكولومبيا . ويستخدم البلاتين في صناعة الحلى الثمينة والواتقوأوعية المعامل إذا تبلغ درجة انصهاره 1750 د.م .
• الحديد : درجة صلادته 5 ، كثافته النوعية 7.8غ/سم3 ، لونه رصاصي ، لمعانه فلزي . ويستعمل الحديد في أكثر الصناعات ومنهاالآلات الميكانيكية ، الأساطيل التجارية والحربية ، الأسلحة ، البناء ، الخطوطالحديدية والمصانع . ولا تخلو صناعة ثقيلة كانت أم خفيفة من الحديد حتى قيل (( إنتقدم دولة ما يقاس بمقدار كمية الحديد التي تصنعه تلك الدولة )) . لهذا السبب كثرالطلب عليه وازداد استعماله منذ مطلع القرن التاسع عشر فغدت صناعته من أعظمالصناعات في العالم . مع أنها تتميز بالصفات التالية : ثقيلة تحتاج إلى الكثير منالفحم لإنتاج الصلب ، وتحتاج إلى أيد عاملة كثيرة ، وتجهيزية تقدم المواد اللازمةلمختلف النشاطات الصناعية .
على أنه يجب أن تتوفر في فلزات الحديد ، لكي تكون صالحةللاستعمال الشروط التالية : أن تكون غنية بالحديد أي أن تحتوي على نسبة 60% منالحديد ، أن تكون نقية من الشوائب الضارة كالفوسفور والنافعة كالكروم ، وأن تكونأخيراً وفيرة .
تتصفالصناعة الحديدية بأهمية بالغة وتؤثر تأثيراً عميقاً في الحالة الاقتصادية وبالتاليفي الحالة السياسية . وينتشر الحديد في القشرة الأرضية بنسب مختلفة تتراوح بين 5 و 70% . أما أهم الصخور التي يستخرج منها فهي : الماغنيتيت ، ( وهو أجودها ) والهيماتيت والليمونيت والسيدريت .
وتدخل بعض المعادن في صناعة الحديد فيزداد قساوة ومقاومة هي : المنغنيز . وأهم الدول التي تنتجه هي روسيا ، الهند ، أفريقيا الجنوبية والبرازيل . ويدخل أيضاً المروم وأهم الدول المنتجة له هي : روسيا ، أفريقيا الجنوبية ، تركيا ،كوبا وروديسيا . التانغستين وأهم الدول المنتجة له هي ماليزيا ، الصين ، الولاياتالمتحدة .
ويتوزع إنتاجالحديد في البلدان التالية : الولايات المتحدة ، البرازيل ، فنزويلا ، بريطانيا ،ألمانيا ، فرنسا ، السويد ، تشيكيا ، سلوفاكيا ، هنغاريا ، رومانيا …الخ .
أخيراً نشير إلى أن 85% من إنتاج أمريكا الشمالية من الحديد هو في منطقة البحيرات وأن البيرو وروسياينتجان معدناً يخلط مع الحديد فيزيد من صلابته هة الفاناديوم .
• الألمنيوم : وهومعدن حديث الاكتشاف ، إذ أنه اكتشف فقط في أواخر القرن التاسع عشر وبعد التقدمالملحوظ في علم الكيمياء ز يستخرج ممزوجاً بالأ**جين على شكل فلزات تدعى البو**يت ،نسبة إلى مدينة Bauxe الفرنسية ، حيث عرف فيها للمرة الأولى ، العالم الكيماوي وكلر Wokler .
وفلزاتالبو**يت تحتوي على نسبة متراوحة بين 20 و 25% من الألمونيوم الخام . وبعد تخليصهمن شوائبه نحصل على أو **يد الألمونيوم النقي ( ألومين ) ثم يفصل الأو**جين عنالأمين بواسطة التيار الكهربائي فنحصل على الألمنيوم الصافي .
يمتاز الألمونيوم بأنهأخف المعادن وزناً وناقل للتيار الكهربائي وبفضل لونه الأبيض الضار إلى الزرقةيكتسب مقاومة إذا خلط بالنحاس والمغنيزيوم ويستخدم في صنع الأدوات المطبخية وفيصناعة السيارات والأسلاك وصناعة المحركات والطائرات .
يتوزع إنتاج الألمنيوم في البلدان التالية : فرنسا ، هنغاريا ، إيطاليا ، …الخ . على أن جمايكا تحتل المرتبة الأولى في الإنتاج .

[محمد حسن ضبعون]

المعادن المشعة
:×اليورانيوم
لم تكن فلزاتاليورانيوم معرفة قبل الحرب العالمية الثانية ثم أخذ التنقيب عنه يتزايد في العالم . أنه معدن موجود في صخور تعود إلى عهد ما قبل الكمبري وفي صخور الطور الأول . وهوشديد الانفجار يستخدم في صنع الطاقة النووية التي تسير بدورها السفن والغواصاتوتولد الكهرباء . كما أن العالم يستخدم اليورانيوم لأغراض سلمية في محال الطبولأغراض عسكرية .
هناكمعادن أحرى مشعة هي الطوريوم والليثيوم والهيدروجين والبلوتونيوم وكلها قايلةللانشطار .
يتوزع إنتاجهذه المعادن في روسيا ، الصين الشعبية ، الولايات المتحدة …الخ . لكن كمياتها تبقىسرية لأسباب عسكرية .
لاتصلح فلزات اليورانيوم للاستغلال ما لم تكن تحوي على نسبة لا تقل عن 2 بالإلف منالمعدن أي 2 كلغ من المعدن في ألف كلغ من الفلزات .
المعادن اللافلزية : وأهمها× .
• الماس : تركيبهالكيميائي هو الكربون التقي ، درجة صلادته 10 ، كثافته التوعية 3.5غ/سم3 . والماسالخام ليس بلمعان الماس المصقول وتظهر تقوسات في وجهه . ثم إنه نادر الوجود .
• الغرافيت : تركبهالكيميائي هو الكربون الطبيعي أو الصناعي ، درجة صلادته 1 ، كثافته النوعية 2.2غ/سم3 ، لونه أسود ، لمعانه شبه فلزي ، ومظهره شحمي . وإذا كان الماس نادرالوجود فإن الطبيعة توفر نوعاً من الكربون لا يقل في نقائه عن كربون الماس ، ألاوهو الغرافيت .
وتستغلقابلية الغرافيت للتفتت ولونه الأسود في صناعة أقلام الرصاص كما يمكن استخدامهكموصل للكهرباء وهو موجود في جزيرة سيلان وسيبيريا وأمركا الشمالية .

المعادن المركبة من×الكبريت
• ركاز الزنك : تركيبه الكيميائي هو كبريتوز الزنك ، درجة صلادته ، كثافته النوعية 3.9غ/سم3 ولونهيتفاوت بين الأبيض والبني الغامق وبعض أنواعه ذات إشعاع ضوئي وهو متوفر بكثرةويستخرج منه الزنك .
• السينابار : تركيبه الكيميائي هو كبريتوز الزئبق ، درجة صلادته 2.5 ، كثافتهالنوعية 8.1غ/سم3 ، لونه قرمزي أو أسود ، لمعانه ترابي ، وهو متوفر في إسبانيا ( فيمناجم المدائن التي كان القرطاجيون يستغلونها ) وفي إيطاليا والولايات المتحدة .
• البييريت : وتركيبهالكيميائي هو كبريتوز الحديد ، درجة صلادته 6 ، كثافته النوعية 5غ/سم3 ، لونه أصفرولمعانه فلوي . ويوجد على شكل بلورات جميلة ويستخدم في إنتاج حامض الكبريتيك . وهومتوفر بكثرة في العديد من البلدان خاصة في الولايات المتحدة ، إسبانيا وروسيا .
• الشالكوبيريت : وتركيبه الكيميائي مزدوج من كبريتوز الحديد والنحاس . درجة صلادته 4 ، كثافتهالنوعية 4.3غ/سم3 ، لونه أصفر ذهبي متموج لمعانه فاقع . يوجد بكثرة في أمريكاالشمالية والجنوبية وفي إسبانيا .
معادن الأ**يد :×
• المرو ( الكوارتز ) : تركيبه الكيميائي هو السيليكا أو أو **يد السليكون ، درجة صلادته 7 ، كثافته النوعية 2.65غ/سم3 . يوجد في البرازيلوإيطاليا وهو إما شفاف نقي عديم اللون ويطلق عليه اسم البلور الصخري . وإما بنفسجي ( لأنه يحتوي على القليل من المنغنيز ويعرف باسم الجشمت أو الياقوت الجمري ) . ويوجد في الأوروغواي والبرازيل . أما إذا كان لونه أصفر فيعرف باسم الزمرد الزائف ( البرازيل ) . وإذا كان لونه بنياً فيعرف باسم الكوارتز اللباني ويوجد في جبال الألبفي مقاطعة أوري Uri في سويسرا ، على أن كافة أشكاله هذه هي نصف شفافة .
• العقيق : وهو إمامعتم كالسيدون أو أبيض اللون إذا كان نقياً . أما إذا شابته حمرة فيعرف بالعقيقالأحمر ، وباسم اليشب إذا كان لونه بنياً مائلاً للاصفرار وباسم الكريزويراز إذاكان أخضر ، وعندما يكون مكوناً من شرائط مختلفة الألوان فيعرف باسم اليشب الشريطي ،وباسم العقيق اليماني إذا كانت ألوتنه مجزعة . وكل هذه الأحجار تعرف بالأحجارالصلدة وحين تصقل تستخدم في صناعة الحلى والجواهر .
• الياقوت : تركيبه الكيميائي هو أو**دالألمونيوم ، درجة صلادته 9 ، كثافته النوعية 4غ/سم3 وهو عديم اللون إذا كان نقياً . وتتكون أحجار كثيرة من الياقوت إذا كان يحتوي على بعض الشوائب فيعرف بالياقوتالأحمر إذا كانت حمراء ( يوجد في بورما ) وبالياقوت الأزرق إذا كانت شوائبه زرقاء ( يوجد في تايلاند ) . كما توجد بعض أحجار الياقوت الأقل جمالاً وتعرف باسم حجرالضفرة .
• حجر الدم : وتركيبه الكيميائي هو او**يد الحديد ، تتفاوت درجة صلادته من 1 إلى 6 ، كثافتهالنوعية 5.2غ/سم3 لونه رمادي أو بني وحين يتحول إلى مسحوق يصبح لونه أحمر قانياًويلعب دوراً مهماً في عمليات استخلاص الحديد ، يوجد بكثرة في السويد وإسبانيا وكندوالبرازيل وفرنسا وجزيرة ألبا .
• خام القصدير : تركيبه الكيميائي هو أ**يد القصدير ، درجةصلادته 6.5 ، كثافته النوعية 7غ/سم3 ، لونه مائل إلى الاصفرار أو هو بني أو أسود ،وله أهمية أولى في عمليات استخراج القصدير وهو يوجد في الصخور الغرانيتية في جزيرةالقصدير الشهيرة ( كورنوال ) والتي كانت شهرنها واسعة منذ الرومان ، وفي جزر الصوندوفي سبه جزيرة ملقو في بوليفيا .
• البويت : تركيبه الكيميائي هو أو **يد الألمونيوم المائي، درجة صلادته من 1 إلى 3 كثافته النوعية 2.5غ/سم3 ، لونه أبيض ويميل أحياناً إلىالاحمرار أو إلى البني حسب الشوائب التي فيه .
يشتق اسمه من قرية بو** في مقاطعة بروفانس الفرنسية ويستخرجمنه الألمنيوم ويوجد في فرنسا ، إيطاليا ، الولايات المتحدة ، ويوجد بكمية هائلة فيأفريقيا الاستوائية الغربية .

[محمد حسن ضبعون]

معادن الأملاح× :
• الكالسيت : تركيبهالكيميائي هوكربونات الكالسيوم ، درجة صلادته 3 ، كثافته النوعية 2.72غ/سم3 ، وهوعديم اللون وشفاف إذا كان أنواعه شفافية وثمناً ما يعرف (( ببلورات أيسلند ) وهيتستخدم في صناعة الأدوات البصرية بسبب ازدواجية انعكاساتها الضوئية ، أي أنها تعطيصورتين للشيء نفسه ، وهناك أنواع أخرى من الكالسيت تختلف في درجة نقاوتها ، مكاتوجد جبال كاملة مكونة من الكالسيت . والواقع أن الرخام البلوري كاه يتكون منحبيبات الكاليست . كذلك الامر بالنسبة إلى الأعمدة الكلسية الصاعدة والهابطةالموجودة في المغاور والكهوف الباطنية .
زمن الكربونات الأخرى المهمة مربونات المغنيزيوم وكربوناتالحديد وكربونات الزنك وتمكن أهميتها في كونها مصدراً للحصول على معادنها . وهناكأسضاص كربونات النحاس وهي أحجار كريمة تستخدم في الزينة .
البسيليكات : ( أملاح حامض السيلسيك ) وهي×كثيرة العدد وواسعة الانتشار في الطبيعة ولها أهميتها الصناعية في أغلب الاحيانومنها :
• 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 أورقائق وأهم مناجمها في مدغشقر والهند .
• الحرير الصخري : ويطلق هذا الاسم على مجموعة من المعادنالليفية المختلفة التركيب ومنها معدن الامفيبول والسرينتين وتوجد على شكل كتل ليفيةيمكن نسجها وتصنع منها أقمشة غير قابلة للاحتراق . وهذه الألياف تستعمل في أعمالالبناء إذا خلطت بالاسمنت . واهم مناطق وجودها في كندا ( السرينتين ) وفي إفريقياالجنوبية ( الامفيبول ) .
• الطلق : سليكات المغنزيوم المائي : درجة صلادته 1 ، كثافتهالنوعية 2.79غ/سم3 وحين يتحول إلى مسحوق يصبح شحمي المظهر ( بودرة التلك ) ويستخدمفي صناعة العطور والطلاء والمبيدات 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 في الأورال، البرازيل وجزيرة ألبا .
• حجر النوتيا : ( الكالامني ) : تركيبه الكيميائي هو سيليكاتالزنك وله دور أساسي في استخراج الزنك . يوجد في بلجيكا وألمانيا .
• الأباتيت : تركيبهالكيميائي هو فوسفات الكالسيوم المحتوية على الفلور ويكثر في النرويج ويستخدم فيصناعة الأسمدة .
• الماغنيتيت : تركيبه الكيميائي هو او**يد الحديد الطبيعي ، درجة صلادته 6 ، كثافتهالنوعية 5.2غ/سم3 وهو أحد ركائز الحديد ، لونه يميل إلى السواد مغناطيسيته قويةيكثر وجوده في السويد والأورال وله منجم في فرنسا هو منجم أنجو Anjpu .
• الجبس : تركيبهالكيميائي كبريتات الكالسيوم المائي ، درجة صلادته 2 ، كثافته النوعية 2.3غ/سم3 وهومعدن رخو عديم اللون أو مائل إلى البياض إذا كان نقياً وهو عندما يتسخن يفقد جزءاًمن مائه ويتحول إلى جص . كما يدخل الجبس في صناعة الإسمنت .
• الذهب في جنوب أفريقيا : تنتج جنوب أفريقيا 970 طناً من الذهب سنوياً أي ما يعادل 76.8% من الإنتاج السنوي في العلم الغربي . وينتج الاتحاد السوفياتي 450 طناً من الذهب سنوياً .
• القصدير في ملايو : كانت كورنوول مصدراً مهماًللقصدير ولكن مالايو تنتج اليوم أكثر من ثلث احتياجات العالم منه . إذا يبلغإنتاجها السنوي منه 73000 ألف طن .
• المعادن في الكونغو : عرف الكونغو ، منذ زمن بعيد ، بثروتهالمعدنية .فمنطقة كاساي تشتهر بالماس إذ يستخرج أكثر من نصف إنتاج العالم من الماسمن هذه المنطقة كما تأتي الكونغو في المرتبة السادسة من حيث إنتاج النحاس . وتكتسبأهمية حديثة لإنتاجها اليورانيوم .
• النحاس في تشيلي : تعتبر التشيلي رابع دول العالم في إنتاجالنحاس ، إذ يبلغ إنتاجها السنوي 669 مليون طن . وفي مناجم ضخمة مثل منجمشوكيكاماتا الواقع على ارتفاع 3478م . كما تنتج التشيلي تشكيلة من الخاملت المعدنيةإلا أن صناعتها التعدينية الرئيسة الوحيدة لا ترتكز على النحاس بل على الموليبدينوم Molybdenum . وهي تنتج منه 2440 طناً سنوياً .
• البويت في جامايكا : بدأت بإنتاجه منذ عهد قريب ، فحتىسنة 1952 كانت تعتبر سابع دولة بإنتاجه إذ لم يكن إنتاجها يعتدى 420000 طن . فإذابها تصبح اليوم أهم مصدر للبو**يت في العالم إذ بلغ إنتاجها منه 10319000 طن أي مايعادل ربع الإنتاج العالمي الذي يبلغ نحو 46 مليون طن

[محمد حسن ضبعون]

إستخدمات المعادن
ويستخدم في النقوش الدقيقة والحلى ويستعمل امفيبول الاسبستوس في صناعة مواسيرالاسمنت والمرشحات المقاومة للمواد الكيماوية القاسية، و( الاسبستوس ) مجموعة منالخيوط المعدنية وهولا يحترق ولا يوصل الكهرباء والحرارة كما انه مرن وقوي ولايتاثر بالمواد الكيماوية .
ويستخدم في مغطيات الاسقف والاسقف الاسمنتية والمواسير وبطانات مكابح السيارات ( تيل الفرامل ) ويستخرج من الصخورالمتحولة.
من المعادن

الازوريت
وهومعدن ازرق اللون يحتوي على النحاس ويستخدم في الزينة وصناعة الحلي ويستخدمالازوريت الارضي كصبغة في صناعة الدهانات ويوجد في كل انحاء العالم تقريبا .
البوكاسيت
وهو الخام الذي يصنع من الالومنيوم وتستخدم بعض انواع البوكسايت في صناعةالصنفرة.
المواد الحاكة
التي تستخدم في التنعيم والتلميع والصقل، ويخلط البوكسات مع الطين لصنع الطابوق .
الطوب
الذي يستخدم في تكسية افران اذابة الفولاذ وتستخدم المواد الكيماوية الناتجة منالبوكسايت في مصانع الورق والبترول والنسيج ويطلق على الملح المعدني الابيض منالبوكسايت اسم alumh ويدخل في صناعة العقاقير والعديد من مستحضرات التجميل والصبغات .
الكلسيت) CALCITE فيوجد في اغلب انواع الصخور ويكون الجزء الاكبر من الحجرالجيري والرخام وهوالمصدر الرئيسي للجير الذي يستخدم كمادة خام في صناعة الاسمنتوالبلاط واحجار البناء .
الكارنوتيت CARNOTITE
معدن لونه اصفر كناري يعتبر مصدرلليورانيوم والفاناديوم .
الكاكولسيت CHALCOCITE
وهومعدن يتكون من النحاس والكبريت لونه اسود رمادي رصاصي وهومصدر مهم للنحاس .
الكالكوبيريت CHALCOPYRITE
فهو خام النحاس الاكثر انتشارا لونه الخام اصفر بلمعان معدني يشبه الذهب لكن اقلصلابة.
دايوبيسيد DIOPSIDE
وهومعدن له بريق زجاجي يستخدم احيانا في صناعة الحلي .
الفلوريت FLUORITE
معدن يتكون من الكالسيوم والفلورين ،وهومادة مهمة جدا في انتاج الالمنيوموالفولاذ وبعض العدسات والمنشورات المستخدمة في الالات البصرية .
الجرافيت GRAPHITE
معدن اسود لين وملمس دهني يستخدم في صناعة البطاريات واقلام الرصاص والداراتالكهربائية التي لا تحترق واوعية صهر المعادن واوعية تعبئة الاحماض (البراميلالقوية) ويشكل طابوق الجرافيت قلب بعض انواع المفاعلات النووية ومواد تشحيم الساعاتواقفال الابواب الماكينات وصنع الماس .
الجبسGYPSUM
وهو معدن ابيض مصفر يستخدم في صناعة المصيص وهومعدن لين يمكن خدشه بالاظافر .
الكيانيت KYANITE
وهومعدن ازرق شاحب من الداخل ويوجد في الصخور الرسوبية وتستخدم في صناعةالمجوهرات والحلي .
معدن المونلزيت( MONAZAITE) ) و (المعادن الكريمة والمجوهرات
ويتعبر معدن المونلزيت MONAZAITE) ) وتعتبر (المعادن الكريمة والمجوهرات) منالمعادن ذات القيمة الكبيرة في العديد من الصناعات وتتميز بالجمال والقوة وتشملالماس والزمرد والاوبال والياقوت والمجوهرات المقلدة الصناعية وهناك احجار كريمةذ1ت اصول عضوية مثل اللؤلؤ والكهرمان وتوجد المعادن الكريمة في الصخورالنارية

[محمد حسن ضبعون]

جـــبـس


التركيبالكيميائي:كربونات الكالسيوم المميأه

نظام البلــوري :احادي الميل

الشكل الخارجـي:واضح، صفحي، ليفي، حبيبي ومتراص، كتل شمعية، وبعضالاحيان شريطي أو حزامي، كذلك يتواجد على شكل باقة ورد (وردة حمراء) والوانه ما بينأبيض إلى أصفر أو بني.

الخواص الطبيعية: هش صلابته (2)، خفيف الوزن، ذو انفصام تام، معظم الاحيان شفاف، ذو بريق حريري، لهقابلية للذوبان في حامض الهيدروكلوريك والماء الساخن.

البيئــــــة:من المعادن ذات البيئة الرسوبية، يتكون خلالالترسيب المباشر من المياه المالحة، أو من خلال تحول كبريتات الكالسيوم اللامائية،وايضا يتم الترسيب من العيون البركانية الساخنة، أو من التصعيد المباشر لمنفذبركاني صغير.

استعمالاتــــة:جبس بارس (كبريتات الكالسيوم اللامائية)، اسمنت بورتلاند، كعائق، كسماد فخار، للنحتوللديكور.

تواجـــــده:يوجد بكمياتهائلة بظفار قرب ثمريت.




انهيدريت



التركيبالكيميائي:كبريتات الكالسيوم
نظامالبلــوري :معيني مستقيم
الشكلالخارجـي:عادة يكون على شكل كتل ليفية متراصة، تنكسر إلى مكعبات صغيرة ذات لونأبيض، رمادي وأحمر.
الخواص الطبيعية:متوسط الصلابة (3-3.5)، ثقيل الوزن، ذو انفصام تام شفاف ونصف شفاف، مع بريق زجاجيإلى لؤلؤي، مخدشة أبيض اللون، يتحول إلى جبس عند إضافة الماء إليه.
البيئــــــة:الصخور الرسوبية ذاتالترسيب الكيميائي الناتجة عن تبخر المياه ذات الملوحة العالية. كذلك ينتج عن تجفيفالجبس في رواسبالمتبرخات المتحولة.
استعمالاتــــة:يستخدم لانتاج حامض السلفريك، وكحشو في الورقن وكذلك كأحجار الزخرفة.
تواجـــــده:موجود في ظفار بالقرب منثمريت متزامناً مع الجبس، والجبس يتحول إلى الانهدريت عند تسخينه إلى درجة 200oم.










باريــت







التركيبالكيميائي:كبريتات الباريوم
نظامالبلــوري :معيني مستقيم
الشكلالخارجـي:بلورات صفائحية، متراصة، حبيبية مصمته، أو كتل ترابية، غالبا بيضاء،عديمة اللون، صفراء، حمراء وبعض الاحيان تكون سوداء نتيجة لاحتوائها على مادةقارية.
الخواص الطبيعية:متوسطالصلابة(2.5-3.5)، ثقيل جدا، قابل للكسر، يوجد فيه الانفصام التام، شبه شفاف إلىشفاف مع بريق زجاجي، مخدشه ابيض.
البيئــــــة: معدن شائع في العروق الحرمائية ذات درجات الحرارةالمتوسطة والمنخفضة، مصاحبا لكبريتدات الرصاص، والانتيموني، كما يوجد أيضا على شكلعدسات وتجاويف في الصخور الجيرية والدولوميتية، وايضا يترسب عند العيون المائيةالحارة.
استعمالاتــــة:خام مهمللباريوم، الذي يستعمل كطين في حفر الابار، في صناعات الورق، المطاط، وفي صناعةالاصباغ البيضاء.
تواجـــــده:يتواجدفي معظم الصخور الكلسية خاصةفي التجاويف والعدسات والعروق وكذلك يتواجد مرافقالبعض رواسب الكبريتدات المصمته.

شرحلخواص الجبس والانهيدريت والباريت معالصور

جـــبـس


التركيبالكيميائي: كربونات الكالسيوم المميأه
نظام البلــوري :احادي الميل
الشكل الخارجـي:واضح، صفحي، ليفي، حبيبي ومتراص، كتل شمعية، وبعضالاحيان شريطي أو حزامي، كذلك يتواجد على شكل باقة ورد (وردة حمراء) والوانه ما بينأبيض إلى أصفر أو بني.
الخواص الطبيعية:هش صلابته (2)، خفيف الوزن، ذو انفصام تام، معظم الاحيان شفاف، ذو بريق حريري، لهقابلية للذوبان في حامض الهيدروكلوريك والماء الساخن.
البيئــــــة:من المعادن ذات البيئة الرسوبية، يتكون خلالالترسيب المباشر من المياه المالحة، أو من خلال تحول كبريتات الكالسيوم اللامائية،وايضا يتم الترسيب من العيون البركانية الساخنة، أو من التصعيد المباشر لمنفذبركاني صغير.
استعمالاتــــة:جبس بارس (كبريتات الكالسيوم اللامائية)، اسمنت بورتلاند، كعائق، كسماد فخار، للنحتوللديكور.
تواجـــــده:يوجد بكمياتهائلة بظفار قرب ثمريت.
انهيدريت



التركيبالكيميائي:كبريتات الكالسيوم
نظامالبلــوري :معيني مستقيم
الشكلالخارجـي:عادة يكون على شكل كتل ليفية متراصة، تنكسر إلى مكعبات صغيرة ذات لونأبيض، رمادي وأحمر.
الخواص الطبيعية:متوسط الصلابة (3-3.5)، ثقيل الوزن، ذو انفصام تام شفاف ونصف شفاف، مع بريق زجاجيإلى لؤلؤي، مخدشة أبيض اللون، يتحول إلى جبس عند إضافة الماء إليه.
البيئــــــة:الصخور الرسوبية ذاتالترسيب الكيميائي الناتجة عن تبخر المياه ذات الملوحة العالية. كذلك ينتج عن تجفيفالجبس في رواسبالمتبرخات المتحولة.
استعمالاتــــة:يستخدم لانتاج حامض السلفريك، وكحشو في الورقن وكذلك كأحجار الزخرفة.
تواجـــــده:موجود في ظفار بالقرب منثمريت متزامناً مع الجبس، والجبس يتحول إلى الانهدريت عند تسخينه إلى درجة 200oم.
باريــت




التركيبالكيميائي:كبريتات الباريوم
نظامالبلــوري :معيني مستقيم
الشكلالخارجـي:بلورات صفائحية، متراصة، حبيبية مصمته، أو كتل ترابية، غالبا بيضاء،عديمة اللون، صفراء، حمراء وبعض الاحيان تكون سوداء نتيجة لاحتوائها على مادةقارية.
الخواص الطبيعية: متوسطالصلابة(2.5-3.5)، ثقيل جدا، قابل للكسر، يوجد فيه الانفصام التام، شبه شفاف إلىشفاف مع بريق زجاجي، مخدشه ابيض.
البيئــــــة: معدن شائع في العروق الحرمائية ذات درجات الحرارةالمتوسطة والمنخفضة، مصاحبا لكبريتدات الرصاص، والانتيموني، كما يوجد أيضا على شكلعدسات وتجاويف في الصخور الجيرية والدولوميتية، وايضا يترسب عند العيون المائيةالحارة.
استعمالاتــــة:خام مهمللباريوم، الذي يستعمل كطين في حفر الابار، في صناعات الورق، المطاط، وفي صناعةالاصباغ البيضاء.
تواجـــــده:يتواجدفي معظم الصخور الكلسية خاصة في التجاويف والعدسات والعروق وكذلك يتواجد مرافقالبعض رواسب الكبريتدات المصمته.

[محمد حسن ضبعون]

بعض الصور للمعادنوالتراكيب الجيولوجية
الكوارتز الشفاف النقي ويسمي " البلور الصخري"

التركيب الكيميائي : ثاني أكسيد السيليكون
الصلادة : 7 درجات علي مقياس موهس
البريق : لا فلزي
الإنفصام : معدن لا ينفصم
المكسر : محاري
الكوارتز الأرجواني ويسمي " أميثست "

سبب تغير اللون : وجود شوائب من أكاسيد الحديد أو المنجنيز
الكوارتز المدخن ويسمي " الدخان الرمادي "

سبب تغير اللون : تكسير في روابط بعض الذرات
الكوارتز الوردي ( مثل الأرجواني )


الكوارتز الأبيض ( اللبني : في لون الحليب(

سبب تغير اللون : وجود فقاعات غازية



علاقة الإنسان بالمعادن
استخدم الإنسان المعادن ذات الألوان الزاهية بأغراض الزينة
الجمشت ( الكوارتز الأرجواني أو الأميثست )





الفيروز



الهيماتيت

التركيب الكيميائي : أكسيد الحديد الأحمر
اسم الصخر : ( حديد أسوان البطروخي )
نوع الصخر : صخر رسوبي كيميائي النشأة
الاستخدام : صناعة المغرة الحمراء
معدن الماس النفيس
التركيب الكيميائي : معدن عنصري يتكون من الكربون
الصلادة : أصلد المعادن جميعا وتبلغ صلادته ( 10 ) درجات علي مقياس موهس
لذلك يستطيع خدش وصقل وتلميع جميع المعادن الأخري
البريق : لافلزي
معدن الأوبال الثمين
خاصية تلاعب الألوان :
لأن نسيجه أليافي متموج فله القدرة علي إظهار " اللألأة " أو خاصية عين الهر
الأوبال الأحمر
خاصية تلاعب الألوان ( عرض الألوان ) : الماس من الأحجار الكريمة
يفرق شعاع الضوء الساقط عليه إلي اللونين الأحمر والبنفسجي

الأوبال الأزرق

أشكال بلورات المعادن
البلورة المكعبة

المحاور متساوية والزوايا متعامدة
تحتوي أكبر عدد من عناصر التماثل البلوري

صلادة المعادن ( الصلابة - الخداشة )
" درجة مقاومة سطح المعدن للخدش أو البري "

مقياس موهس للصلادة
التلك ( 1(


الجبس ( 2(
التركيب الكيميائي : كبريتات كالسيوم مائية
الصخر : الجبس
نوع الصخر : رسوبي كيميائي النشأة
يترسب نتيجة تبخر مياه الخلجان والبحيرات


التركيب الكيميائي : كربونات الكالسيوم
الإنفصام : معين الأوجه ( في أكثر من مستو إنفصام )
اللون : أبيض
الصخر : الحجر الجيري
نوع الصخر : رسوبي عضوي النشأة

[محمد حسن ضبعون]

بأستخدام استراتيجية التعليم التعاونى - طريقة الأستقصاء

المراجع
موقع
http://biala.ahlamontada.net/
http://www.thanwya.com/vb/showthread.php?p=4073028&posted=1#post4073028
كتاب إدارة الانتاج
كتاب الأنتاج العلمى للجغرافيين المصريين
بحث فى الأنترنت الطـــلاب: 1- 2- 3-
بحث فـى المكتبة الطــــلاب: 1- 2- 3-
جمع الصـــــــور الطــــلاب: 1- 2- 3-
مقدمة البحــــث الطــــلاب : 1- 2- 3-
تنثيق وتدقيق الطـــــــلاب : 1- 2- 3-
برنامج بور بويند الطلاب : 1- 2- 3-
طباعة وتوزيع الطــــــلاب : 1- 2- 3-
أستغرق العمل 4 أربعة أيام ، ثم تم تجميع المواد العلمية ، مع مراعاة حزف المتشابه وتعزيز النصوص بالصور والجداول البيانية أخذين فى الأعتبار توجيهات وإرشادات الدكتور / حسن أبوريشة ووضع تصور لتنثسق البحث واعداده ووضع برنامج الجدول الدورى الحديث على الأسطوانة المرفقة وبعد موافقة الجميع تم الطبع لعرضه على السيد الدكتور / حسن أبوريشة
والجميع مستعد للمناقشة ، والله ولى التوفيق

[محمد حسن ضبعون]

Sphalerite

[





Staurolite

[





Talc

[





Tourmaline Schorl

]







Zircon






[





Axinite

[





Benitoite

[





Chrysocolla

[












Copper








Diamond







Fuchsite







Gold Nugget

[





"Herkimer Diamond Quartz Crystal

[i







Labradorite Plagioclase Feldspar








Lazurite








Platinum Nuggets








Rhodochrosite

[





Ruby Corundum







Topaz








Ulexite








Variscite

[محمد حسن ضبعون]

Aragonite








Barite








Bornite








Chalcopyrite

[





Chrysotile Asbestos








Corundum

[





Epidote

[





Fluorite

[





Galena








Graphite

[





Gypsum

[



[





Hematite

[





Lepidolite

[





Psilomelane

[





Rutile- Rutilated Quartz

[

[محمد حسن ضبعون]

Actinolite

Glaucophane








Hornblende








Biotite







Calcite








Dolomite








Plagioclase Feldspar







Potassium Feldspar Microcline

[محمد حسن ضبعون]

الخارصين أو الزنك Zn

Zinc is the 23rd most abundant element in the earth's crust. Sphalerite, zinc sulfide, is and has been the principal ore mineral in the world. Zinc is necessary to modern living, and, in tonnage produced, stands fourth among all metals in world production - being exceeded only by iron, aluminum, and copper. Zinc uses range from metal products to rubber and medicines. About three-fourths of zinc used is consumed as metal, mainly as a coating to protect iron and steel from corrosion (galvanized metal), as alloying metal to make bronze and brass, as zinc-based die casting alloy, and as rolled zinc. The remaining one-fourth is consumed as zinc compounds mainly by the rubber, chemical, paint, and agricultural industries. Zinc is also a necessary element for proper growth and development of humans, animals, and plants; it is the second most common trace metal, after iron, naturally found in the human body.

صفات عامة

الإسم الرقم الرمز

زنك Zn 30

سلاسلكيميائية

الفلزاتالانتقالية

المجموعة, الدورة, المستوىالفرعي

d , 4 , 12

المظـهــر

رمادي شاحب مزرقّ

كتلةذرية

65.409(4) g/mol

شكلإلكتروني

[Ar] 3d10 4s2

[محمد حسن ضبعون]

خواص فيزيائية

الحالة
حالة صلبة
كثافةعند ح . غ.
7.14 ج/سم³
كثافة السائل عندm.p.
6.57 ج/سم³
نقطة الإنصهار
692.68 ك
419.53 م °
787.15 ف °
نقطة الغليان
1180 ك
907 م °
1665 ف °
حرارة الإنصهار
kJ/mol 7.32
حرارة التبخر
kJ/mol 123.6
السعةالحرارية
(25 25.390 C )م ° ( J/(mol·K

ضغط البخار

P/Pa

1

10

100

1 k

10 k

100 k

at T/K

610

670

750

852

990

(1185)

الخواص الذرية للخارصين

البنية البللورية
hexagonal
حالة التأكسد
amphoteric oxide 2
سالبيةكهربية
1.65 (مقياسباولنج)
طاقة التأين
1st: 906.4 kJ/mol
2nd: 1733.3 kJ/mol
3rd: 3833 kJ/mol
نصف قطر ذري
135pm
نصف قطر ذري(حسابيا(
142pm
نصف القطر التساهمي
131pm
نصف قطر فان دير فال
139pm

معلومات متفرقة

الترتيب المغناطيسي
diamagnetic
مقاومة كهربية
20 °C 59.0 nΩ·m
توصيل حراري
(300 K ك ) 116
(W/(m·K)
تمدد حراري
(25 °C) 30.2 µm/(m·K)
سرعةالصوت قضيب رفيع
(ح.غ.) (rolled) 3850 م/ث
معامليونج
108 GPa
معامل القص
43 GPa
معايرالحجم
70 GPa
نسبة بواسون
0.25
صلابة موس
2.5
رقم برينل للصلادة
412 MPa
رقم التسجيل
7440-66-6

[محمد حسن ضبعون]

من عناصر السلسله الاولى في الفلزات الانتقالية وذلك لوجود مدارات فارغه بالمدار d وبالتالي يستطيع تكوين complex
كلمة الخارصين هى التسمية العربية للزنك . و يختلف العلماء اللغويون حول اصل كلمة زنك فبينما يرى بعضهم انها كلمة لاتينية تعنى الراسب الابيض يرى اخرون انها مشتقة من الكلمة الألمانية Zinke و هى تعنى اسنان المشط حيث ان شكل الفلز الخام في فرن الصهر يكون شبيها بهذا . في حين يرى اخرون انها كلمة مشتقة من الكلم الفارسية Seng و تعنى الحجر

الاكتشاف

الزنــك أو الخارصين عنصر رمزه الكيميائي Zn. وهو فلز لامع ذو لون أبيض ضارب إلى الزرقة، ويتمتع بأهمية في الصناعة. فالزنك يمكن تشكيله كيفما اتفق باستخدام الطرائق التقليدية لتشكيل الفلزات. ويتم جلفنة الفلزات مثل الحديد والفولاذ ـ أي صقلها بالزنك ـ لمنع الصدأ. ويستخدم الفلز المجلفن في بعض المنتجات مثل ميازيب أو بالوعات السطح وبطانات الصهاريج. ويُستخدم الزنك أيضاً في صناعة البطاريات الكهربائية. كما أنّ النباتات والحيوانات تحتاج إلى الزنك في النمو الطبيعي والعلاج. ويُعد الزنك أحد مكونات هورمون الأنسولين.
ويمكن للزنك أن يتحد مع فلزات أخرى لتشكيل سبائك. مثال ذلك الصفر الذي يُعد سبيكة من النحاس الأحمر والزنك، والبرونز وهو سبيكة من النحاس والقصدير والزنك، والفضة الألمانية وهي سبيكة من النحاس والنيكل والزنك. ويُستخدم الزنك أيضًا في صناعة سبائك اللحام (سبائك سهلة الانصهار تستخدم في لحام الفلزات) . ويُستخدم الزنك وسبائكه في عملية الصب في قوالب، أي تشكيل الأشياء من الفلزات المنصهرة باستخدام القوالب، وفي عملية الطلاء بالكهرباء، أي طلاء شيء ما باستخدام الكهرباء، وفي عملية تعدين المساحيق، أي تشكيل الأدوات من مساحيق الفلزات.
ويعمل الهواء الرطب على إطفاء بريق الزنك من خلال إكسابه طبقة طلاء رواقية من أكسيد الزنك. وحالما تتشكل طبقة الطلاء هذه، لايمكن للهواء أن يؤكسد الطبقة التالية من الزنك. يُستخدم مسحوق أكسيد الزنك الأبيض في صناعة مستحضرات التجميل واللدائن والمطاط ومراهم الجلد والصابون. ويُستخدم كذلك في صناعة الدهانات الصبغية والأحبار. ويتوهج كبريتيد الزنك، وهو مركب من الزنك والكبريت، عندما تُسلط عليه الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة السينية أو أشعة القطب السالب (الكاثود) وتيار من الإلكترونات. ويستخدم كبريتيد الزنك في طلاء المينا المضيئة في الساعات وشاشات أجهزة التلفاز والمصابيح الفلورية. كما أن كلوريد الزنك (مركب من الزنك والكلور) يقي الخشب من التآكل والحشرات

[محمد حسن ضبعون]

قائمة البلدان حسب انتاج الزنك في عام 2006.

مسلسل

البلد/المنطقة

إنتاج الزنك(طن)

0
العالم

10,000,000

1
الصين

2,600,000[1]

2
أستراليا

1,380,000

3
بيرو

1,201,794

4
الولاياتالمتحدة الأمريكية

727,000

5
كندا

710,000

6
المكسيك

480,000[1]

7
أيرلندا

425,700

8
الهند

420,800

9
كازاخستان

400,000[1]

10
السويد

192,400

11
روسيا

190,000 [1]

12
البرازيل

176,000[1]

13
بوليفيا

175,000[1]

14
بولندا

135,600

15
إيران

130,000[1]

16
المغرب

73,000[1]

17
ناميبيا

68,000[1][2]

18
كورياالشمالية

67,000[1]

19
تركيا

50,000[1]

20
فيتنام

48,000[1]

21
تايلند

45,000[1]

22
هندوراس

37,646

23
فنلندا

35,700

24
جنوبإفريقيا

34,444

25
شيلي

31,725

26
الأرجنتين

30,300[1]

27
بلغاريا

17,300[1]

28
رومانيا

9,600[1]

29
اليابان

7,169

30
الجزائر

5,000[1]

31
المملكةالعربية السعودية

1,500[1]

32
جورجيا

400[1]

33
البوسنةوالهرسك

300[1]

34
ميانمار

100[1]