كالسيت
الكالسيت هو معدن يتكون من كربونات الكالسيوم CaCO، وهي مادة صلبة متجانسة غير عضوية تكونت بفعل عوامل طبيعية.وغالبا ما تكون شفافه اللون .
لكي تتعرف على المعدن وتميزه عن غير- في الحقل أو المعمل - يجب الإلمام ببعض الصفات الطبيعية والتي يمكن تلخيص أهما في ما يلي :
وهذه الخواص البصرية (optical properties) وكما تدل التسمية تعتمد على الضوء ومن أمثلتها :
وهذه الخواص (cohesive properties) تعتمد على مدى تماسك جزيئات مادة المعدن ومدى مرونتها ومن أمثلتها:
وهذه الخواص (sense properties) تعتمد على بعض الحواس ومن أمثلتها:
وهذه الصفة تعني كثافة المعدن منسوب إلى كثافة الماء ( specific gravity).
وهذه الخواص تتوقف على قابلية المعدن على المغنطه أو على التوصيل الكهربائية أو على الانصهار أو الإشعاع
في الحقيقة إن لون المعدن هي الخاصية الأولى التي تلفت نظر الإنسان ويعتمد لون المعدن على قدرته على امتصاص بعض مكونات الضوء الأبيض وعكس البعض الأخر فيبدو المعدن الكبريتي اصفر اللون مثلا لأنه عكس موجات الأشعة الصفراء من مجموعة الموجات المكونة للضوء الأبيض. فإذا لم يكن هناك امتصاص للضوء فالمعدن يكون عديم اللون.
ومن المعادن التي لها لون ثابت مميز(اخضر للملاكايت Malachite, ازرق للازورايت Azurite , واصفر ذهبي للكبريتPyrite ,اسود للجرافيت Graphyte,احمر للسينيبارcinnaber ).
ومن المعادن التي ليس لها لون ثابت , أي أنها تظهر بألوان مختلفة. وسبب اختلف اللون للمعدن الواحد لاحتوائه على كميات متفاوتة من المواد(الشوائب) الملونة أو مواد دخيلة على تركيب المعدن الكيميائي. ومن أمثلتها المعروفة معدن الكوارتزQuartz .
فإذا كان معدن الكوارتز نقيا فيكون شفافا عديم اللون. وهناك أنواع عديدة غير نقيه من الكوارتز تظهر بألوان مختلفة مثل الكواترز الواردي Rose Quartz والتي تحتوي على شوائب من المنجنيز أما الكوارتز البنفسجي اللونamethyst فانه يحتوي على شوائب من اكاسيد الحديد.
هناك بعض الصفات المختلفة المتعلقة باللون لكنها محصورة منها:
عبارة عن المظهر الذي يبديه سطح المعدن في الضوء المنعكس عليه ويمكن تقسيم البريق (Luster) للمعادن إلى ثلاثة أنواع علما بأنه حد فاصل بينهما وهذه الأنواع هي:
وهو البريق الذي تظهره المعادن الفلزية مثل : الذهب -الفضة -البلاتين وبعض المعادن الكبريتيديه تعطي هذا النوع مثل معدن (البيريت) و(الجالينا).
وهذا البريق شبيه بالبريق الفلزي ولكنه اضعف منه وهو مميز في المعادن الاكسيديس مثل معدن الهيماتيت.
ويشمل هذا النوع من البريق المعادن الفاتحة اللون، والشفافة،ويكون مخدشها أما عديم اللون أو فاتح.
يشبه بريق الزجاج مثل الكاوارتز Quartz.
يشبه لمعان اللؤلؤ مثل التلك أوالجبس Cypsum ،Talc.
يشبه لمعان الحرير مثل الأسبسش Aasbestos المالاكايت Malachite.
يشبه اللمعان المنعكس من على سطح الصمغ والكهرمان مثل الكبيرت Sulfur السفاليرايت Sphaleritc.
وتعرف بانها لون مسحوق المعدن
وخاصية المخدش تساعد كثيرا على المعادن التي تشترك في لون واحد.
فمثلا بعض عينات الماجنتيت mgnetite ومعدن الهيمالتيت hematite تكون سوداء اللون ولكن مخدشها يختلف حيث يكون الميجانتيت اسود أيضا في حين يكون مخدش الهيماتيت احمر (لا تستطيع الحصول على مخدش المعادن الصلبة أعلى من 6)لأنها لا تخدش لوحة الخزف لذا فخاصية المخدش معينة غالبا
في حالة المعادن ذات البريق الفلزي فقط ولا تعتمد عليها من التفرق بين المعادن ذات البريق اللافلزي.
هي قدرة المعدن على تمرير الضوء من خلال سمك معقول منها.
حيث يطلق على المعادن التي تسمح رؤية الأجسام من خلالها بوضوح تام اسم المعدن الشفاف transparent مثل معدن الكوارتز والجبس النقي.
أما إذا ظهرت الأجسام خلف المعدن بصورة غير واضحة المعالم فيطلق على المعدن اسم نصف شفاف translucentمثل الكوراتز المدخن الأوبال والجبس.
أما إذا كان المعدن لا يسمح بمرور الضوء بتاتاً فيطلق عليه اسم المعدن المعتم opaque مثل البيريت والجالينا والجرافيت.
هي عبارة عن مقدار المقاومة التي يبديها المعدن إذا ما تعرض إلى الخدش أو تآكل وهي من الصفات الفيزيائية المهمة المميزة لكثير من المعادن .
وقد اختار العالم النمساوي MOH عشرة معادن ورتبها ترتيب تصاعدي مبتدئا بالمعدن الأقل صلابة وهو معدن التلك وتنتهي بالمعدن الأصلب
وفي ما يلي مقياس موهس للصلادة :Moh's scale of hardness
وعادة ما نقوم بتحديد صلادة المعدن بصفه تقريبية باستخدام ظفر الإصبع (2.5).
أو قطعة النقود (3,5) أو قطعة الزجاج (5) أو سكين صلب (6,5) ويمكن بعد ذلك إختيار المعدن المناسب من المقياس لتحديد الصلادة بصورة أكثر دقة.
مثلاً معدن البيريت pyrite فنراه يخدش الاورتوكليز (6) ولكنه لا يخدش معدن الكوارتز (7) نستدل أن الصلادة هي ما بين 6 – 7 أي مقاربة إلى 6,5
وهذه الخاصية هي عبارة عن قابلية المعدن على التشقق أو الانفصام بسهولة في اتجاهات معينة إذا ما طرق خفيف وينتج عنة هذه عملية التشقق سطوح جديدة تعرف بمستويات الانفصام (cleavage planes). وغالبا ما تكون أسطح الانفصام مستوية وملساء ومتوازية وتعكس مستويات الضعف الناتج عن وهي الروابط بين عناصر التركيب الذري الداخلي للمعدن.
وتنقسم المعادن في عدد مختلف من المستويات:
وينفصم المعدن نتيجة دقة أو ضغطة في اتجاه معين بواسطة نصل سكينه حاده وعندئذ يوصف تبعاً لصعوبة أو سهولة حدوث واكتمال الانفصام و كالآتي:
خاصية الانفصال تشبة خاصية الانفصام من أنها مستويات ضعف أيضا ولكنها تختلف عن الانفصام بأنها عموما لا تتكون نتيجة للبناء الذري الداخلي للمعدن بل لكون نتيجة لعوامل خارجية مثل الضغط وقد تكون لوجود شوائب داخل المعدن لذلك فان خاصية الانفصال لا تكون بأي حال من الأحوال من الصفات المميزة للمعدن .
تعرف خاصية المكسر بأنها شكل أو هيئة السطح الناتج عن كسر المعدن في مستويات هي غير مستويات الانفصام والانفصال ، ويوصف المكسر بعدد من الأوصاف منها .
وفيه يشبة سطح المكسور خطوط النمو في أصداف المحارات حيث أنها تكون خطوط مقوسة تحيط بعضها وتشترك بمركز واحد مثل الصوان flink والاوبسيديان obsidian والكوارتز quarts.
حيث سطح المكسر مسنن وفيه حافات حادة ومدببة كما في حالة الخشب المكسور ومثال ذلك النحاس الطليق native copper
يبدو السطح مستويا تقريبا ويوجد هذا معادن قليله منها الجالينا galena .
عندما يظهر سطح المكسر غير منتظم أو غير مستوي - سطح خشن عليه بعض النتوءات - وهذه الخاصية منتشرة كثيرا في معظم المعادن.
سطح غير منتظم يعطي بواسطة المعادن الترابية مثل الكاولين البوكسيت.
وهذه الخاصية هي مقاومة المعدن للطرق والكسر والطحن واللوي والسحب .
وتعتمد على قوت الترابط بين ذرات المعدن في تركيبه الداخلي.
حيث يتكسر المعدن بسهوله مثل الكبريت و الفلوريت .
قابل للقطع بسكين مثل الجرافيت والجبس .
حيث يمكن طرقه إلى الوح الرقيقه او سحبه إلى اسلاك مثل النحاس والذهب والفضة.
يمكن تثنية ثم يعود إلى حالته الأولى بزوال المؤثر مثل البيوتايت والمسكوفيت و الإسبستس.
يمكن تثنية دون أن ينكسر ويستمر مثني بعد زوال المؤثر مثل التلك .
هناك خواص تعتمد على حواس الإنسان ولو أنها ليست شائعة أو مميزه في كثير من الحالات إلا أنها تكون في بعض الحالات مميزة وتساعد على المتعرف على أنواع المعادن وهذه الصفات هي :
لبعض المعادن ملمس خاص يشعر به الإنسان ويمكن إن يميز هذه المعادن مثل:
تعطي بعض المعادن رائحة خاصة عندما تتعرض للإحتكاك أو التسخين أو الطرق أو الترطيب بالماء .
مثل التي تنبعث من الكاولين kaolin عندما يبلل بالماء أو يتنفس عليه.
مثل التي تنبعث عن تسخين المعادن الحاوية للزرنيخ وعند طرق معدن الارزنيوبيريت arsenopyrite.
وتنبعث عن تسخين الكبريت أو الطرق على معادن الكبريتدات مثل البيريت pyrite.
وتميز بعض المعادن ذات المحتوى العضوي .
وهذه تنبعث من بعض الأحجار الجيرية عند تسخينها .
عدد من المعادن التي لها قابلية الذوبان بالماء تعطي طعم مميزا لها فهي تميز عدد قليلاً من المعادن ولا يجب عليك محاولة تذوق أي معدن ملون(اكثرها سام) فقط المعادن العديمة اللون أو البيضاء ومن أنواع المذاق المميز ما يلي:
هي تغير عن ثقل المعدن وتساوي نسبة وزن معين منه إلى وزن حجم مساو له من الماء وتتراوح الكثافة النوعية من حوالي 2جم/سم3 في الجرافيت إلى أكثر من 20 كجم / سم3 في البلاتين.
كثافة المعدن النوعية = وزن القطعة في الهواء / وزنها في الهواء - وزنها في الماء= ---- جم / سم3
حاول إن تدرب يدك على الكثافة النوعية التقريبية وباستخدام تغيرات بسيطة مثل:
خفيف light وكثافة بين 2-2.5 جم/ سم3 مثل الجرافيت
متوسط average وكثافة بين 2.6-3.5 جم/سم3 مثل الكالسيت
ثقيل heavy وكثافة بين 4.5-6 جم/سم3 مثل البارايت
ثقيل جداً very heavy وكثافة بين أكثر من 6 جم/سم3 مثل الجالينا
كثير من المعادن خواص مغناطيسية مختلفة يمكن على أساسها فعلها مع بعضها من بعضها استخدام أجهزة خاصة، لكن في مجال دراستنا هنا نقتصر على استخدام المغناطيسية اليدوية العادية loar magnet - ومنه نجد إن معدن المجنتيت ينجذب إلى المغناطيس يجدب أيضا براده الحديد او فتاتا مع نفس المعدن .
أما المعادن الأخرى فلا ينجذب منها للمغناطيس الابيروتيت pyrrhotite ونستخدم هذه الخاصية في التفريق بينه وبين البيريت والجديد بالذكر بان هناك نوعية من المجنتيت تسمى لودستون lodestone تغير من المغانيط الطبيعية التي لها قوة جذب كبيرة ولها أقطاب المغناطيس الحقيقي .
بعض المعادن جيدة التوصيل للكهرباء مثل ( النحاس- الذهب - الفضة- معادن الكبريتيدات )، وبعضها ردئ( معادن السيليكات).
تمتاز معادن اليورانيوم - والتوريوم بصفة خاصة بإطلاق نشاط إشعاعي يمكن تسجيله باستخدام أجهزه خاصة.
ونستخدم هذه الصفة لتمييز بعض المعادن للفلزات
فمن المعروف ان الفضة تنصهر عند 900درجة مئوية والذهب عند 1062درجة مئوية والبلاتين عند 1755 درجة مئوية.
بعض المعادن يمكنها الذوبان في الماء
والبعض الأخر لا يمكنه الذوبان في الماء.
يختزن باطن الأرض الكثير من المعادن المختلفة التي تعتبر أساسية في الصناعة المعدنية وتنتشر هذه المعادن على شكل فلزات ممزوجة بمواد أخرى كالكبريت أو الكلور أو الأكسجين الخ … كما قد تكون عروقاً صافية .
وقد تبين لنا أن ما يطلق عليه اسم الصخور هو مجموعات من المواد المعدنية التي تكون القشرة الأرضية .
مع أنه توجد صخور كثيرة تتكون من مادة معدنية واحدة مثل تلك التي توجد بكثرة في منطقة جبال الألب والتي تعطينا الرخام الأبيض فهي تتكون من معدن واحد هو الكالسيت . ومجموعة جبال الدولوميت في شمال إيطاليا تتكون من صخور مركبة هي الأخرى من معدن الدوولوميت . وهذه الصخور تعرف باسم (( الصخور البسيطة )) .
وعلم المعادن هو العلم الذي يهتم بدراسة المعادن التي توجد بحالتها الطبيعية داخل القشرة الأرضية . كما يبحث هذا العلم في خصائص المعادن ويعمل على الكشف عنهما وتحليل العينات تحليلاً دقيقاً للكشف عن تركيبها وخصائصها الطبيعية والكيميائية وغيرها …
وتتكون المعادن من عنصر كيميائي واحد هو أحد أقسام التبويب الشهير المعروف باسم (( جدول مندليف )) على أنه من النادر أن نجد أياً منهما في عزلة أو في حالة نقاء خالص . إذ غالباً ما نجدها مختلفة بعناصر أخرى من الركائز نفسها ، حتى إذا عثرنا عليها نقية أو بها نسبة ضئيلة جداً من الشوائب فإننا نطلق عليها اسم (( العنصر الخالص )) .
الاملاح المعدنية ذات أهمية كبيرة في نمو انواع من خلايا جسم الإنسان ، فهي تدخل في بناء العظام ، وتساعد في إنقباض و إنبساط العضلات ، و تنظيم التوازن الأزموزي داخل وخارج خلايا الجسم ، وتشمل أملاح الصويوم و البوتاسيوم و الماغنيسيوم و الحديد والفسفور ، ويحتاجها الجسم بكميات كبيرة ، وهناك أملاح يحتاجها الجسم بكميات قليلة ، وتشمل : النحاس ، اليود ، الزنك ، الكوبالت ، المنجنيز ، الفلور ، و الكبريت ، وتوجد في الماء وبعض الأنواع من الخضراوات و الفاكهة .
وظائف الأملاح المعدنية:
تؤدي الأملاح المعدنية وظائف هامة وحيوية بالنسبة للجسم يمكن تلخيصها فيما يلي :
- تكوين العظام و الاسنان : مثل كالسيوم ، ماغنسيوم ، فوسفور
- تدخل في تكوين الانسجة الرخوة : كالفسفور في الأنسجة العصبية و الكبريت في الأنسجة العضلية
- تدخل في تكوين الهرمونات و الإنزيمات و الفيتامينات : وتعمل على تنشيطها ، كالزنك الذي يدخل في تكوين الأنسولين و الكوبالت في فيتامين ب12 ، والحديد في خضاب الدم
- تنظيم انتقال النبضات العصبية في الجهاز العصبي المركزي وكذلك تنظيم ضربات القلب : مثل الكالسيوم ، والبوتاسيوم
- تنظيم التوازن المائي داخل وخارج خلايا الجسم فتمنع الاصابة بالجفيف : كالصوديوم و البوتاسيوم
- ضبط التوازن الحمضي و القلوي (ميزان حمضية و قلوية الدم) ، الاس الهيدروجيني عند درجة مناسبة ، فلا يصاب الشخص بالحموضة أو القلوية.
معادن الأملاح:
زمن الكربونات الأخرى المهمة مربونات المغنيزيوم وكربونات الحديد وكربونات الزنك وتمكن أهميتها في كونها مصدراً للحصول على معادنها . وهناك أسضاص كربونات النحاس وهي أحجار كريمة تستخدم في الزينةوفي مدينة اور في العراق وجدت بعض القوارير المصنوعة من مادة الكالسيت يعود تاريخ صناعتها إلى حوالي 3000سنة ق.م
http://sumerianshakespeare.com/117701/118001.html