علم المعادن 0

المعدن ( mineral) ::

هو مركب صلب يتكون طبيعيا من خلال عمليات جيولوجية. ولا تعود الكلمة على المركب الكيميائي فقط، ولكن على البناء المعدني أيضا. تتغاير المعادن في التركيب من عناصر نقية، وأملاح بسيطة، إلى سليكات غاية في التعقيد بآلاف التكوينات المعروفة. والعلم الذي يدرس المعادن يسمي علم المعادن.

والمعادن هي الصخور الذائبة المنصهرة تسمى الماجما ولعبت هذه العجينة الملتهبة دوراً مهماً في قصة الآرض وكما غيرت المياه والرياح والبرودة من شكل الآرض من خارج فهده العجينة الملتهبة هي التي دفعت الجبال من أسفل إلى أعلى والتي صبت الذهب والفضة وغيرها من المعادن الثمينة في بعض هذه الشقوق كما رصعت البعض

وكونت الجزر وهي التي أحدثت في الأرض شقوقاُ وفجوات كبيرة.

الفجوات بالماس وباطن الآرض دائب العمل على تغيير خارجها ولاتبقى هذه العجينة الملتهبة

وهي كذلك مادة صلبة، متجانسة، تحدث طبيعيا، ولها بناء كريستالي وتركيب كيميائي معروف.

 وفي عام 1995 وضعت منظمة المعادن العالمية تعريفاً آخراً يقول أن "المعدن هو عبارة عن عنصر أو مركب كيميائي كريستالي بطبيعته متكون كناتج عمليات جيولوجية".

وتم تصنيف المعادن كيميائياً الى (8) اصناف هي ::

1. المعادن العنصرية: الذهب والفضة والنحاس والجرافيت والالماس
2. الكبريتيدات: البيريت والجالينا
3. الاكاسيد: الكوارتز والماجنيتيت والهيماتيت والكروندم
4. الهاليدات: الفلوريت- الهاليت
5. الفوسفات: الاباتيت
6. الكربونات: الكالسيت والدولوميت والماجنيزيت
7. الكبريتات: الجبس والباريت وانهيدريت
8. السيلكات: مجموعة الفلسبارات، مجموعة البيروكسين، مجموعة لامفيبول، مجموعة الميكا، الكوارتز، اوليفين، موسكوفيت، التلك

Résuméabuiyad

طرق انتاج الزئبق 0

يتم الحصول على الزئبق من خام السنابار.

 حيث يجهز أولاً ثم يركز بواسطة الغسل والتعويم، وعند الانتهاء من تهيئة الخام فإنه يحمص وذلك بتعريضه لتيار من الهواء عند درجة حرارة معينة، فيتأكسد وينتج الزئبق على هيئة بخار حيث يتم تكثيفه.

 ويمكن أن يستخدم الحديد أو أكسيد الكالسيوم بدلاً من الهواء وذلك لإجراء عملية التحميص.

يخضع الزئبق المنتج بعد ذلك لعمليات تنقية بواسطة حــامض النيتروجين أو بعض الأحماض الأخرى.

 وأثناء تلك العمليات فإن الهواء المصاحب يخرج على هيئة فقاعات، ويمكن تنقية الزئبق باستخدام طرق أخرى كالتقطير حيث تصل نقاوته إلى 99.9% .

ويمــــكن الكشف عن الزئبق بتسخين المادة المشتبه في احتوائها على الزئبق باستعمال كربونات الصوديوم اللامائية في وعــــاء زجاجي صغير وفي حالة احتواء تلك المــــادة على الزئبق فإنه يتــــكثف على شـــكل قطرات كروية .

Résuméabuiyad

الدول المنتجه والمستهلكه للنحاس 0

تشيلي هي أكبر دولـة منتجة للنحاس بنسبة (37%) من الإنتـــاج العالمي تليها الولايـات المتحـدة الأمـريكية بنسبة (10%).

 ثم اندونيسيا بنسبة (10%) .

ثم أستراليا بنسبة(8%).

 وباقي الإنتاج مـوزع بين دول العالم بنسبة (35%) .

وأهم الــدول المنتجـة للنحاس النقي هي شيلي والولايات المتحدة الأمريكية والصين واليابـان.

 وأهـم الــدول التي تقوم بتصفية النحاس هي ألمانيا وإيطاليا وكوريا الجنوبية.

 أما بالنسبة لإنتاج النحاس فقد بلغ إنتاج (13 دولة) رئيسية في عام (1989م) حوالي (7.1 مليون طن) وفى عام(2003م) بلغ إنتـاج أكبر منجم للنحاس في العالم كوديلكو مايقرب من (1.56 مليون طن).

 وقد بلغ إنتاج شيلي في نفس العام حوالي (4.9 مليون طن) وقي عام (2006م)أنتجت مايقرب من (5.7 مليون طن).

 أما بالنسبة للدول المستهلكة للنحاس تأتـى الولايات المتحدة الأمريكية في المقدمة ثـم تليها الصين وقد بلغ الاستهلاك العالمي من النحاس في عام (1989م) حوالي (8.6 مليون طن) بزيادة تقدر بحوالي(3.2%) عن استهلاك عــام (1988م) وقي عــام (2005م) تجـاوز الاستهلاك الإنتــاج بحوالي (385 ألف طن).

Résuméabuiyad

تاريخ الفضة 0

لقد عرفت الفضة منذ العصور القديمة بأنها معدن زخرفي قيم كما أنها تستخدم كعملة حيث أقيمت عدة مناجم في آسيا الصغرى قبل حلول عام 2500 قبل الميلاد.

 وفي العصور الإسلامية استخدمت الفضة في صنع الأواني والنقود.

 ويشير البيروني في القرن الرابع الهجري / العاشر ال ميلادي إلى وجود الفضة مختلطة بالذهب، لا ممزوجة به والظاهر أنه يقصد بالمزج الاتحاد بين العناصر أما الخلط فهو المزج الذي نعنيه في الوقت الحاضر في الكيمياء، فيقول في كتابه الجماهر : "وفي قرية وسنانة بقرب زروبان وجد في بعض الأوقات حديد مختلط بفضة لا ممتزج وكان تقشر عنه فيتميز من غير ذوب، وجد فيها قطعة فضة خالصة في معادن الحديد قطعت وقسمت سرا".

 ومن الناحية الكيميائية، فإن الفضة ليست معدنا شديد النشاط.

ولا تذوب الفضة في الأحماض المخففة وفي القلويات ولكنها تذوب في حمض النتريك المركز أو حمض الكبريت، وهي لا تتفاعل مع الأكسجين أو الماء في درجات الحرارة العادية.

 ويهاجم كل من الكبريت والكبريتيد الفضة، وقد تفقد الفضة بريقها بسبب تكون كبريتيد الفضة على الجزء السطحي من المعدن. كما أن التبييض الذي يحتوي على كمية معقولة من الكبريت باعتباره مكونا من مكونات البروتين- يفقد الفضة بريقها بسرعة كبيرة.

ومما يفقدها بريقها أيضا الكميات الصغيرة من الكبريتيد التي توجد بصورة طبيعية في الغلاف الجوي والتي تضاف إلى الغاز المستعمل في المنازل مثل كبريتيد الهيدروجين.

 ويعتبر كبريتيد الفضة السوداء من بين أكثر الأملاح الغير قابلة للذوبان في المحاليل المائية، وتستغل هذه الخاصية في فصل أيونات الفضة عن الأيونات الموجبة الأخرى.

Résuméabuiyad

استخدامات القصدير 0

القصدير له عدة استخدامات في حياتنا ..

• لحام بالقصدير هو ربط معادن ببعضها عن طريق سبيكة مصنوعة من عدة عناصر أهمها القصدير بغرض التوصيل الكهربي

• مشابك الورق ودبابيس الأمان والدبابيس المستقيمة، ودبابيس الدباسة جميعها مصنوعة من النحاس المطلي بالقصدير، كما تحتوي الأواني وأوعية الطعام على طبقات خارجية من القصدير.

• ويتحد القصدير مع عناصر أخرى لتكوين عدد كبير من المركبات المفيدة. فكثير من كريمات معجون الأسنان تحتوي على فلوريد القصدير، وهو مركب من القصدير والفلور يساعد على منع تسوس الأسنان, وتستخدم أيضا مركبات معينة تحتوي على القصدير والكربون والمبيدات الحشرية.

• ويقوم الصناع بالتحسين من خصائص القصدير بإضافة كميات قليلة من فلزات متعددة. 
• فالحديد الزهر الذي يحتوي على 0,1% فقط من القصدير أكثر متانة وأسهل تشكيلاً من الحديد الزهر العادي.
•  وكذلك تحتوي كثير من المنتجات الأخرى التي تشمل حشوات الأسنان وسبائك الطباعة على كميات من القصدير تحسن من خصائصها.

Résuméabuiyad

خواص وتركيب النحاس 0

يدخل النحاس في تركيب العديد من السبائك حيث يضاف مثلا للذهب بكميات قليلة لإعطاء الذهب الصلادة الكافية في تصنيع المصاغ، وتصنع منه العملات المعدنية كعملة نحاسية أو يدخل ضمن السبائك فيدخل في صناعة البرونز (سبيكة)، وكذلك في صناعة العدة الحربية، وبعض الأجهزة والمعدات الموسيقية.

 الخواص الكيميائية

- الرمز الكيميائي: Cu.

- يقع النحاس في العمود الثامن والسطر الرابع في الجدول الدوري الكيميائي.

- رقمه الذري هو 29.

- ووزنه الذري 63.5.

- شكله بلوري.

- الصلابة :تتراوح صلابته من 2.5- 3.

- الكثافة النوعية : 89.

- درجة الغليان : 2567م.

- درجة الانصهار : 1083.4م.

-----------------------------------

الخواص الفيزيائية

-يعتبر مادة موصل جيد للكهرباء والحرارة.

-تصنع منه المبادلات الحرارية والاسلاك التوصيل الكهربائي.

-يستعمل في صنع البطاريات والعتاد الكهربائي كا الوشيعة الكهربائية.

-سهل في عملية كل من الطرق والسحب.

-يتأثر بالهواء.

-يتغطى سطحه بغشاء لونه اخظر مع مرور الوقت يعطيه قيمة جمالية وتاريخية.

-يعتبر أشد المعادن توصيلاً للكهرباء بعد الفضة.

-----------------------------------

الأهمية الغذائية للنحاس :

-(1) يدخل في تركيب الكثير من الإنزيمات ،وبذلك يحافظ على نشاط وصحة القلب على صحة القلب والعظام والأعصاب والدماغ والكريات الحمراء.

-(2)يساعد على استخراج الطاقة من الطعام، وينتج مواد مشابهة للهرمونات تساعد على تنظيم ضغط الدم ونبضات القلب وعلى سرعة التئام الجروح.

-(3) يساعد في تخفيف الآلام ومعالجتها - يحمي الخلايا من التأكسد، ومنه يساعد الجسم في مقومة الإمراض المزمنة كالسرطان والإمراض القلبية وإمراض الشيخوخة.

-(4) عنصر قوي وجيد في تقوية العظام وجعلها أكثر صلابة ونقصه يؤدي إلى ظهور مرض هشاشة العظام.

-(5) عنصر ضروري يدخل في تكوين الجلد ومقامة الإمراض الجلدية.

-(6) عنصر مهم يساهم في امتصاص الصحيح لمعدن الحديد وبالتالي إذا لم يحصل الجسم على المقدار الكافي للنحاس فإن ذالك ينعكس سلبا على إنتاج الهيموجلوبين (خضاب الدم الأحمر)وبتالي يؤدي إلى مرض فقر الدم.

-(8)من المعروف ان الخلايا البيضاء تقاوم العدوى وبذالك إن نقص النحاس يعطل الخلايا البالعة في مقاومتها للمرض.

-(9)يدخل في تركيب الجلد والشعر وبتالي هو المسئول عن تلوين الشعر والجلد.

-(10) يدخل في تكوين المفاصل والأعصاب وهو المسئول عن حاسة التذوق.

-(11) للنحاس دوره في إنتاج الطاقة مصادر الحصول على النحاس هي: اللحوم وصفار البيض، السمسم، كبد الحيوان، بذر دوار الشمس، نخالة الحبوب، دبس السكر، بذر اليقطين، الجوز، المحار البحرية، الفستق السوداني، اللوز، سمك التونا، القمح الكامل، جوز الهند، المشمش المجفف، القريدس، الأجاص المجفف، الدراق المجفف، الجينة، العدس ،التين المجفف، الحليب، الفاصوليا، البلح.

سبائك النحاس يدخل النحاس في صناعة أنواع متعددة جدًا من السبائك.

-----------------------------------

ويوجد نوعان للنحاس هما النحاس الاصفر Brass والبرونز Bronze.

• النحاس الاصفر:ويسمى الزنك وهو سبيكة من النحاس وخارصين وهو مقاوم للعوامل الجوية والمواد الكيميائية ويمكن بذلك صبه وتلميعه كما يمكن أن يحتوي على عددة ألوان تترواح من الأحمر إلى الأصفر إلى الأبيض حسب نسبة الخارصين فيه.
• البرونز:وهو سبيكة من النحاس والقصدير، ويتميز بأنه مقاوم للمواد الكميائية وشديد الصلابة، وتتكون بإضافة القصدير بنسبة 40% مما يجعلها تتصف بالمرونة.

Résuméabuiyad

تاريخ الكبريت 0

عُرف الكبريت منذ أقدم العصور وذلك لانة يوجد في الطبيعة على هيئة حرة طليقة ومتبلورة، وقد استخدم المصريون القدماء الكبريت في تبيض الأقمشة وفي بعض الصناعات الأخرى منذ حوالي 2000 سنة قبل الميلاد، كما استخدمه الصينيون بد ذلك في صناعة مسحوق البارود، واستخدمه الكيميائيون العرب في إنتاج حامض الكبريتيك الذي أطلقوا عليه زيت الزاج.

يوجد الكبريت بكميات كبيرة على حالة منفردة خصوصا في الأماكن البركانية نتيجة لتفاعل غازى كبريتيد الهدروجين وثاني اكسيد الكبريت اللذان يتصاعدان ضمن الغازات الأخرى:

x2H2S + SO2 --------> 3S + 2H2O

كما يوجد الكبريت في حالة اتحاد مع كثير من الفلزات مكوناً كبريتيداتها واكثرها انتشاراً هو : بيريت الحديد FeS2 وبيريت الحديد والنحاس ويعرف بالشالكوبيريت CuFeS2 والجاليناPbS وبلند الخارصينZnS ويوجد كذلك على هيئة كبريتات أهمها كبريتات الكاليسوم المائية وهى الجبس CaSO4.2H2O ويكون الكبريت حوالى 0.03% بالوزن من القشرة الأرضية وتحتوى المحيطات على حوالى 0.09 % من الكبريت على هيئة كبريتات وكثيرا ماتحتوى الشهب على بعض كبريتيد الحديد ويحتوى الفحم الحجرى على حوالى (1- 1.5%) من الكبريت على هيئة مركبات عضوية أو على هيئة بيريت. كما وجد الكبريت على سطح آيو أكبر أقمار المشتري وهو أحد أكثر الأقمار نضارة في المنظومة الشمسية. ويعود لونه الأصفر البرتقالي الزاهي إلى فيض الكبريت من براكينه الثائرة والتي تم اكتشافها بواسطة السوابر الفضائية حديثاً.

Résuméabuiyad

استخدامات البلاتين 0

يستخدم البلاتين في المختبرات الكيميائية لإذابة العينات بالأحماض المختلفة، وذلك لأنه يقاوم الحرارة والتآكل.

 كما يستخدم البلاتين أيضاً في عمل الألواح والأسلاك الرقيقة والتي تستخدم في العديد من الأغراض

"المحول الحفاز" الموجود في عوادم السيارات والذي يسمى في بعض البلدان (دبة التلوث) حيث يوجد البلاتين على شكل شبكة تتفاعل مع الغازات السامة كأول اكسيد الكربون وتحويله إلى بخار ماء وثاني اكسيد الكربون ونيتروجين.

كما يعمل البلاتين على تفكيك أجزاء النفط.

 ويدخل في صناعة المجوهرات في نطاق واسع لما يتمتع به من قوة وصلابة، بالإضافة إلى عدم تأثره بالمواد المزيلة للبريق.

 ويستخدم البلاتين في صناعة أفضل الأدوات الجراحية.

  ويستخدم البلاتين في الادوات المخبرية.

ويستخدم البلاتين في طب الأسنان.

 كما تستخدم بعض المركبات الكيميائية الحاوية للبلاتين في علاج بعض حالات السرطان مثل مركب سيس بلاتين (مقرون البلاتين).

Résuméabuiyad

خطورة النيكل 0

تأثيرته الصحية الأساسية :

يعد النيكل خطراً على الصحة فقط في حال دخوله إلى الجسم.

 ولا يعد التعرض الخارجي لأشعة غاما أمراً مقلقاً وذلك لكون نظيري النيكل هذين لا يصدران أشعة غاما بكمية مهمة.

 إذ أن النيكل-63 يضمحل عن طريق إصداره جسيم بيتا كما ان النيكل-59 يضمحل عن طريق أسر إلكترون, يتم فيه اصدار أشعة غاما منخفضة الطاقة.

 أما في الجسم, فإن النيكل يمثل خطراً صحياً بسبب جسيمات بيتا وأشعة غاما؛ ويرتبط القلق الصحي الأساسي بالاحتمال المتزايد للتسبب بنشوء السرطان.

المركز الدولي لبحوث السرطان circ يصنف النيكل من المواد المسببة لسرطان عند الإنسان، التعرض المزمن للنيكل هو أحد عوامل الخطر للاصابة بـ سرطان الرئة.

النيكل هو أكثر المعادن المسببة للحساسية (12% من السكان مصابون بالحساسية نتيجة استخدامهم المفرط للنيكل حيث تصاب غالبية النساء بـ الاكزيما نتيجة استعمالهم للمجوهرات والاكسسوارات التي تحتوي على النيكل.

 ولهذا السبب تم استبعاده لسبائك النيكل المستخدمة للعملات الاروبية الجديدة.

معاملات الخطورة الإشعاعية :

يوضح هذا الجدول بعض القيم لمعاملات الخطورة بالنسبة للاستنشاق والابتلاع.

 تم استخدام أنماط امتصاص افتراضية موصى بالنسبة للاستنشاق، وتم كذلك استخدام قيم غذائية بالنسبة للابتلاع.

وقد أخذت قيم الخطورة بالنسبة للوفاة بالسرطان وفقاً للعمر لكل وحدة إدخال، بأخذ معدلها بالنسبة لجميع الأعمار ولكلا الجنسين.

(تساوي جزءاً من تريليون جزء). وتتاح أيضاً قيم أخرى، بما في ذلك ما يخص الوفيات.

نظائر النيكل الأكثر خطورة:

نيكل-59 نيكل-63

لقد تم حساب معاملات خطورة الوفاة بالسرطان حسب الفئة العمرية فيما يخص جميع النكليدات المشعة, بما في ذلك النيكل.

 وبينما تبدو المعاملات بالنسبة للابتلاع منخفضة نوعاً ما بالمقارنة مع ما يقابلها بالنسبة للاستنشاق, فإن الابتلاع بشكل عام يشكل أكثر الوسائل شيوعاً كطريقة للدخول إلى الجسم.

 وعلى غرار بقية النكليدات المشعة, تعادل معاملات الخطورة فيما يخصُّمياه الصنبور ما نسبته حوالي 70% مقارنة بما يقابلها في حالة الابتلاع الغذائي.

وبالإضافة إلى الآثار الإشعاعية المحتملة, فقد تبيَّن أنّ النيكل يسبب نقصاناً في وزن الأعضاء ووزن الجسم لتقديرالتأثيرات Toxicity value لدى الحيوانات, وبخاصّة عند الجرعات الكبيرة.

 ويطلق على قيمة السمية.

(وهي تقييم قيمة)لأعلى Reference doseغير السرطانية المحتملة مصطلح هو الجرعة المرجعية جرعة يستطاع تناولها يومياً دون التسبب بأثر مضاد.

Résuméabuiyad

مصدر النيكل 0

يوجد النيكل بشكل طبيعي في خامات متنوعة وعلى نطاق أقل في التربة.

 ويوجد في معادن مثل الغارنيريت واليليرايت (كبريت النيكل)و النيكولايت والبينتلاندايت والبيروتيت ,مع الإشارة إلى كون الاثنين الأخيرين خامتين رئيسيتين.

و قد تمّ أيضاً اكتشافه في أغلب النيازك ,و غالباً ما يفيد كأحد معايير تمييز النيزك عن المعادن الأخرى.

و يجري تعدين معظم الإمداد العالمي من النيكل في كندا ,كما يشمل هذا الإمداد مصادر أخرى مثل كوبا والإتحاد السوفييتي السابق ,و الصين وأستراليا.

 ولا تمتلك الولايات المتحدة توضُعات كبيرة من النيكل إذ يقدر إنتاجها بأقل من نسبة 1% من الإنتاج العالمي السنوي.و تستورد الولايات المتحدة معظم النيكل المستخدم لديها، كما أن حوالي 30% من الاستهلاك السنوي للنيكل يأتي من مصادر معادة التدوير (Recycled).

يتم إنتاج كلا نظيري النيكل المشعَين المتَصفين بأهمية كامنة بواسطة تنشيط نتروني لمكوُنات في المفاعلات النووية.

فحينما ينشطر نكليد انشطاري مثل اليورانيوم-235, فإنه ينفصم بشكل عام على نحو لا تناظري إلى شدفتين كبيرتين (بمعنى ناتجين انشطاريين يتصفان بعدد كتلة يقع في حدود ما asymmetrically بين 90 إلى 140)بالإضافة إلى نترونين أو ثلاثة.

 (عدد الكتلة هو مجموع عدد البروتونات والنترونات في نواة الذرّة).

 ويمكن أن تسبب هذه النترونات انشطارات إضافية (تولِِد تفاعلات متسلسلة)، فتفلت من المفاعل، أو تُشَعِع المواد القريبة.

هذا، ويتألف عدد من مكونات المفاعل من سبائك مختلفة من الفولاذ وتحتوي على الكروم والمنغنيز والنيكل والحديد والكوبالت, وتستطيع هذه العناصر أن تمتص النترونات مُسبِبةً نظائر مشعة تتضمَن النيكل-59 والنيكل-63. ويعد كل من النيكل-59 والنيكل-63 نكليدات مشعة الوقود)وفي النفايات المشعة hardware ذات شأن في الوقود النووي المستنفد باعتباره مكوِناً لعتاد المصاحبة للمفاعلات النووية العاملة ولمحطات معالجة الوقود.

 ويوجد النيكل-63 بتراكيز أعلى بكثير من النيكل-59

Résuméabuiyad

استخدامات النيكل 0

يعتبر النيكل عنصرا من العناصر المكونة لـ السبائك المعدنية بالإضافة إلى أنه مكون أساسي للفولاذ المقاوم للصدأ الذي لا ينتمي إلى أسرة سبائك النيكل بل ينتمي إلى أسرة الصلب. 

يمكن تصنيف سبائك النيكل إلى ثلاث فئات :

سبائك الحديد والنيكل: فهي تستخدم لخصائصها الفيزيائية حيث تحتوي سبيكة الحديد والنيكل (FeNi) على 36% من النيكل وهي غير قابلة للتمديد عند درجة حرارة أقل من 200°م، فهو يستخدم في فيزياء درجات الحرارة المتدنية،في فيزياء الليزر (العناصر الهيكلية)أو على شاشات التلفزيون. 

تستخدم الخصائص الفيزيائية لسبائك الحديد والنيكل في الاستفادة من الخصائص المغناطيسية (سبائك ذات نفاذية مغناطيسية عالية، سبائك مغناطيسية)وأهم خاصية لدى سبائك الحديد والنيكل خاصية التمدد(سبائك غير قابلة للتمدد أو سبائك ذات التمدد البسيط).

::

::

::

سبائك النحاس والنيكل: وتحتوي على مقاومة جيدة لـ التاكل في وسط أساسي أو حمضي ولها استعداد جيد للتشكيل والالتحام.

::

::

::

السبائك الفائقة: وتصنف ضمن عائلة السبائك ذات تركيبة معقدة نظرا لطبيعة النيكل (الكوبالت) حيث تقدم مقاومة جيدة لـ التأكل الجاف في درجة حرارة عالية ولديها خصائص ميكانيكية جيدة وهي المواد المفضلة للتوربين (ملاحة جوية،الطيران)،وبعض الغلايات.

ظهر تطوير هذه السبائك في محركات الطائرات منذ منتصف القرن 20.

تستعمل أملاح النيكل (هيدروكسيد الكربونات، الكلوريد، السولفات...)في مختلف الصناعات مثل الالكترونيك،المحفزات،الطلاء الكهربائي.

يستخدم النيكل أيضا في الأقطاب الكهربائية خاصة القطب السالب (الكاثود) مثل النيكل-ثاني أكسيد المنغنيز وفي البطاريات الكهربائية مثل النيكل-كاديوم، النيكل والمعادن، النيكل والزنك.

كما أنه يستخدم في بعض السلاسل ،في المجوهرات مع الذهب للحصول على قوة أفضل وألوان أصلية.

كما يستخدم أيضا مع النحاس حيث يعطي معه لونا ورديا مصفر أماالذهب مع النيكل يعطي الذهب الأبيض.

يُستخدم النيكل في الأعمال الهيكلية والتغطية الكهربائية لمقاومته الصدأ.

 وتستخدم المطابع كثيراً ألواح طباعة مغطاة بالنيكل لتستطيع احتمال الاستعمال الشديد.

ويكوِّن بيروكسيد النيكل مادة موجبة فعالة في مركم أديسون (البطارية المشحونة)، كما يستعمل النيكل في مركم الكادميوم والنيكل.

ومن استخدامات النيكل الهامة تنشيط تفاعلات كيميائية معينة بطريقة الحفز.

 ولا يتغير النيكل نفسه خلال هذه العملية ويمكن تكرار استعماله.

ويستخدم النيكل حفازًا في عملية تسمى الهدرجة إذ يساعد النيكل بعض المكونات العضوية على الاتحاد مع الهيدروجين لتكوين مكونات جديدة.

 وتُنتج الهدرجة زيتًا نباتيًا جامدًا للطهي.

Résuméabuiyad

نظائر الحديد 0

يوجد الحديد في الطبيعة في هيئة أربعة نظائر مستقرة، تكون موزعة كالآتي 5.845% ⁵⁴Fe و 91.754% ⁵⁶Fe و 2.119% ⁵⁷Fe و 0.282% ⁵⁸Fe. من المتوقع أن يخضع النظير ⁵⁴Fe لعملية تحلل بيتا المزدوج ^‏(en)‏، لكن هذه العملية لم تلاحظ بالتجربة بالنسبة لهذه الجسيمات.

 وحده النظير ⁵⁷Fe من بين النظائر المستقرة للحديد لديه لف مغزلي ومقداره (−1/2).

يعد نظير الحديد ⁵⁶Fe أكثر نظائر الحديد وفرة وأكثرها ثباتاً.

 من غير الممكن إجراء عملية انشطار أو اندماج نووي لهذا النظير مع حدوث إصدار للطاقة. يتشكل هذا النظير من نظير النيكل ⁵⁶Ni الذي يتشكل من نوى أخف من خلال عملية ألفا داخل المستعرات العظمى (اقرأ عملية احتراق السيليكون).

يشكل النظير 56 للنيكل نهاية سلسلة تفاعل الاندماج النووي داخل النجوم العملاقة، لأن إضافة جسيم ألفا آخر سيشكل الزنك-60، والذي يتطلب تشكيله طاقة عالية جداً، لذلك فإن النيكل-56، والذي عمر النصف له 6 أيام يوجد بكثرة في هذه النجوم.

 أثناء عملية اضمحلال المستعر الأعظم إلى بقايا، تحدث للنيكل-56 عمليتي إصدار بوزيتروني متلاحقتين، يتحول من خلالها أولاً إلى الكوبالت-56، ومن ثم إلى الحديد-56 المستقر، مما يفسر الوفرة الكبيرة للحديد في الكون مقارنة مع فلزات أخرى مقاربة في الكتلة الذرية. يوجد نظير الحديد-56 في قلب العملاق الأحمر وفي النيازك الحديدية وفي جوف الكرة الأرضية.

هنالك نظير مشع منقرض للحديد ⁶⁰Fe له عمر نصف كبير يبلغ 2.6 مليون سنة.

 إن أغلب الدراسات السابقة حول قياس نسبة نظائر الحديد كانت مركزة حول تحديد نسبة الاختلافات في النظير ⁶⁰Fe، وذلك نتيجة للعمليات المرافقة لحدوث التخليق النووي وفي تشكل الخامات. 

ساعد التطور الكبير والمتسارع في تقنية مطيافية الكتلة على كشف وتحديد نسب النظائر المستقرة للحديد، وذلك نتيجة وجود العديد من الفروع العلمية المهتمة بهذا المجال، من بينها علوم الأرض وعلم الكواكب بالإضافة إلى التطبيقات الحيوية والصناعية.

أظهرت الدراسات لبعض النيازك الحديدية أن العلاقة بين تركيز النيكل-60، والذي يمثل ناتج اضمحلال للحديد-60، ووفرة نظائر الحديد المستقرة يمكن أن تعطي دلالة على وجود الحديد-60 ⁶⁰Fe أثناء تشكل وتطور النظام الشمسي.

من المحتمل أن تكون الطاقة المتحررة أثناء اضمحلال نظير الحديد-60، بالإضافة إلى الطاقة المتحررة عن نظير الألومنيوم المشع ²⁶Al، قد ساهمت في حدوث إعادة انصهار وإعادة تشكيل وتمايزالكويكيبات قبل نشوئها من 4.6 مليار سنة.

تمتاز نوى نظائر الحديد بأن لها طاقة ارتباط عالية لكل نوية، ولا يفوقها بذلك إلا نظير النيكل ⁶²Ni، والذي يتشكل في تفاعلات الاندماج النووي في النجوم.

أما بالنسبة لتوزع عنصري الحديد والنيكل، فإن نسبة نظائر الحديد في الكرة الأرضية تفوق نظائر النيكل، ومن المتوقع أنها تفوقها أيضاً أثنائ تشكل العناصر في المستعرات العظمى.

Résuméabuiyad

تكوين الحديد 0

يتكوّن الحديد في داخل النجوم العملاقة عند نهاية دورة حياتها، في عملية تسمى بعملية احتراق السيليكون.

تبدأ العملية عندما تندمج نواة ذرة كالسيوم مستقرة مع نواة ذرة هليوم، لتتكون ذرة تيتانيوم غير مستقرة.

وقبل أن تتحلل ذرة التيتانيوم الغير مستقرة، تندمج مع ذرة هليوم أخرى، لتتكون ذرة كروم غير مستقرة.

 ثم قبل أن تتحلل ذرة الكروم الغير مستقرة، تتحد مع ذرة هليوم أخرى، لتكوين ذرة حديد غير مستقرة.

وقبل أن تتحلل ذرة الحديد الغير مستقرة، تتحد مع ذرة هليوم أخرى، لتكوين ذرة نيكل غير مستقرة.

تتحلل ذرة النيكل الغير مستقرة إلى ذرة كوبالت غير مستقرة، والتي تتحلل أخيراً إلى ذرة حديد مستقرة ⁵⁶Fe.

وعندئذ لا تندمج ذرات الحديد المستقرة مع أي عنصر آخر، فتشكل بذلك قلب النجم، ويبدأ النجم عندئذ بالتجمد ويتجه للاستقرار.

Résuméabuiyad

معادن الحديد 0

مغنتيت أو مگنتيت Magnetite هو معدن حديدي المغناطيسية وصيغته الكيميائية Fe3O4, وهو أحد اكسيدات حديد متعددة وعضو في مجموعة spinel group.

 اسم ايوپاك له هو iron(II,III) oxide والاسم الكيميائي الشائع له هو اكسيد الحديدوز-حديديك.

صيغة المگنتيت يمكن أيضاً كتابتها كالتالي FeO·Fe2O3, وهي جزء wüstite (FeO) والجزء الآخر هماتيت (Fe2O3). وهذا يشير إلى المراحل المختلفة من أكسدة الحديد في نفس البنية, ولا يعني أنه محلول صلب.

المگنتيت (Fe2O4)هو أحد الخامات التي يستخلص منهاالحديد.

 ويستخدم في صناعة المغنطيسات الدائمة وهناك خامات أخرى يستخلص منها الحديد مثل الهيماتيت والسيدرايت

الـهـِماتيت معدن لونه أسود إلى صلبي (فضي-رمادي)، بني إلى بني محمرّ، أو أحمر.

 ويُستخرج بصفته الخام الرئيسي للحديد.

أصنافه تتضمن خام الكِلـْية, مارْتيت (pseudomorphs اخذوا اسمهم من المگنتيت), زهرة الحديد و specularite (specular hematite).

 وبينما تختلف صيغ الهماتيت, إلا أنهم جميعاً يشتركون في أن لديهم تعريق صدأ-أحمر.

 والهماتيت أشد صلادة من الحديد النقي, إلا أنه أشد انقصافاً.

وقد عـُثر على رواسب هائلة من الهماتيت في banded iron formations. الهماتيت الرمادي عادة ما يوجد في الأماكن التي بها مياه ساكنة أو ينابيع مياه دافئة معدنية, كما هو الحال في يلوستون.

 ويمكن للمعدن أن يترسب خارج الماء ويتجمع في طبقات في قاع بحيرة, نبع, أو أي مياه ساكنة أخرى.

 ويمكن للهماتيت أن يتواجد أيضاً بدون الماء, إلا أنه في تلك الحالة عادة ما يكون نتيجة نشاط بركاني.

Résuméabuiyad

نظائر الرصاص 0

الرصاص من المعادن الفلزية ويعتبر من اثقل الفلزات واكثرها سميه..

وهناك نظائر لمعدن الرصااص :

تعد نظائر الرصاص ²⁰⁶Pb و²⁰⁷Pb و²⁰⁸Pb أثقل نوى ذرية ثابتة غير مشعة.

 تعود هذه الثباتية إلى الرقم السحري 82 للبروتونات. 

تشكل نظائر الرصاص هذه المرحلة الأخيرة في ثلاث من أربع سلاسل اضمحلال للعناصر المشعة.

 لذلك يتوافر بكثرة في القشرة الأرضية مقارنة مع عناصر ثقيلة أخرى مثل الذهب والزئبق.

--------

و بسبب سميته حضر استخدام الرصاص يتضاعف في دول العالم والذي قد أدى إلى انخفاض سعره.

خلال ستة أشهر سعر الرصاص تضاعف بمعدل سبع مرات سعره الأصلي خلال أربع سنوات، حتى توصل إلى رقم قاسي في شهر أكتوبر 2007 حيث وصل إلى 3665 $ للطن، مقابل 500 $ للطن في 2003.

Résuméabuiyad

نظائر الزئبق 0

للزئبق عشرة نظائر، سبعة منها مستقرة، ثم نظير غير مستقر، ونظيران ينتجان أشعة بيتا السالبة، وأحد هذين النظيرين صناعي.

 وهذه النظائر هي:

• (80 بق 196) وهو نظير وجوده في الطبيعة 0.1%، (80 بق 198) وهو نظير وجوده في الطبيعة 10%، (80 بق 199)، (80 بق 200)، (80 بق 201)، (80 بق 202)، و(80 بق 204) ؛ جميعها نظائر مستقرة في الطبيعة.

-----------

• (80 بق 197) نظير غير مستقر في الطبيعة، حيث يتحول إلى ذهب، كما يلى :

80 بق > 79 ذ 197 + 1 ش 0.

----------

• (80 بق 203) نظير طبيعى يشع أشعة بيتا السالبة، (80 بق 205) نظير صناعي يشع إيضا أشعة بيتا السالبة ؛ وأما النظير الطبيعى فلونه فضى يميل إلى الحمرة، أما النظير الصناعي فنظيره يميل للون أكسيد الزئبق الأحمر مع كونه سائل ميتالك.

الزئبق المشع نوعان نوع روسى هو النظير الصناعي المشع، ونوع مصري يقال عنه الفرعونى وهو النوع المشع الطبيعى، ولكنه مفصول كثافيا ونقى جدا.

ويصل الجرام فيه إلى 300.000 دولار كما يتحدث عنه بعض الأشقياء.

Résuméabuiyad