تويت
الجامعة المستنصرية
كلية الهندسة
قسم الهندسة المدنية
المرحلة الأولى
إعداد الطالب : مرتضى محمد مالح
التاريخ: ١٧/٠٣/٢٠٢١
م/ تقرير عن المعادن
🔴 المعادن هي مواد تتكون في الطبيعة نتيجة بعض العمليات الجيولوجية، وتمتلكُ بناءً بلورياً وتركيباً كيميائياً خاصاً، وتُعتبر مواداً صلبة متجانسة غير عضوية، وتصنف المعادن حسب التركيب الكيميائي إلى معادن عنصرية، وكبريتيدات، وأكاسيد، وهاليدات، وفوسفات، وكربونات، وكبريتات، وسيلكات
للمعادن العديد من الأنواع وتصنف هذه الأنواع تبعا للخصائص الكيميائية والفيزيائية، ومن المعروف إن المعادن من أهم العناصر الموجودة على سطح الكرة الأرضية، كما أنها تختلف في خواصها المميزة عن باقي العناصر الموجودة والمعروفة حتى الآن.
حيث نجد إن كل المعادن توجد في حالة صلبة ما عدا معدن الزئبق الذي يوجد في الحالة الشبه سائلة، وله خصائص مختلفة وفريدة مما مكنه من الدخول في العديد من الصناعات والاستفادة منه بشكل كبير في الكثير من الأدوات والصناعات التي يصعب على الإنسان الاستغناء عنها في حياته اليومية وجعل منه معدن مميز.
نجد أيضًا إن المعادن تصير قلوية عند حدوث أكسدتها وتتفاعل مع الأحماض، وتصدأ المعادن عند تعرضها للهواء لفترات طويلة وللرطوبة ولعوامل الجو الطبيعية ونجد أيضا المعادن توجد في جسم الإنسان بكميات ضئيلة متفاوتة.
🔴 تُصنف المعادن إلى حوالي خمسة أنواع
أولًا المعادن الغير الحديدية
تستخدم المعادن الغير الحديدية في الكثير والكثير من الصناعات بدلًا من الحديد.
فنجد أنها تستخدم في صناعه الآلات والمعدات الثقيلة، وذلك لأن هذه المعادن الغير الحديدية تتميز بأنها ليست ثقيلة كالحديد، وتتميز أيضًا بأنها مقاومة بشكل كبير للتآكل وتتميز بليونتها العالية.
وتحتاج هذه المعادن إلى قوة ضغط اقل كثيرًا لنتمكن من تشكيلها إلى إي شكل من الإشكال التي نريدها، وبالإضافة إلى ذلك تتميز هذه المعادن بقدرتها على توصيل التيار الكهربائي بشكل جيد والتوصيل العالي للحرارة.
يزيد الطلب على هذه المعادن بشكل كبير، ويتم أيضًا استخدامها بشكل كبير في وقتنا الحالي ومن هذه المعادن الغير حديدية عنصر النحاس والالومنيوم والرصاص.
🔴 ثانيًا (المعادن الحديدية)
🔷️ يمكننا أن نستدل على تركيب المعادن الحديدية من اسمها أنها تتكون من عنصر الحديد، بالإضافة إلى وجود عنصر الكربون ونجد أنها أيضًا تسمى بذلك الاسم لاحتوائها هذه المعادن على العديد من المميزات والتي مكنتها من الدخول في صناعات واسعة، وتتميز أيضًا هذه المعادن الحديدية بصلابة قوية وقدرة فائقة على تشكيل أشكال عديدة.
🔷️وتعتبر أيضًا المعادن الحديدية من الموصلات الجيدة للتيار الكهربائي وتوصيلها الحراري عالي أيضًا ومن المعادن الحديدية عنصر الحديد ومعدن الفولاذ، من الاستخدامات الشائعة والرئيسية للمعادن الحديدية صناعة الآلات والمعدات القوية والثقيلة وذلك بسبب قوتها الفائقة وقدرتها علي تحمل الظروف البيئية القاسية والشديدة وتحملها أيضًا للأوزان الثقيلة، وعلى الرغم من كل هذه المميزات الفائقة والعالية نجدها أيضًا تتعرض للتآكل مع مرور الزمن وتتعرض أيضًا للذوبان في درجات الحرارة العالية
🔴 ثالثا (المعادن النبيلة)
إن المعادن النبيلة مثل عناصر الغازات النبيلة (الخاملة) تتميز برد فعل قليل وبطيء في التفاعلات الكيميائية، إلا إننا نجد إن المعادن النبيلة تتفاعل بشكل ملحوظ عند وجودها في صورة سائلة.
كما تتميز المعادن النبيلة بعدة مميزات منها عدم تأكلها وعدم إصابتها بالأكسدة والصدأ عند تعرضها للهواء فترات من الزمن والرطوبة، كما أنها تتميز أيضًا بالليونة والمرونة العالية مما مكننا من سهولة تشكيلها لأشكال عدة وتحويلها إلى رقائق وأسلاك رفيعة وعلى سبيل المثال يمكن تحويل جرامين من الذهب إلى ٢ متر مربع، وتم استخدام رقائق الذهب من قبل العلماء في الكثير من النظريات والتجارب فنجد إن العالم رذرفورد قام باستخدام رقائق الذهب في دراسة بنية الذرة.
كما أنها تعتبر موصلة جيدة للتيار الكهربائي والحرارة، ولكننا نجد إن هذه المعادن النبيلة ذات تكلفة عالية جدا بسبب خصائصها النبيلة وتستخدم أيضا في صناعة الحلي المجوهرات ومنها عنصر الذهب وعنصر البلاتين وعنصر الفضة
🔴 رابعا (المعادن الثقيلة)
تتضمن المعادن الثقيلة كل المعادن ذات الوزن الذري المرتفع وذات الكثافة العالية، ولكنها قد تكون اقل قوة من الحديد وبعض المعادن الأخرى، كما نجدها اقل وجود في الطبيعة، تتميز المعادن الثقيلة بأنها ذات سمية عالية وبذلك تهدد صحة الإنسان عند دخولها في جسم الإنسان مثل الزرنيخ القاتل وعنصر الكادميوم وعنصر الرصاص من المعتقد إن كل المعادن صلبة وقادرة على التشكل بأشكال عديدة إلا إننا نجد إن عناصر المعادن الثقيلة لا تتبع القاعدة السابقة، وبالرغم من إن المعادن ذات توصيل عالي للتيار الكهربائي والحرارة إلا إننا نجد إن عنصر الرصاص ضعيف ورَديء التوصيل الكهربائي وان عنصر الزئبق ضعيف ورَديء التوصيل الحراري.
تدخل عناصر المعادن الثقيلة في الكثير والكثير من الصناعات والمجالات، مثلا الصناعة والزراعة وحتى المجالات الطبية بشكل كبير كما أنها توجد أيضًا في النباتات والحيوانات.
🔴 خامسا السبائك المعدنية
تتكون عناصر هذه المجموعة من مزيج من المعادن ، حيث يتم تمييزها على أنها معادن مختلطة بهدف الحصول على الخواص المطلوبة مثل قوة أكبر أو متانة أكبر أو مقاومة أكبر ضد التآكل ، ويمكن استخدام هذه السبائك لتجنب الحرارة الجيل أو المقاومة ، والبندقية هي مثال حي على استخدام هذه المجموعة لأنها ترتفع عند إطلاق النار ، ولكن بسبب استخدام السبائك ، لا يتم تسخينها بسرعة كبيرة مثل المعادن التقليدية.
🔴 تتكون المعادن في الطبيعة نتيجة للعمليات التالية:
🔷️ النشاط الناري
التبلور من السائل الصهاري
التبلور من المحاليل الحارة
🔷️ عمليات الترسيب
التبلور من المركبات الملحية لمياه البحار والمحيطات
تكون بعض المعادن في صورة خامات معدنية رسوبية لمنشأة
🔷️ عمليات التحول
تكون معادن جديدة بتأثير عوامل التحول مثل الجرافيت
🔴 الخصائص الفيزيائية للمعادن
المظهر البلوري وهو شكل بلورة المعدن الخارجي ويقوم بدور بعكس الترتيب الداخلي للذرة.
اللون نجد إن معظم المعادن لها لون مميز ومحدد لها مثل اللون الأخضر والأصفر والأرجواني، ويمكننا رؤيته بمجرد النظر إلى سطح الخارجي المعدن.
الحكاكة تعتبر هي القدرة على الحصول على اللون المرغب به بعد فترة احتكاك المعدن والحصول على مسحوق، والذي يستخدم في التعرف على المعادن.
اللمعان خاصية اللمعان نحدد من خلالها إذا كان هذا المعدن فلزي أو اللافلزى أو شبه فلزي، وذلك من خلال تحديد قدرة المعدن على عكس الضوء وقوة الانعكاس من على سطح المعدن.
خاصية القساوة تعبر هذه الخاصية عن مدى قدرة المعادن على مقاومة عملية الحك من المعادن الأخرى.
خاصية الشفافية وهي قدرة المعدن على تمرير الضوء خلاله ويمكن تقسي وتصنيف المعادن من خلال هذه الخاصية إلى ثلاثة أنواع، وهما معدن معتم ومعدن شفاف وأخر شبه شفاف.
خاصية الوزن النوعي هي التي يمكن من خلالها قياس كثافة المعادن مقارنة بالماء.
أما آخر خاصية هي التي يطلق عليها خاصية الانفصام، وهى الطريقة الوحيدة التي يمكن من خلالها تحديد قدرة المعدن هذا للتشقق أو الحك من قبل المعادن الأخرى وخاصة على الأسطح.
🔴 خواص تماسكية
🔷️البناء الكريستالي:
يتبلور المعدن بحسب نظام بنائي خاص. عندما يمتلك المعدن القدرة على أن يُبنى ببطء شديد يمكن لبُنيته أن تُرى بالعين المجردة. هناك سبعة أنظمة بلورية: نظام بلوري ثلاثي الميل ، نظام بلوري أحادي الميل ، نظام بلوري معيني قائم، نظام بلوري سداسي، نظام بلوري ثلاثي، نظام بلوري رباعي ونظام بلوري مكعب، معدودة بتزايد التناظر.
🔷️قابلية الشطر:
وهي نزعة المعدن للقطع على طول سطح أو زوايا خاصة بسبب الضعف في البناء الكريستالي. يمكن أن تكون رؤية شطر عند بعض عينات المعادن صعبة جداً، على الرغم من أنه ينبغي على المعدن أن يظهره. وبالتالي يمكن استخدام قابلية الشطر عند العينة من أجل استثناء المعادن التي تفتقد قابلية الشطر. من السهل خلط مفهومي قابلية الشطر مع البناء الكريستالي. تمتلك بعض المعادن الخاصيتين، مثل الهاليت ، الكالسيت والفلوريت. هناك معادن تمتلك فقط خاصية قابلية الشطر مثل الميكا، ومعادن أخرى تمتلك فقط خاصية البناء البلوري مثل المرو . تُقطع المعادن بخاصية قابلية الشطر دائماً بنفس الزوايا، أما المعادن ذات البناء البلوري تقطع باتجاهات غير منتظمة.
🔷️ الصلادة : هي المقاومة التي يبديها المعدن للخدش.
🔷️ الانخلاع او التشقق : قابلية المعدن للانخلاع عند مستويات منتظمة (مستويات الانخلاع) ومتوازية عند طرقها طرقا خفيفا، وتقسم إلى انخلاع واضح- في اتجاه أو أكثر- وانخلاع غير واضح.
🔷️ الانفصال: تفتت أو تكسر المعدن نتيجة عوامل خارجية
🔷️ سطح الكسر: شكل سطح المعدن عند كسره صناعيا في اتجاهات غير تلك التي ينفصم عندها. يمكن لسطح الكسر أن يستخدم من أجل تحديد المعادن التي تفتقد أو تمتلك قابلية شطر ضعيفة. سطح الكسر يمكن أن يكون بشكل بلح البحر (سطح كسر منحنٍ دائماً)، بشكل تحطّم، بشكل خيطي أو بشكل أملس.
🔷️ الطروقية وقابلية السحب: إمكانية تشكيل المعدن.
🔷️ الوزن النوعي.
🔷️ الخواص الحسية: الرائحة، المذاق، الملمس.
🔴 خواص أخرى
الإشعاع الذري
المغناطيسية
الكهربائية
درجة حرارة الانصهار
🔴 استخدامات المعادن في حياتنا
إن المعادن توجد في حياتنا بشكل يومي وتدخل في استخدامات هامة لنا سواء في الصناعة أو بلبسها واقتنائها، لذلك سوف نعرف استخداماتها في حياتنا كالأتي:
🔷️الحديد
كلنا نعلم أهمية الحديد في حياتنا فلا يمكن إنكار دوره الهام في شتى مجالات الحياة، فالحديد يكون المسامير ويكون القضبان الحديدية ويكون المحركات والأفران وغيرها من الأدوات التي تستخدم الحديد وفي أكثر من شيء.
🔷️النحاس
يدخل النحاس في صنع الأسلاك لكي يقوم بدوره في توصيل الكهرباء، لذلك لا يمكن الاستغناء عنه في الحياة.
🔷️البرونز
يستخدم البرونز في بعض الأشياء لكي لا يتم حدوث أي نوع من أنواع الصدأ مثل الصفائح الحديدية، والخلية الجافة
🔷️الألمونيوم
نستخدمها بكثرة في حياتنا وخاصة في المطبخ، فهو يدخل في صنع الأواني، وهو يكون خفيف جدًا لذلك يستخدم مع صناعة أجزاء مختلفة في الطائرة.
🔷️الفضة الألمانية
نقوم باستخدامه في يومنا من خلال النقود المتداولة فيما بيننا والتي تكون على شكل فضة
🔴 المعادن الثمينة
الذهب حيث يستخدم بنطاق واسع في المجوهرات فهو مهم جدًا ويفيد في الاقتصاد أيضًا، ولا يمكن أن ننكر دوره لدي أي سيدة تتألق به في كل مكان ويفيد أيضًا في الاستثمار بشكل كبير.
والبلاتين وهو نوع مهم ونادر ويستخدم في صنع السيارات وغيرها.
والفضة تعرف أيضًا في صناعة المجوهرات ولكنها ليست مثل الذهب ولكنه منتشر أيضًا في استخدامه لذوقه الراقي وجماله، وينتشر استخدامه في التكنولوجيا أيضًا.
هذه المعادن تفيد جدًا في الصناعة والاستثمار لذلك لها قيمة كبيرة فهي ليست كثيرة وبالرغم من هذا مطلوبة وبكثرة لذلك نجد أن سعرها يعلوا ولا ينخفض أبدًا، فإن كان هناك رغبة في الاستثمار فسوف يكون هذا الأمر مربح
🔴 المعادن في العراق
🔷️الكبريت:
يوجد بكميات كبيرة في محافظات الأنبار وصلاح الدين ونينوى شمال وغرب العراق، وتقدر كميات الاحتياطي منه بأكثر من 600 مليون طن تم استثمار ثلاث حقول فقط.
🔷️الحديد:
يتركز في محافظة الأنبار غربي العراق، وتحديدا في صحراء جنوب غرب الرمادي عاصمة المحافظة المحلية ويقدر الاحتياطي تحت الأرض بنحو 60 مليون طن.
🔷️الذهب:
ويتركز في محافظة الأنبار في المنطقة الممتدة من أعالي الفرات، وصولاً إلى الصحراء الغربية في عمق المحافظة وأعلى نهر دجلة غرب نينوى.
🔷️الفضة:
تتركز في مناطق إقليم كردستان ضمن الصخور البركانية مع معادن أخرى، منها الرصاص والزنك في مدينة دهوك.
🔷️الفوسفات:
يتركز الفوسفات في محافظة الأنبار غربي العراق، وبواقع عشرة آلاف مليون طن، وعلى عمق 20 متراً من تحت سطح الأرض في صحراء الأنبار.
🔷️الرصاص:
يتركز في مدينتي دهوك والسليمانية أقصى شمال العراق على شكل صخور كربونية مترسبة ويقدر حجم الاحتياطي منه بأكثر من 50 مليون طن.
🔷️النحاس:
ويتركز في محافظة السليمانية في إقليم كردستان شمال البلاد، في نطاق قعر بركاني وتتفاوت تقديرات حجم المعدن بين 10 إلى 20 مليون طن.
🔷️اليورانيوم:
يتركز في محافظة الأنبار بمنطقة عكاشات، ضمن تشكلات طبقات الفوسفات في الصحراء الغربية.
🔷️كبريت الصوديوم:
يتركز في محافظة صلاح الدين ويقدر الاحتياطي العام من هذه المادة بنحو 22 مليون طن من المادة الخام.
🔷️الدولومايت:
يتركز في الأنبار والمثنى، ويقدر احتياطي البلاد منه بنحو 330 مليون طن.
🔷️الجبسم:
يتركز في نينوى وكركوك وصلاح الدين، ويقدر احتياطي البلاد منه بنحو 130 مليون طن، ويصل الإنتاج السنوي منه إلى 1.5 مليون متر مكعب سنوياً.
🔷️الكلس:
يتركز في مدن الأنبار والمثنى والنجف ونينوى وكردستان ويقدر احتياطي البلاد منه بنحو 8000 مليون طن.
🔷️السيليكا:
تتركز في محافظة الأنبار غربي البلاد في منطقة الصحراء الغربية، تحديداً، وتظهر على شكل طبقات من الرمال البيضاء، وتتكون بشكل رئيسي من معدن الكوارتز ويبلغ احتياطي البلاد منها نحو 75 مليون طن، ولا يتجاوز سقف الإنتاج السنوي منها 50 ألف طن
🔷️الكوارتزايت:
يتركز في محافظة الأنبار غربي العراق في منطقة الصحراء الغربية في منطقة الرطبة تحديداً، ويظهر على شكل كتل صخرية مقاومة للتعرية وتقدر الاحتياطات بنحو 16 مليون طن.
🔷️رمال الفلدسبار:
وتتركز في محافظة النجف جنوبي البلاد، ضمن الطبقات الرملية ويقدر احتياطي البلاد منها بنحو 2.3 مليون طن.
🔷️الكوارتز:
توجد في الأنبار ومدينة الفاو الواقعة على مياه الخليج العربي في البصرة، ويقدر احتياطي البلاد منها بنحو 855 مليون متر مكعب.
🔷️ الزئبق الأحمر:
يتركز في محافظة ميسان جنوب البلاد، حيث اكتشف خلال السنوات الماضية تحديداً في منطقة الأهوار.
🔷️السلستايت (كبريت السترونتيوم) :
يتركز في مدينتي النجف وكربلاء ويظهر على شكل عدسات صخرية رملية، ويتكون بشكل أساسي من معدن السلستايت ويقدر احتياطي البلاد منه بنحو 800 الف طن غير مستثمر.
🔷️البوكسايت:
ويتركز في محافظة الأنبار ويقدر احتياطي البلاد منه بنحو مليون طن.
🔷️ الزجاج:
يتركز في محافظة الأنبار امتداداً من وسط المحافظة وصولاً إلى الصحراء الغربية على شكل رمال سطحية براقة في السهول والهضاب، وتقدر الكميات الموجودة بنحو 400 مليون متر مكعب.
🔴 كما يحتوي العراق على معادن أخرى كالألمنيوم والسيراميك والنيكل والمنغنيز والكروم في بغداد وبابل وكربلاء والقادسية وسط وجنوب العراق، لا يعرف حجمها حتى الآن كونها اكتشفت مؤخرا من قبل كوادر عراقية محلية تنقصها خبرة وآليات تحديد حجم تلك الاستكشافات.
🔴 المصادر
1- هيئة المسح الجيولوجي العراقية
2- الموسوعة الحرة ويكيبيديا
كلية الهندسة
قسم الهندسة المدنية
المرحلة الأولى
إعداد الطالب : مرتضى محمد مالح
التاريخ: ١٧/٠٣/٢٠٢١
م/ تقرير عن المعادن
🔴 المعادن هي مواد تتكون في الطبيعة نتيجة بعض العمليات الجيولوجية، وتمتلكُ بناءً بلورياً وتركيباً كيميائياً خاصاً، وتُعتبر مواداً صلبة متجانسة غير عضوية، وتصنف المعادن حسب التركيب الكيميائي إلى معادن عنصرية، وكبريتيدات، وأكاسيد، وهاليدات، وفوسفات، وكربونات، وكبريتات، وسيلكات
للمعادن العديد من الأنواع وتصنف هذه الأنواع تبعا للخصائص الكيميائية والفيزيائية، ومن المعروف إن المعادن من أهم العناصر الموجودة على سطح الكرة الأرضية، كما أنها تختلف في خواصها المميزة عن باقي العناصر الموجودة والمعروفة حتى الآن.
حيث نجد إن كل المعادن توجد في حالة صلبة ما عدا معدن الزئبق الذي يوجد في الحالة الشبه سائلة، وله خصائص مختلفة وفريدة مما مكنه من الدخول في العديد من الصناعات والاستفادة منه بشكل كبير في الكثير من الأدوات والصناعات التي يصعب على الإنسان الاستغناء عنها في حياته اليومية وجعل منه معدن مميز.
نجد أيضًا إن المعادن تصير قلوية عند حدوث أكسدتها وتتفاعل مع الأحماض، وتصدأ المعادن عند تعرضها للهواء لفترات طويلة وللرطوبة ولعوامل الجو الطبيعية ونجد أيضا المعادن توجد في جسم الإنسان بكميات ضئيلة متفاوتة.
🔴 تُصنف المعادن إلى حوالي خمسة أنواع
أولًا المعادن الغير الحديدية
تستخدم المعادن الغير الحديدية في الكثير والكثير من الصناعات بدلًا من الحديد.
فنجد أنها تستخدم في صناعه الآلات والمعدات الثقيلة، وذلك لأن هذه المعادن الغير الحديدية تتميز بأنها ليست ثقيلة كالحديد، وتتميز أيضًا بأنها مقاومة بشكل كبير للتآكل وتتميز بليونتها العالية.
وتحتاج هذه المعادن إلى قوة ضغط اقل كثيرًا لنتمكن من تشكيلها إلى إي شكل من الإشكال التي نريدها، وبالإضافة إلى ذلك تتميز هذه المعادن بقدرتها على توصيل التيار الكهربائي بشكل جيد والتوصيل العالي للحرارة.
يزيد الطلب على هذه المعادن بشكل كبير، ويتم أيضًا استخدامها بشكل كبير في وقتنا الحالي ومن هذه المعادن الغير حديدية عنصر النحاس والالومنيوم والرصاص.
🔴 ثانيًا (المعادن الحديدية)
🔷️ يمكننا أن نستدل على تركيب المعادن الحديدية من اسمها أنها تتكون من عنصر الحديد، بالإضافة إلى وجود عنصر الكربون ونجد أنها أيضًا تسمى بذلك الاسم لاحتوائها هذه المعادن على العديد من المميزات والتي مكنتها من الدخول في صناعات واسعة، وتتميز أيضًا هذه المعادن الحديدية بصلابة قوية وقدرة فائقة على تشكيل أشكال عديدة.
🔷️وتعتبر أيضًا المعادن الحديدية من الموصلات الجيدة للتيار الكهربائي وتوصيلها الحراري عالي أيضًا ومن المعادن الحديدية عنصر الحديد ومعدن الفولاذ، من الاستخدامات الشائعة والرئيسية للمعادن الحديدية صناعة الآلات والمعدات القوية والثقيلة وذلك بسبب قوتها الفائقة وقدرتها علي تحمل الظروف البيئية القاسية والشديدة وتحملها أيضًا للأوزان الثقيلة، وعلى الرغم من كل هذه المميزات الفائقة والعالية نجدها أيضًا تتعرض للتآكل مع مرور الزمن وتتعرض أيضًا للذوبان في درجات الحرارة العالية
🔴 ثالثا (المعادن النبيلة)
إن المعادن النبيلة مثل عناصر الغازات النبيلة (الخاملة) تتميز برد فعل قليل وبطيء في التفاعلات الكيميائية، إلا إننا نجد إن المعادن النبيلة تتفاعل بشكل ملحوظ عند وجودها في صورة سائلة.
كما تتميز المعادن النبيلة بعدة مميزات منها عدم تأكلها وعدم إصابتها بالأكسدة والصدأ عند تعرضها للهواء فترات من الزمن والرطوبة، كما أنها تتميز أيضًا بالليونة والمرونة العالية مما مكننا من سهولة تشكيلها لأشكال عدة وتحويلها إلى رقائق وأسلاك رفيعة وعلى سبيل المثال يمكن تحويل جرامين من الذهب إلى ٢ متر مربع، وتم استخدام رقائق الذهب من قبل العلماء في الكثير من النظريات والتجارب فنجد إن العالم رذرفورد قام باستخدام رقائق الذهب في دراسة بنية الذرة.
كما أنها تعتبر موصلة جيدة للتيار الكهربائي والحرارة، ولكننا نجد إن هذه المعادن النبيلة ذات تكلفة عالية جدا بسبب خصائصها النبيلة وتستخدم أيضا في صناعة الحلي المجوهرات ومنها عنصر الذهب وعنصر البلاتين وعنصر الفضة
🔴 رابعا (المعادن الثقيلة)
تتضمن المعادن الثقيلة كل المعادن ذات الوزن الذري المرتفع وذات الكثافة العالية، ولكنها قد تكون اقل قوة من الحديد وبعض المعادن الأخرى، كما نجدها اقل وجود في الطبيعة، تتميز المعادن الثقيلة بأنها ذات سمية عالية وبذلك تهدد صحة الإنسان عند دخولها في جسم الإنسان مثل الزرنيخ القاتل وعنصر الكادميوم وعنصر الرصاص من المعتقد إن كل المعادن صلبة وقادرة على التشكل بأشكال عديدة إلا إننا نجد إن عناصر المعادن الثقيلة لا تتبع القاعدة السابقة، وبالرغم من إن المعادن ذات توصيل عالي للتيار الكهربائي والحرارة إلا إننا نجد إن عنصر الرصاص ضعيف ورَديء التوصيل الكهربائي وان عنصر الزئبق ضعيف ورَديء التوصيل الحراري.
تدخل عناصر المعادن الثقيلة في الكثير والكثير من الصناعات والمجالات، مثلا الصناعة والزراعة وحتى المجالات الطبية بشكل كبير كما أنها توجد أيضًا في النباتات والحيوانات.
🔴 خامسا السبائك المعدنية
تتكون عناصر هذه المجموعة من مزيج من المعادن ، حيث يتم تمييزها على أنها معادن مختلطة بهدف الحصول على الخواص المطلوبة مثل قوة أكبر أو متانة أكبر أو مقاومة أكبر ضد التآكل ، ويمكن استخدام هذه السبائك لتجنب الحرارة الجيل أو المقاومة ، والبندقية هي مثال حي على استخدام هذه المجموعة لأنها ترتفع عند إطلاق النار ، ولكن بسبب استخدام السبائك ، لا يتم تسخينها بسرعة كبيرة مثل المعادن التقليدية.
🔴 تتكون المعادن في الطبيعة نتيجة للعمليات التالية:
🔷️ النشاط الناري
التبلور من السائل الصهاري
التبلور من المحاليل الحارة
🔷️ عمليات الترسيب
التبلور من المركبات الملحية لمياه البحار والمحيطات
تكون بعض المعادن في صورة خامات معدنية رسوبية لمنشأة
🔷️ عمليات التحول
تكون معادن جديدة بتأثير عوامل التحول مثل الجرافيت
🔴 الخصائص الفيزيائية للمعادن
المظهر البلوري وهو شكل بلورة المعدن الخارجي ويقوم بدور بعكس الترتيب الداخلي للذرة.
اللون نجد إن معظم المعادن لها لون مميز ومحدد لها مثل اللون الأخضر والأصفر والأرجواني، ويمكننا رؤيته بمجرد النظر إلى سطح الخارجي المعدن.
الحكاكة تعتبر هي القدرة على الحصول على اللون المرغب به بعد فترة احتكاك المعدن والحصول على مسحوق، والذي يستخدم في التعرف على المعادن.
اللمعان خاصية اللمعان نحدد من خلالها إذا كان هذا المعدن فلزي أو اللافلزى أو شبه فلزي، وذلك من خلال تحديد قدرة المعدن على عكس الضوء وقوة الانعكاس من على سطح المعدن.
خاصية القساوة تعبر هذه الخاصية عن مدى قدرة المعادن على مقاومة عملية الحك من المعادن الأخرى.
خاصية الشفافية وهي قدرة المعدن على تمرير الضوء خلاله ويمكن تقسي وتصنيف المعادن من خلال هذه الخاصية إلى ثلاثة أنواع، وهما معدن معتم ومعدن شفاف وأخر شبه شفاف.
خاصية الوزن النوعي هي التي يمكن من خلالها قياس كثافة المعادن مقارنة بالماء.
أما آخر خاصية هي التي يطلق عليها خاصية الانفصام، وهى الطريقة الوحيدة التي يمكن من خلالها تحديد قدرة المعدن هذا للتشقق أو الحك من قبل المعادن الأخرى وخاصة على الأسطح.
🔴 خواص تماسكية
🔷️البناء الكريستالي:
يتبلور المعدن بحسب نظام بنائي خاص. عندما يمتلك المعدن القدرة على أن يُبنى ببطء شديد يمكن لبُنيته أن تُرى بالعين المجردة. هناك سبعة أنظمة بلورية: نظام بلوري ثلاثي الميل ، نظام بلوري أحادي الميل ، نظام بلوري معيني قائم، نظام بلوري سداسي، نظام بلوري ثلاثي، نظام بلوري رباعي ونظام بلوري مكعب، معدودة بتزايد التناظر.
🔷️قابلية الشطر:
وهي نزعة المعدن للقطع على طول سطح أو زوايا خاصة بسبب الضعف في البناء الكريستالي. يمكن أن تكون رؤية شطر عند بعض عينات المعادن صعبة جداً، على الرغم من أنه ينبغي على المعدن أن يظهره. وبالتالي يمكن استخدام قابلية الشطر عند العينة من أجل استثناء المعادن التي تفتقد قابلية الشطر. من السهل خلط مفهومي قابلية الشطر مع البناء الكريستالي. تمتلك بعض المعادن الخاصيتين، مثل الهاليت ، الكالسيت والفلوريت. هناك معادن تمتلك فقط خاصية قابلية الشطر مثل الميكا، ومعادن أخرى تمتلك فقط خاصية البناء البلوري مثل المرو . تُقطع المعادن بخاصية قابلية الشطر دائماً بنفس الزوايا، أما المعادن ذات البناء البلوري تقطع باتجاهات غير منتظمة.
🔷️ الصلادة : هي المقاومة التي يبديها المعدن للخدش.
🔷️ الانخلاع او التشقق : قابلية المعدن للانخلاع عند مستويات منتظمة (مستويات الانخلاع) ومتوازية عند طرقها طرقا خفيفا، وتقسم إلى انخلاع واضح- في اتجاه أو أكثر- وانخلاع غير واضح.
🔷️ الانفصال: تفتت أو تكسر المعدن نتيجة عوامل خارجية
🔷️ سطح الكسر: شكل سطح المعدن عند كسره صناعيا في اتجاهات غير تلك التي ينفصم عندها. يمكن لسطح الكسر أن يستخدم من أجل تحديد المعادن التي تفتقد أو تمتلك قابلية شطر ضعيفة. سطح الكسر يمكن أن يكون بشكل بلح البحر (سطح كسر منحنٍ دائماً)، بشكل تحطّم، بشكل خيطي أو بشكل أملس.
🔷️ الطروقية وقابلية السحب: إمكانية تشكيل المعدن.
🔷️ الوزن النوعي.
🔷️ الخواص الحسية: الرائحة، المذاق، الملمس.
🔴 خواص أخرى
الإشعاع الذري
المغناطيسية
الكهربائية
درجة حرارة الانصهار
🔴 استخدامات المعادن في حياتنا
إن المعادن توجد في حياتنا بشكل يومي وتدخل في استخدامات هامة لنا سواء في الصناعة أو بلبسها واقتنائها، لذلك سوف نعرف استخداماتها في حياتنا كالأتي:
🔷️الحديد
كلنا نعلم أهمية الحديد في حياتنا فلا يمكن إنكار دوره الهام في شتى مجالات الحياة، فالحديد يكون المسامير ويكون القضبان الحديدية ويكون المحركات والأفران وغيرها من الأدوات التي تستخدم الحديد وفي أكثر من شيء.
🔷️النحاس
يدخل النحاس في صنع الأسلاك لكي يقوم بدوره في توصيل الكهرباء، لذلك لا يمكن الاستغناء عنه في الحياة.
🔷️البرونز
يستخدم البرونز في بعض الأشياء لكي لا يتم حدوث أي نوع من أنواع الصدأ مثل الصفائح الحديدية، والخلية الجافة
🔷️الألمونيوم
نستخدمها بكثرة في حياتنا وخاصة في المطبخ، فهو يدخل في صنع الأواني، وهو يكون خفيف جدًا لذلك يستخدم مع صناعة أجزاء مختلفة في الطائرة.
🔷️الفضة الألمانية
نقوم باستخدامه في يومنا من خلال النقود المتداولة فيما بيننا والتي تكون على شكل فضة
🔴 المعادن الثمينة
الذهب حيث يستخدم بنطاق واسع في المجوهرات فهو مهم جدًا ويفيد في الاقتصاد أيضًا، ولا يمكن أن ننكر دوره لدي أي سيدة تتألق به في كل مكان ويفيد أيضًا في الاستثمار بشكل كبير.
والبلاتين وهو نوع مهم ونادر ويستخدم في صنع السيارات وغيرها.
والفضة تعرف أيضًا في صناعة المجوهرات ولكنها ليست مثل الذهب ولكنه منتشر أيضًا في استخدامه لذوقه الراقي وجماله، وينتشر استخدامه في التكنولوجيا أيضًا.
هذه المعادن تفيد جدًا في الصناعة والاستثمار لذلك لها قيمة كبيرة فهي ليست كثيرة وبالرغم من هذا مطلوبة وبكثرة لذلك نجد أن سعرها يعلوا ولا ينخفض أبدًا، فإن كان هناك رغبة في الاستثمار فسوف يكون هذا الأمر مربح
🔴 المعادن في العراق
🔷️الكبريت:
يوجد بكميات كبيرة في محافظات الأنبار وصلاح الدين ونينوى شمال وغرب العراق، وتقدر كميات الاحتياطي منه بأكثر من 600 مليون طن تم استثمار ثلاث حقول فقط.
🔷️الحديد:
يتركز في محافظة الأنبار غربي العراق، وتحديدا في صحراء جنوب غرب الرمادي عاصمة المحافظة المحلية ويقدر الاحتياطي تحت الأرض بنحو 60 مليون طن.
🔷️الذهب:
ويتركز في محافظة الأنبار في المنطقة الممتدة من أعالي الفرات، وصولاً إلى الصحراء الغربية في عمق المحافظة وأعلى نهر دجلة غرب نينوى.
🔷️الفضة:
تتركز في مناطق إقليم كردستان ضمن الصخور البركانية مع معادن أخرى، منها الرصاص والزنك في مدينة دهوك.
🔷️الفوسفات:
يتركز الفوسفات في محافظة الأنبار غربي العراق، وبواقع عشرة آلاف مليون طن، وعلى عمق 20 متراً من تحت سطح الأرض في صحراء الأنبار.
🔷️الرصاص:
يتركز في مدينتي دهوك والسليمانية أقصى شمال العراق على شكل صخور كربونية مترسبة ويقدر حجم الاحتياطي منه بأكثر من 50 مليون طن.
🔷️النحاس:
ويتركز في محافظة السليمانية في إقليم كردستان شمال البلاد، في نطاق قعر بركاني وتتفاوت تقديرات حجم المعدن بين 10 إلى 20 مليون طن.
🔷️اليورانيوم:
يتركز في محافظة الأنبار بمنطقة عكاشات، ضمن تشكلات طبقات الفوسفات في الصحراء الغربية.
🔷️كبريت الصوديوم:
يتركز في محافظة صلاح الدين ويقدر الاحتياطي العام من هذه المادة بنحو 22 مليون طن من المادة الخام.
🔷️الدولومايت:
يتركز في الأنبار والمثنى، ويقدر احتياطي البلاد منه بنحو 330 مليون طن.
🔷️الجبسم:
يتركز في نينوى وكركوك وصلاح الدين، ويقدر احتياطي البلاد منه بنحو 130 مليون طن، ويصل الإنتاج السنوي منه إلى 1.5 مليون متر مكعب سنوياً.
🔷️الكلس:
يتركز في مدن الأنبار والمثنى والنجف ونينوى وكردستان ويقدر احتياطي البلاد منه بنحو 8000 مليون طن.
🔷️السيليكا:
تتركز في محافظة الأنبار غربي البلاد في منطقة الصحراء الغربية، تحديداً، وتظهر على شكل طبقات من الرمال البيضاء، وتتكون بشكل رئيسي من معدن الكوارتز ويبلغ احتياطي البلاد منها نحو 75 مليون طن، ولا يتجاوز سقف الإنتاج السنوي منها 50 ألف طن
🔷️الكوارتزايت:
يتركز في محافظة الأنبار غربي العراق في منطقة الصحراء الغربية في منطقة الرطبة تحديداً، ويظهر على شكل كتل صخرية مقاومة للتعرية وتقدر الاحتياطات بنحو 16 مليون طن.
🔷️رمال الفلدسبار:
وتتركز في محافظة النجف جنوبي البلاد، ضمن الطبقات الرملية ويقدر احتياطي البلاد منها بنحو 2.3 مليون طن.
🔷️الكوارتز:
توجد في الأنبار ومدينة الفاو الواقعة على مياه الخليج العربي في البصرة، ويقدر احتياطي البلاد منها بنحو 855 مليون متر مكعب.
🔷️ الزئبق الأحمر:
يتركز في محافظة ميسان جنوب البلاد، حيث اكتشف خلال السنوات الماضية تحديداً في منطقة الأهوار.
🔷️السلستايت (كبريت السترونتيوم) :
يتركز في مدينتي النجف وكربلاء ويظهر على شكل عدسات صخرية رملية، ويتكون بشكل أساسي من معدن السلستايت ويقدر احتياطي البلاد منه بنحو 800 الف طن غير مستثمر.
🔷️البوكسايت:
ويتركز في محافظة الأنبار ويقدر احتياطي البلاد منه بنحو مليون طن.
🔷️ الزجاج:
يتركز في محافظة الأنبار امتداداً من وسط المحافظة وصولاً إلى الصحراء الغربية على شكل رمال سطحية براقة في السهول والهضاب، وتقدر الكميات الموجودة بنحو 400 مليون متر مكعب.
🔴 كما يحتوي العراق على معادن أخرى كالألمنيوم والسيراميك والنيكل والمنغنيز والكروم في بغداد وبابل وكربلاء والقادسية وسط وجنوب العراق، لا يعرف حجمها حتى الآن كونها اكتشفت مؤخرا من قبل كوادر عراقية محلية تنقصها خبرة وآليات تحديد حجم تلك الاستكشافات.
🔴 المصادر
1- هيئة المسح الجيولوجي العراقية
2- الموسوعة الحرة ويكيبيديا