أسئلة و إجابات

المعادن والخواص الفيزيائية المميزة لها

تندرج كافة الأحجار الكريمة وشبة الكريمة ذات الأصل والتكوين الجيولوجي إلى مجموعات واسعة ومتنوعة من المعادن المختلفة، وهكذا فإن المعدن يعرف بكونه مادة طبيعية، صلبة متجانسة، تكونت بطريقة غير عضوية بفعل العوامل الجيولوجية الطبيعية وله تركيب بلوري وكيميائي محدد. إليكم مثال مبسط عن المعادن على صخور الجرانيت والتي تشكل نسبة عالية من صخور القشرة القارية، فعند ملاحظتها وفحصها نجد أنها تتكون من حبيبات دقيقة ذات ألوان مختلفة، بعضها ذات الوان بيضاء وأخرى ورديه وأخرى سوداء. كل حبيبة من هذه الحبيبات تمثل معدن مستقل تلك الصخور. وهكذا فإن بعض الصخور تتكون من معدن واحد وبعضها الآخر تتكون من أكثر من معدن.

العوامل المحددة للمعادن

  • النشأة
  • الأصل (عضوي أو غير عضوي)
  • التركيب الكيميائي
  • الترتيب البلوري
  • الصلابة

وبناء على ما سبق فإن الفحم والنفط وكل ما هو من أصل وتكوين عضوي لا يعتبر من المعادن.

المعادن والخواص الفيزيائية المميزة لها

تعرف على المعادن والخصائص الفيزيائية المميزة لها

التركيب الكيميائي للمعادن

تتكون المعادن من عناصر متحدة مع بعضها البعض بنسب معينة. ومن حوالي 90 عنصر يتواجد في الطبيعة فقط 8 عناصر تشكل 98% من مكونات القشرة الأرضية، وهذه العناصر هي:
الأكسجين، الصوديوم، البوتاسيوم، السيليكون، الألمونيوم، الحديد، الكالسيوم، الماغنسيوم.

لاجظ أن

العنصر هو الوحدة الأساسية للمادة والتي لا يمكن تجزئتها إلى أشكال أبسط بواسطة العمليات الكيميائية العادية.

بعض المعادن تتكون من عنصر واحد فقط مثل الذهب والفضة. وبعضها الآخر يتكون من عنصرين او أكثر مثل الكوارتز (SiO2) و الأوليفين (Mg.Fe)2SiO4. بالإضافة إلى ذلك فإن 9 من المعادن الرئيسية تكون أغلب صخور القشرة الأرضية من مجموع 2500 معدن معروف على سطح القشرة الأرضية، وهذه المعادن هي:

الفلدسبار، الكوارتز، البايروكسين، الأمفيبول، المايكا، المعادن الطينية، الأوليفين، الكالسيت، والدولومايت.

الطبيعة البلورية للمعادن

يمكن تعريف البلورة على أنها أي مادة تكون ذراتها مرتبة بصفة منتظمة. وكل المعادن تتكون من بلورات فعلى سبيل المثال يتكون معدن الهالايت (NaCl) من أيون الصوديوم Na+ لكل أيون من الكلور Cl-

الخصائص الفيزيائية المميزة للمعادن

مظهر معدن متبلور – الخصائص الفيزيائية للمعادن

الخواص الفيزيائية للمعادن

على الرغم من أن التركيب الكيميائي والبلوري يمكن أن يميز كل معدن عن الأخر، إلا أنه من الممكن التعرف على المعادن بواسطة الفحص البسيط للخواص الفيزيائية لها، وتلك الخواص تنحصر في:

1- اللون Color

يعد اللون من الصفات الفيزيائية وعادة لا يمكن الاعتماد عليه بحد ذاته في تمييز المعادن نتيجة لتغير ألوان بعضها. ويمكن كقاعدة عامة تقسيم المعادن من حيث اللون إلى معادن ثابتة اللون مثل الذهب والفضة ومعادن ذات ألوان متغيرة مثل الكوارتز والفلورايت.

2- المخدش Streak

وهو لون مسحوق المعدن ويمكن الحصول عليه بواسطة حك المعدن. وقد يتشابه لون المعدن ولون مسحوقه (مخدشه) وقد يختلف. فعلى سبيل المثال فمعدن البايرايت لونه أصفر نحاسي ولون مخدشه أسود. ومعدن الهيماتيت لونه أسود ومخدشه أحمر ومعدن الأوليفين لونه أخضر زيتوني ومخدشه أبيض مصفر.

3- الشفافية Transparency

وهي قدرة المعدن على إنفاذ الضوء، وتنقسم المعادن من حيث الشفافية إلى ثلاثة أقسام:

1- معادن شفافة: وهي المعادن التي تسمح بمرور كل الضوء الساقط عليها ويمكن رؤية الأشياء من خلالها مثل الكوارتز.
2- معادن شبه شفافة: وهي المعادن التي تسمح بمرور كمية من الضوء الساقط عليها مثل الأرثوكليز والأوبال.
3- معادن معتمة: وهي المعادن التي لا تسمح بإنفاذ الضوء حتى من خلال شرائحها الرقيقة مثل البيرايت، والعقيق.

4- البريق Luster

وهي قدرة المعدن على عكس الأشعة الضوئية الساقطة عليه وتنقسم المعادن تبعاً لهذه الخاصية إلى قسمين:

أ- معادن ذات بريق فلزي: وهو البريق الذي يماثل بريق الفلزات مثل الذهب.
ب- معادن ذات بريق لا فلزي: وتنقسم الى سبعة أنواع:

  1. بريق ترابي مثل البوكسيت.
  2. بريق زجاجي مثل الكوارتز.
  3. بريق ماسي مثل الالماس.
  4. بريق صمغي مثل الكبريت.
  5. بريق لؤلؤي مثل التلك.
  6. بريق حريري مثل الأسبستوس.
  7. بريق قاري مثل البنشبلند.

5- الصلادة Hardness

وهي المقاومة التي يبديها المعدن للخدش. وقد اقترح العالم (فريدريك موهس) مقياساً للصلادة مستخدماً عشرة معادن ابتداء من التلك وهو أضعفهم وحتى الماس مرتبين حسب التدرج في قيمة الصلادة بحيث يخدش المعدن ذو الرقم الأكبر جميع المعادن الأقل قيمة والتي تسبقه في المقياس. فمثلاً يخدش الكالسيت كلاً من الجبس والتلك مع الأخذ بنظر الاعتبار أن الأرقام هي نسبية فلا يعني أن صلادة الماس هي عشرة أضعاف التلك.

المعدن

الصلادة

التلك

Talc

1

جبس

Gypsum

2

كالسيت

Calcite

3

فلورايت

Fluorite

4

أباتيت

Apatite

5

أرثوكليز

Orthoclase

6

كوارتز

Quartz

7

توباز

Topaz

8

كوراندم

Corundum

9

الماس

Diamond

10

6- الانفصام Cleavage

وهو قابلية المعدن للانفصام عند مستويات منتظمة ومتوازية عند طرقها طرقاً خفيفاً. وترتبط اتجاهات الانفصام (التشقق) ارتباطا وثيقاً بالنظام البلوري للمعدن وكذلك البناء الذري الداخلي حيث ترتبط الذرات برباط ضعيف عند هذه المستويات وتتفاوت قوة تماسك الذرات عندها تبعاً لنوعية المعدن.

كذلك توجد بعض الخواص الأخرى التي تساعد في التعرف على المعادن فالرائحة تميز بعض المعادن مثل معدن البيريت الذي يتميز برائحة كبيريتية وكذلك الطعم المميز لمعدن الهالايت (ملح الطعام) كما يتميز معدن التلك بملمس صابوني مميز.