استكشاف أقصى ما في المعادن، وفهم الخصائص الاستثنائية للمعادن
إن عجائب الطبيعة، على الرغم من أننا قد جربناها بالفعل في رحلتنا الاستكشافية، إلا أنها لم يتم فهمها بالكامل بعد.
أدناه، سوف نقدم لك بعض “صيغ التفضيل المعدنية” لمساعدتك على فهم الخصائص الاستثنائية لهذه المعادن.
① أصعب المعادن – الكروم
حاليا، أصعب مادة طبيعية معروفة في العالم هي الماس. ومع ذلك، في عالم المعادن، فإن صلابة الكروم ليست بعيدة عن الركب، مما أكسبه اللقب المرموق “الجوز القوي”.
② أنعم المعادن – الصوديوم
مع صلابة موس 0.4، يمكن قطع الصوديوم بسكين في درجة حرارة الغرفة. ويصادف أن الصوديوم هو العنصر المعدني الأكثر وفرة في مياه البحر.
③ أعلى نقطة انصهار للمعادن – التنغستن
تصل نقطة انصهار التنغستن إلى 3410 درجة مئوية، ويستخدم على نطاق واسع في المصابيح الكهربائية.
④ أدنى نقطة انصهار للمعدن – الزئبق
الزئبق، ذو نقطة انصهار تبلغ -39.3 درجة مئوية، هو المعدن الوحيد الذي يبقى في حالة سائلة عند درجة حرارة الغرفة والضغط القياسي.
⑤ المعدن الأكثر حساسية للبرد – القصدير
يبدأ القصدير في الانهيار عند درجات حرارة أقل من -13.2 درجة مئوية. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى -30 إلى -40 درجة مئوية، يتحول على الفور إلى مسحوق، وهي ظاهرة تسمى غالبًا “آفة القصدير”.
⑥ أغلى المعادن – كاليفورنيوم
يبلغ سعر جرام واحد فقط من الكاليفورنيوم حوالي مليار دولار أمريكي، مما يجعله معدنًا ثمينًا حقًا.
⑦ أثقل معدن – الإيريديوم
تبلغ كثافة الإيريديوم حوالي ضعفي كثافة الرصاص وثلاثة أضعاف كثافة الحديد، حيث تصل إلى 22.59 جم لكل سم مكعب.
⑧ المعدن الأخف وزنا – الليثيوم
يبلغ وزن الليثيوم نصف وزن الماء فقط، ويمكن أن يطفو على سطحه. ويمكنه أيضًا أن يطفو في الكيروسين.
⑨ المعدن الأكثر سمية للبشر – البلوتونيوم
البلوتونيوم قاتل بمعدل 4.86 مليار مرة أكثر فتكا من السيانيد وهو أحد أقوى المواد المسرطنة. فقط 1×10-6 جرام من البلوتونيوم يمكن أن يسبب السرطان لدى الشخص.
⑩ المعدن الأكثر تفاعلاً – السيزيوم
من الناحية النظرية، يجب أن يكون المعدن الأكثر تفاعلاً هو الفرانسيوم، ولكن بسبب نواته غير المستقرة، فإن عمر النصف للفرانسيوم-223 يبلغ 21 دقيقة فقط، مما يجعله غير عملي للبحث التجريبي. ونتيجة لذلك، يصبح السيزيوم، وهو أيضًا فلز قلوي، المعدن الأكثر تفاعلاً. السيزيوم أصفر ذهبي، شديد التفاعل في الهواء، ويمكن أن يتفاعل بشكل متفجر مع الماء.
يصدر السيزيوم تيارًا عند تعرضه للضوء ويمكن استخدامه في الأنابيب الضوئية المختلفة.
⑪ المعدن الأكثر مقاومة للتآكل – التنتالوم
لا يتفاعل التنتالوم مع حمض الهيدروكلوريك أو حمض النيتريك المركز أو “الماء الملكي” في الظروف الباردة والساخنة. وبعد مرور عام في حامض الكبريتيك المركز عند درجة حرارة 175 درجة مئوية، يبلغ سمك التآكل 0.0004 ملم فقط.
⑫ المعدن الأكثر مقاومة للتآكل – الإيريديوم
يُظهر الإيريديوم ثباتًا كيميائيًا استثنائيًا ضد الأحماض ويمكنه مقاومة جميع الأحماض تقريبًا والماء الملكي والمعادن المنصهرة وحتى السيليكات في درجات حرارة عالية.
⑬ أفضل موصل للكهرباء والحرارة – فضي
تتميز الخواص الكيميائية للفضة بأنها مستقرة للغاية، ولا تتآكل بسهولة في الهواء أو تتفاعل مع الأكسجين، حتى عند تسخينها. وهو يتمتع بأعلى موصلية كهربائية بين المعادن الشائعة، متجاوزًا الزئبق والنحاس.
⑭ العنصر المشع الأكثر وفرة في مياه البحر – اليورانيوم
اليورانيوم معدن مشع كثيف، قابل للطرق، أبيض فضي، يُظهر موصلية فائقة وليونة عند درجات حرارة تقترب من الصفر المطلق. ومن الجدير بالذكر أنه بعد اكتشاف انشطار اليورانيوم عام 1938، أصبح اليورانيوم مادة نووية رئيسية.
⑮ المعدن الأكثر تميزًا بالألوان – النحاس
النحاس النقي له لون أحمر أرجواني.
⑯ أفضل معدن مطاوع – الذهب
يمكن سحب جرام واحد من الذهب إلى سلك طوله 4000 متر. عند ضربها على ورق الذهب، يمكن أن يصل سمكها إلى 5×10-4 ملم.
⑰ المعدن الأكثر مرونة – البلاتين
أنحف سلك بلاتيني يبلغ قطره 1/5000 مم فقط.
⑱ أهم معدن في الفضاء – التيتانيوم
التيتانيوم هو معدن انتقالي رمادي معروف بخفة وزنه وقوته العالية ومقاومته الممتازة للتآكل، مما أكسبه لقب “معدن الفضاء”.
⑲ المعدن الأكثر إنتاجاً – الحديد
يعد الحديد المعدن الأكثر إنتاجًا في العالم، حيث وصل الإنتاج العالمي من الصلب الخام إلى 1.6912 مليار طن في عام 2017. كما يعد الحديد ثاني أكثر العناصر المعدنية وفرة في القشرة الأرضية.
⑳ أنقى معدن في العالم – الجرمانيوم
يمكن أن يصل الجرمانيوم المنقى باستخدام تقنية ذوبان المنطقة إلى درجة نقاء “ثلاثة عشر تسعة” (99.99999999999٪).
㉑ المعدن الأكثر وفرة – الألومنيوم
يشكل الألمنيوم ما يصل إلى 8٪ من القشرة الأرضية.
㉒ أندر المعادن – البولونيوم
تبلغ وفرة البولونيوم الطبيعية في القشرة الأرضية حوالي جزء واحد من كوادريليون. يتم الحصول عليه في المقام الأول من خلال التوليف الاصطناعي.
لا يزال هناك العديد من الخامات المعدنية غير المعروفة التي تنتظرنا لاستكشافها. في المستقبل، مع تقدم البشرية وتقدم التكنولوجيا، سوف نكتشف المزيد من المعادن والخامات والعناصر، ونكشف النقاب عن المزيد من خصائصها المعجزة.