hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
تيتانيوم الاستخدامات
في بعض الأحيان يدخل التيتانيوم مكوّناً في بعض الإنشاءات المعمارية والفنّية، فعلى سبيل المثال صُنّع نصب يوري غاغارين والنصب التذكاري لغزاة الفضاء في مدينة موسكو من التيتانيوم، وذلك نظراً للألوان الجذّابة لهذا الفلزّ، ولعلاقته بصناعة الفضاء الروسية. ومن الأمثلة كذلك متحف غوغنهايم بلباو، المكسوّ بألواحٍ من التيتانيوم؛ وغيرها من الأبنية الأخرى في أمريكا الشمالية.
نظراً لديمومته أصبح التيتانيوم مع مرور الوقت مُفضَلاً لاستخدامه في صناعة الحلي والمجوهرات من قبل بعض المصمّمين، خاصّةً في تصميم الخواتم المصنوعة من التيتانيوم النقي. كما يُسبَك التيتانيوم أيضاً مع الذهب، وذلك يعطي متانةً أكبر للسبيكة، مع الحفاظ على رونق التصميم.
تيتانيوم الاستخدامات
من الممكن التحكّم بلون سطح التيتانيوم، إذ أنه عندما يخضع للأكسدة المصعدية، تتغيّر سماكة طبقة الأكسيد السطحية، وذلك يسبب تداخلاً بصرياً، ممّا يؤدّي إلى تنوّع في الألوان الظاهرة على السطح. لذلك يكثر استخدام هذا الفلزّ في صناعة هياكل ساعات اليد؛ كما يُستخدَم أيضاً في صناعة التصاميم والقطع الفنّية؛ وكذلك في تصميم حلي الجسد. في بعض الأحيان تُسَكّ بعض النقود التذكارية والميداليات من التيتانيوم، وكانت منطقة جبل طارق ذاتية الحكم أوّل من سكّ نقوداً من التيتانيوم، وذلك سنة 1999 احتفالاً بقدوم الألفية.
بسبب التوافقية الحيوية للتيتانيوم (غير سامّ ولا يُرفَض من الجسم)، فإنّ هذا الفلزّ وسبائكه يدخل في العديد من التطبيقات الطبّية، بما في ذلك صناعة الأدوات الجراحية وزراعة العظام والمفاصل الاصطناعية، وكذلك في مجال زراعة الأسنان؛ ويمكن لتلك البدائل أن تبقى مكانها وقيد الاستخدام لفترةٍ تصل إلى 20 سنة. عادةً ما يُسبَك التيتانيوم لتلك الأغراض مع 4% ألومنيوم أو 6% ألومنيوم و4% فاناديوم.
تيتانيوم الاستخدامات
للتيتانيوم قدرة جوهرية على الالتحام بالعظم، وهذه الخاصّة مفيدة في عمليات التثبيت الداخلي. كما أن انخفاض معامل المرونة للتيتانيوم بشكلٍ قريبٍ من قيمته بالنسبة للعظام يجعل من هذا الفلزّ أيضاً ملائماً لعمليات الزرع، إذ أن الأحمال على الجهاز العظمي ستكون موزّعةً بذلك بين العظم والزرع، ممّا يؤدّي إلى تضاؤل نسبة حدوث حالة تدهور للعظام بسبب الجهد أو حدوث كسر على المناطق الفاصلة بين العظم والزرع. ولكن بالرغم من ذلك، فإنّ قساوة التيتانيوم لا تزال أكبر مرّتين من تلك التي للعظام، بالتالي فإنّ العظام القريبة من أماكن الزرع قد يحدث لها حالة من التدهور.
نظراً لأنّ التيتانيوم غير مغناطيسي فإنّ المصابين الذين لديهم زرعات من التيتانيوم يمكن لهم بأمان أن يفحصوا باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي.  قبل إجراء الزرع تخضع قطع التيتانيوم إلى تهيئة بالتعريض إلى درجات حرارة مرتفعة بواسطة قوس من البلازما، ممّا يساعد على إزالة الذرّات الموجودة على السطح، ممّا يدفع ذرّات التيتانيوم المكشوفة إلى التأكسد الفوري، ويتشكّل بذلك طبقة مُخَمِّلة من أكسيد التيتانيوم على السطح. يمكن أن تُصمَّم الزرعات المعقّدة من التيتانيوم باستخدام طباعة ثلاثية الأبعاد، ممّا يفيد بتلبية حاجات المريض الخاصّة، ويزيد من فرصة اندماج الزرعة بالعظام بشكل أكثر ملائمة.
تُستخدَم سبائك التيتانيوم في بعض الأحيان بهدف صنع إطارات النظارات، والتي تتميّز رغم ارتفاع ثمنها بأنّها طويلة العمر والتحمّل، وخفيفة الوزن، ولا تسبّب أيّة حساسية للجلد. كما يُستخدَم التيتانيوم في صناعة هياكل بعض موديلات الحواسيب المحمولة من شركة أبل.
يفضّل بياطرة الخيول استخدام الحَدَوات المصنوعة من التيتانيوم على تلك المصنوعة من الفولاذ، لأنّها أخفّ وزناً وأكثر تحملاً. يُستخدَم التيتانيوم في صناعة العديد من التجهيزات لعدّة ألعاب رياضية، مثل أدوات اللعب في رياضات التنس والغولف واللاكروس والكريكت والهوكي؛ وفي صناعة شَبَك الخُوَذ في كرة القدم الأمريكية، وكذلك في تركيب هياكل الدرّاجات الهوائية ومكوّناتها.
نظراً لمقاومة التيتانيوم للتآكل فإنّ الحاويات المصنوعة من التيتانيوم يمكن أن تُستخدَم لأغراض التخزين طويل الأمد للمخلّفات الإشعاعية.
تيتانيوم المخاطر
التيتانيوم غير سامّ، وليس له أيّ دور حيوي بالنسبة للإنسان. ويُقدَّر بأنّ كمّيّة مقدارها حوالي 0.8 ميليغرام من التيتانيوم تدخل إلى جسم الإنسان يومياً عن طريق الغذاء، من غير أن تحدث عملية امتصاص لها؛ ولكنّها في بعض الأحيان قد تتراكم حيوياً داخل الأنسجة، خاصّة تلك التي قد تحوي على السيليكا. بَيّنت دراسة وجود علاقة محتملة بين التيتانيوم ومتلازمة الظفر الأصفر.
يشكّل مسحوق التيتانيوم وخراطته خطراً مسبّباً للحرائق عند التسخين في الهواء، إذ أنّه يشتعل، وهناك خطر حدوث اشتعال انفجاري. لا تُطفَأ حرائق التيتانيوم، مثل أيّ حرائق فلزّات أخرى، باستخدام مطافئ الماء أو ثنائي أكسيد الكربون، ولكن ينبغي استخدام مطافئ من الفئة D الحاوية على بودرة جافة أو رمل بدلاً من ذلك.
هناك احتمالية وقوع حوادث في المنشآت التي تنتج التيتانيوم بسبب وجود غاز الكلور، حيث هناك إمكانية لاندلاع حريق تيتانيوم كلوري. ينبغي أن تُبعَد المؤكسدات عن أماكن تخزين التيتانيوم، فهذا الفلزّ يمكن له أن يشتعل مثلاً بالتماس مع الأكسجين السائل.
بم
بـَم مدينة بمحافظة كرمان بجنوب إيران. صنعت عدة مباني فيها من الطوب اللبِن، حيث جرى تشييدها في العصور الوسطى، وخلال فترة حكم الأسرة الصفوية لإيران (1501 - 1736) شكلت مدينة بم مساحة قدرها 6 كم يحيط بها سور، وتراوح عدد سكانها ما بين 9 : 13 ألف شخص، واشتهرت بأنها مركز لصناعة النسيج. كما ازدهرت المدينة بفضل موقعها بالنسبة للحجاج، وكمركز تجاري على طريق الحرير والذي يربط بين الشرق الأقصى وأوروبا عبر بلاد فارس.
تقع تلك المدينة الأثرية «بَم» وسط صحراء زرادشت الكبرى في جنوب إيران حيث استطاع الزلزال الأخير تدميرها.
دمّر زلزال ديسمبر (2003) المدينة وقلعتها الواقعة على بعد ألف كيلومتر جنوب شرق العاصمة طهران.. واستطاعت الهزات أن تفتك بقلعة بم أحد أهم معالم الإرث الثقافي الإيراني والعالمي الصامدة لأكثر من ألفي عام في وجه الزمن.
بم بم المدينة التاريخية
تدهورت مكانة بم بعد الغزو الأفغاني عام 1722، وتم استخدامها كموقع للحامية العسكرية الأفغانية، واستمرت المدينة كثكنة عسكرية حتى عام 1932.
ومع بدايات القرن العشرين تدهورت مكانة المدينة بسبب إهمال طريق الحرير مع تطور وسائل النقل بين الشرق والغرب؛ وهو ما أدى إلى هجرة معظم سكانها إلا من بعض الحرفيين وباعة القطع التذكارية.. إلا أن المدينة ظلت من أهم معالم التراث الإنساني، وواحدة من أهم المزارات والمقاصد السياحية الشهيرة بالنسبة للإيرانيين والأجانب، وفي السنوات الأخيرة استعادت المدينة بعضًا من مكانتها مع وصول السياح ومحبي التاريخ بعد عمليات الترميم التي شهدتها المدينة.
بم المناخ
يظهر الجدول التالي التغييرات المناخية على مدار السنة لبم:
حاصرات قنوات الكالسيوم
مُحصِرات قنوات الكالسيوم هي مجموعة من الأدوية التي تعمل على غلق قنوات الكالسيوم وبالتالي منع الكالسيوم من الدخول إلى الخلايا مما يمنع موت الخلية وفقدانها لنشاطها نتيجة ارتفاع نسبة الكالسيوم في داخل الخلية. تُستعمل هذه الفئة من الأدوية بصورة رئيسية في علاج فرط ضغط الدم والذبحة الصدرية وأمراض الشرايين المحيطية واضطرابات النظم، ويرجع استخدامها في هذه الحالات إلى تأثيرها على عضلة القلب والأوعية الدموية حيث أنها تقلل سرعة ضربات القلب وقوة الانقباض نتيجة إبطائها لسير التيار الكهربائي في عضلة القلب ويحدث اتساع للشرايين وهناك أبحاث حول فعالية هذا النوع من الأدوية في علاج داء ألزهايمر ويستعمل أيضا وبصورة تقليدية كعلاج وقائي لمنع أو تقليل حدوث نوبات الصداع النصفي، أي الشقيقة.
حاصرات قنوات الكالسيوم
ظهر هذا النوع من الأدوية لأول مرة في الولايات المتحدة في عام 1981 وبعد 10 سنوات من تصنيع الدفعة الأولى تم التوصل إلى تصنيع وجبة جديدة ذات تأثير بطيء ولكن التأثير يستمر لفترات زمنية أطول مقارنة بالرعيل القديم، وكان ظهور هذا الوجبة الجديدة ذات التأثير المطول متزامنا مع رصد لحالات تسمم نتيجة التأثير الأطول، حيث تم رصد 8555 حالة تسمم في الولايات المتحدة في عام 1996 ولقي 58 منهم حتفهم، في حين أن نسبتها عام 2002 وصلت إلى 9585 حالة ولقي 68 منهم حتفهم نتيجة التسمم. كانت معظم حالات التسمم في الأطفال حيث لوحظ انخفاض شديد في ضغط دم الأطفال بعد فترة شبه طويلة من تناولهم نوع الدواء ذي التأثير البطيء والمطول.
حاصرات قنوات الكالسيوم آلية فعلها الدوائي
تعمل محصرات قنوات الكالسيوم على إيقاف عمل قنوات الكالسيوم الحساسة للفولطية في القلب وفي الأوعية الدموية من خلال ارتباطها بالقنوات الناقلة للكالسيوم في غشاء الخلية، يؤدي هذا الارتباط بالتالي إلى إعاقة دخول الكالسيوم إلى داخل الخلية والتي بدورها تمنع نشوء الطور الأولي في عملية التنسيق الكهربائي لتقلص عضلة القلب، مما يمنع مستويات الكالسيوم من الزيادة عند التحفيز، ويؤدي هذا إلى إقباض أضعف. من الجدير بالذكر أن هناك نوعين من القنوات الدقيقة التي تؤدي إلى داخل خلايا عضلة القلب والعضلات المبطنة للأوعية الدموية،
النوع الثاني من القنوات هي قنوات ذات سير سريع وهي المسؤولة عن نقل الصوديوم من وإلى داخل الخلية وهذه القنوات السريعة لا تتأثر بعمل حاصرات قنوات الكالسيوم، هذا يعني أن حاصرات قنوات الكالسيوم تقلل نسبة الكالسيوم في داخل الخلايا العضلية فقط بدون أن تؤثر على نسبة ومستوى الكالسيوم في البلازما.
هنالك أربع تأثيرات رئيسية لهذه الفئة من الأدوية ويمكن تلخيصها بالتالي:
حاصرات قنوات الكالسيوم آلية فعلها الدوائي
يؤدي كل هذا إلى تقليل مقاومة جريان الدم وذلك بسبب توسع الأوعية الدموية، وإلى نقص كمية الدم الصادر من القلب بسبب ضعف قوة الانقباض، ويؤدي كل من هبوط المقاومة الكلية لسريان الدم في الجسم ونقص تدفق الدم إلى انخفاض ضغط الدم. بوجود ضغط دم منخفض لا يكون عمل القلب صعبا، وهذا يمكن أن يخفف من مشاكل اعتلال عضلة القلب ومشاكل الأمراض التاجية. على الخلاف من موانع البيتا، يبقى القلب متجاوباً مع تحفيز النظام العصبي الودي، وعليه يمكن المحافظة بصورة أفضل على ضغط الدم.
جميع أنواع المحصرات تمتص بصورة جيدة في الجهاز الهضمي، وتتعرض بعد امتصاصها إلى عمليات أيضية Metabolism في الكبد وتُطرح من الجسم بصورة رئيسية من خلال الكليتين وعن طريق الإدرار، لهذه الأسباب فإن الأشخاص الذين يعانون من عطل الكليتين أو مشاكل صحية في الكبد يكونون معرضين للتسمم بسبب عدم مقدرتهم على طرح الدواء من الجسم لفترة أطول من الفترة الطبيعية ويلاحظ هذا غالباً في المسنين.
حاصرات قنوات الكالسيوم الاستعمالات
تستعمل محصرات قنوات الكالسيوم بصورة رئيسية في علاج ارتفاع ضغط الدم والذبحة الصدرية وعدم انتظام ضربات القلب. بالنسبة لاستعمالها في علاج ارتفاع ضغط الدم فإن الحاصرات لا تعدّ علاج الخط الأول وإنما يستعمل كعلاج الخط الثاني إما وحدها أو مع أدوية أخرى، وهذا يعني أن الشخص الذي تم تشخيصه حديثا بمرض ارتفاع ضغط الدم لا يوصف له حاصرات قنوات الكالسيوم كعلاج أولي، لكنه ومنذ عام 2003 هناك بعض المحاولات في بعض الدول ومنها كندا في تجربة استعمال حاصرات قنوات الكالسيوم كعلاج أولي لارتفاع ضغط الدم.
أما بالنسبة لاستعمالها في علاج الذبحة الصدرية فإن حاصرات قنوات الكالسيوم تعدّ فعالة جدا إذا كان سبب الذبحة تشنج في العضلات الملساء المبطنة للشرايين التاجية التي تغذي عضلة القلب، ويستعمل نيفيديبين وفيراباميل ودلتيازيم لهذا الغرض. إذا كان سبب الذبحة غير متعلق بتشنج العضلات المبطنة للشرايين التاجية فإن حاصرات قنوات الكالسيوم تستعمل بصورة ثانوية أو كعلاج الخطوة الثانية.
حاصرات قنوات الكالسيوم الاستعمالات
تستعمل حاصرات قنوات الكالسيوم لعلاج عدم انتظام ضربات القلب الناتجة من ارتجاف الأذينين وحالات أخرى ناجمة من اضطراب إيقاع الأذينين حيث لا تؤثر الحاصرات على الاضطرابات الناشئة من البطينين. لعلاج عدم انتظام ضربات القلب تستعمل الحاصرات عن طريق ضخها بالوريد وليس على شكل حبوب، ويستعمل دلتيازيم وفيرابامل لهذا الغرض.
هناك استعمالات أخرى لحاصرات قنوات الكالسيوم في حالات خاصة منها استعمال فيراباميل في حالة الانسداد التضخمي لعضلة القلب (بالإنجليزية: Obstructive hypertrophic cardiomayopathy) واستعمال نيفيديبين في ظاهرة راينود (بالإنجليزية: Raynaud's Phenomenon) والتي هي عبارة عن احتشاء متناوب ومتذبذب للأطراف وخاصة الأصابع والأذن والأنف.
مؤخرا تم استعمال نيموديبين لعلاج النزيف الدماغي الحديث الناتج من انفجار شرايين دماغية دقيقة وتم استعمال فلونارزين كعلاج وقائي للصداع النصفي.
حاصرات قنوات الكالسيوم الأنواع
هناك نوعان رئيسيان من حاصرات قنوات الكالسيوم:
الفرق الرئيسي بين هذه المجاميع هو أن النوع الأول له قابلية عالية لتوسيع الأوعية الدموية وانبساط العضلات الملساء المبطنة للشرايين مع تأثير طفيف على عضلة القلب وضابطات النبض الموجودة في القلب، وعلى العكس فإن المجموعة الثانية يتركز نشاطها على عضلة القلب وضابطات النبض مع تأثير طفيف على الأوعية الدموية.
في علم الأدوية هناك عادة العديد من الأسماء التجارية لكل دواء تختلف حسب الشركة المصنعة للدواء وهناك اسم علمي واحد متفق عليه وفيما يلي الأسماء العلمية لحاصرات قنوات الكالسيوم مع الأسماء التجارية الشائعة المرادفة لها:
حاصرات قنوات الكالسيوم الأعراض الجانبية
بصورة عامة يتحمل المرضى جرعات حاصرات قنوات الكالسيوم بصورة جيدة عندما لا تتجاوز الجرعات الحد الأقصى للدواء في اليوم الواحد، وهناك بعض الأعراض الجانبية الطفيفة التي تظهر عادة في الأسابيع الأولى من الاستعمال ولا تستدعي إيقاف العلاج وإنما يمكن تقليلها بتقليل الجرعة.
معظم الأعراض الجانبية هي نتيجة لطريقة عمل الحاصرات حيث يؤدي توسع الأوعية الدموية إلى التورم في الأطراف السفلى واحمرار الوجه والصداع نتيجة تباطؤ رجوع الدم من الأطراف إلى القلب وزيادة انتشار الدم في الرأس. بالإضافة إلى هذه الأعراض الجانبية الشائعة والطفيفة هناك بعض الأعراض الخطيرة والنادرة والتي قد تحدث ومنها عجز القلب نتيجة نزعة الحاصرات إلى تقليل شدة انقباض عضلة القلب وإبطاء ضربات القلب وبسبب نشاط الحاصرات في توسيع الشرايين المحيطية. يحدث في بعض الأحيان انخفاض شديد لضغط الدم وفي حالات نادرة تؤدي الحاصرات إلى ظهور طفح جلدي والتهاب للمفاصل.
حاصرات قنوات الكالسيوم الأعراض الجانبية
بصورة عامة يمكن تقسيم الأعراض الجانبية لحاصرات قنوات الكالسيوم حسب أجزاء الجسم المختلفة على الشكل التالي:
الجهاز الهضمي: الشعور بالغثيان، ويحصل عند البعض وخاصة المسنين حرقة في المعدة واحتمالية نزف بطيء وغير محسوس للأوعية الدموية الدقيقة في المعدة، ويحدث ازدياد في الشهية والوزن مع استعمال فلونارزين.
حاصرات قنوات الكالسيوم مضادات الاستطباب
هناك مجموعة من الحالات تستلزم تجنب استعمال حاصرات قنوات الكالسيوم، ومنها:
يجب اتخاذ الحذر عند استعمال حاصرات قنوات الكالسيوم من قبل الأشخاص الذين يعانون من الجلطة الدماغية بسب احتمالية حدوث احتشاء إضافي للدماغ كنتيجة لتقليل شدة انقباض عضلة القلب التي تؤدي إلى عدم وصول كميات كافية من الدم إلى الدماغ.
تعدّ حاصرات قنوات الكالسيوم آمنة لدى استعمالها من قبل السيدات الحوامل أو المرضعات، وتشير الدراسات إلى عدم وجود علاقة بين حاصرات قنوات الكالسيوم والتشوهات الخلقية التي قد تحدث أثناء تطور الجنين.
يجب توخي الحذر عند تزامن استعمال حاصرات قنوات الكالسيوم مع بعض الأدوية الأخرى منها على سبيل المثال استعمال فيرابامل أو دلتيازيم مع الأسبرين، حيث أن هذا التزامن يؤدي إلى ازدياد فعالية الأسبرين في منع عملية التخثر، ويجب مراقبة المريض لاحتمالية حدوث نزيف.
كما أن تزامن استعمال حاصرات قنوات الكالسيوم مع مانعات البيتا يُضعف عملية انقباض عضلة القلب بشكل ملحوظ مما قد يؤدي إلى عجز القلب أو عجز أعضاء أخرى حساسة في الجسم لعدم وصول كميات كافية من الدم إلى تلك الأعضاء مثل الكليتين والدماغ.
حاصرات قنوات الكالسيوم التسمم بجرعة عالية
يحدث التسمم عادة عند تناول جرعات كبيرة تفوق الحد الأقصى للجرعة العلاجية ويحدث التسمم عادة عند استعمال نوع الدواء ذي التأثير البطيء والمطول، وتظهر أعراض التسمم عادة بعد فترة زمنية شبه طويلة من تناول الجرعة العالية، وتكون الأعراض عادة مرتبطة بنشاط القلب وجهاز الدوران ومن أهمها هبوط شديد للضغط وضعف شديد في تقلص عضلة القلب واضطرابات خطيرة في ضربات القلب واحتمالية عالية لعجز الكلى.
لعلاج حالات التسمم هذه يتم إدخال الشخص إلى وحدة العناية المركزة ويتم عملية غسل المعدة إذا كان تناول الجرعة العالية قد تم خلال ساعتين. تتمحور فكرة العلاج بزرق المريض بجرعات متتالية من الكالسيوم عن طريق الوريد. وقد تُستعمل أيضا بعض الأدوية التي تنشط تقلص عضلة القلب مثل الأدرينالين.
تحدث حالات التسمم هذه على الأغلب في الأشخاص الذين يحملون الصفات التالية:
لتجنب حالات التسمم في هذه المجموعة من الأشخاص يجب مراعاة الحيطة والحذر عند زيادة جرعة الدواء الذي يجب أن يتم بشكل تدريجي وليس بصورة مفاجئة.
حاصرات قنوات الكالسيوم الكالسيوم وعضلة القلب وامراض القلب
عند دخول الكالسيوم إلى داخل الخلايا في العضلات القلبية أو العضلات الملساء المبطنة للأوعية الدموية فإنها تبدأ بتحفيز مجموعة من التفاعلات الكيميائية التي تنتهي بتقلص العضلة. يمكن تقسيم قنوات الكالسيوم إلى ثلاثة أنواع من القنوات:
يوجد عادة ما يشبه المضخات التي تنظم كمية الكالسيوم الداخلة إلى الخلية والكمية الخارجة منها. عندما تقل نسبة الكالسيوم داخل الخلية فإن هذا يؤدي إلى تقليل نشاط تقلص العضلات القلبية وتقليل سرعة مرور التيار الكهربائي من عقدة الجيب الأذيني SA node إلى عقدة الأذين - البطيني AV node، وكلا العقدتين تقومان بتنظيم كهربائية القلب. يؤدي تقليل سرعة هذا التيار إلى إبطاء معدل ضربات القلب. أما ازدياد نسبة الكالسيوم داخل العضلات الملساء فإنه يُؤدي إلى تقليل مقاومة الأوعية الدموية لسريان الدم وتوسع في الشرايين الصغيرة وبالتالي ازدياد كمية الدم المتدفق عبر هذه الشرايين.
حاصرات قنوات الكالسيوم الكالسيوم وعضلة القلب وامراض القلب
في عام 2003 تم طرح فكرة جديدة للوقاية من أمراض القلب والشرايين وذلك بقياس نسبة ترسب الكالسيوم على الجدار الداخلي للشرايين عن طريق تسليط حزمة إلكترونية على الشرايين التاجية. أسفرت النتائج الأولية لهذه الطريقة عن زيادة احتمالية الإصابة المستقبلية بالأمراض القلبية في الأشخاص ذوي الترسب العالي للكالسيوم مقارنة بالأشخاص ذوي الترسب المنخفض للكالسيوم على الجدران الداخلية للشرايين.
فاناديوم
الفاناديوم عنصرٌ كيميائي رمزه V وعدده الذرّي 23، وهو ينتمي إلى عناصر المستوى الفرعي d ويقع على رأس عناصر المجموعة الخامسة في الجدول الدوري؛ ويُصنَّف كيميائياً ضمن الفلزّات الانتقالية. الفاناديوم فلزٌّ ذو لون رمادي فضّي، وهو قابل للسحب وللطرق. من النادر العثور على هذا الفلزّ على هيئة عنصرٍ حرٍّ في الطبيعة، ولكن عند عزله صناعياً تتشكّل طبقة مُخَمّلة من الأكسيد على سطحه، والتي تقيه من الأكسدة اللاحقة.
ظنّ أندريس مانويل ديل ريو أثناءَ تنقيبه عن معادن الرصاص في المكسيك سنة 1801 أنه اكتشف فلزّاً جديداً في عيّنةٍ لمعدنٍ جديدٍ؛ ودعمت التحاليل الأولية ذلك الاعتقاد، إلّا أنّه جرى إقناعه من بعض زملائه الكيميائيّين -خطأً- أنّ العيّنة تابعةٌ لعنصر الكروم. تمكّن نيلز غابرييل سيفستروم لاحقاً من تأكيد اكتشاف العنصر الجديد، وأطلق عليه اسم «فاناديوم» المشتقّ من «فاناديس»، وهو اسم من أسماء «فريا» آلهة الجمال والخصوبة في الأساطير الإسكندنافية.
فاناديوم
يوجد الفاناديوم طبيعيّاً في قرابة 65 معدناً، وأغلب استخراجه في الصين وروسيا من الخبث الناتج أثناء عمليّات صهر الفولاذ؛ أو ناتجاً ثانوياً أثناء عمليّات تعدين اليورانيوم. يُستخدَم الفاناديوم استخدامًا رئيسًا لإنتاج السبائك، وخاصّةً سبائك الفولاذ، مثل فولاذ القطع السريع؛ كما يُستخدَم أيضاً في إنتاج بعض سبائك الألومنيوم والتيتانيوم. أشهر مركّبات الفاناديوم الكيميائية هو أكسيد الفاناديوم الخماسي (خماسي أكسيد الفاناديوم)، والذي يُستخدَم حفّازاً في إنتاج حمض الكبريتيك. من جهةٍ أخرى يمكن أن تُستعمَل بطّاريات الفاناديوم من أجل تخزين الطاقة.
توجد كمّيّات معتبرة نسبياً من أيونات (شوارد) الفاناديوم في بعض الكائنات الحيّة؛ كما يدخل في تركيب المواقع النشطة في مركز إنزيم بروموبيروكسيداز، الموجود في بعضٍ من أشكال الحياة البحرية مثل الطحالب. من جهةٍ أخرى للفاناديوم وبعض مركباته سمّيّة متوسّطة.
فاناديوم التاريخ
يعود اكتشاف عنصر الفاناديوم إلى عالم المعادن أندريس مانويل ديل ريو، والذي اكتشفه عندما كان ينقّب عن خامات معادن الرصاص في المكسيك سنة 1801. استخرج ديل ريو هذا الفلز من خامةٍ أطلق عليها حينها اسم «الرصاص البنّي»، والتي أطلق عليها لاحقاً بعد سنوات اسم فانادينيت. وَجَد ديل ريو أن لأملاح هذا المعدن طيفٌ واسعٌ من الألوان، ونتيجةً لذلك اقترح أوّلاً تسمية هذا العنصر: «بانركوميوم» (من الكلمة الإغريقية παγχρώμιο (بانكروميو) بمعنى «كل الألوان»)؛ ثم غيّر لاحقاً اقتراح التسمية ليصبح على الشاكلة «إريثرونيوم»، وذلك من الكلمة الإغريقية ερυθρός (إريثروس) بمعنى «أحمر»، لأنّ أغلب أملاحه ينقلب لونها إلى الأحمر إبّان التسخين أو من المعالجة مع الأحماض. ولكن في سنة 1805 شكّكَ الكيميائي هيبوليت-فكتور كوليه-ديكوتيل، مدعوماً برأي البارون ألكسندر فون هومبولت، صديق ديل ريو، بأنّ العنصر الجديد المكتَشف ما هو إلا عيّنة غير نقيّة من عنصر الكروم. فما كان من ديل ريو إلّا أن تراجع عن رأيه، واستجاب لوجهة نظر كوليه-ديكوتيل وسحب ادّعائه باكتشاف عنصرٍ جديدٍ. إلّا أنّه في وقتٍ لاحقٍ في سنة 1831 استطاع الكيميائي السويدي نيلز غابرييل سيفستروم إعادة اكتشاف هذا العنصر على هيئة أكسيدٍ جديدٍ عثر عليه أثناء عمله على خام الحديد. ثمّ تمكّن فريدرش فولر من تأكيد أنّ العنصر الذي أعلن عنه سيفستروم هو بالفعل عائدٌ إلى عنصرٍ جديد، ولكنّه العنصرَ ذاتَه الذي أعلن ديل ريو عن اكتشافه سابقاً. أطلق سيفستروم على العنصر الجديد اسم «فاناديوم»، وذلك اشتقاقاً من الاسم النوردي القديم «فاناديس»، وهو من أسماء «فريا»، وهي آلهة الجمال والخصوبة في الأساطير الإسكندنافية؛ وذلك لأنّ المركّبات الكيميائية لهذا العنصر ذات ألوانٍ باهيةٍ زاهيةٍ جميلة. اقترح الجيولوجي جورج وليام فانشو سنة 1831 أن تعاد تسمية هذا العنصر لتصبح على الهيئة «ريونيوم» تكريماً لذكرى ديل ريو، إلّا أنّ هذا الاقتراح لم يدخل حيّز التنفيذ.
فاناديوم التاريخ
نشر بيرسيليوس تقريراً عن تمكّنه من عزل الفلزّ الجديد؛ إلّا أنّ هنري روسكو بيّن أن الناتج عائدٌ إلى النتريد، وليس الفلزّ النقي؛ والذي تمكّن روسكو لاحقاً من إنتاجه في سنة 1867 من عملية اختزال لمركّب كلوريد الفاناديوم الثنائي VCl2 بواسطة غاز الهيدروجين. في سنة 1927 طُوّرت وسيلة أسهل للحصول على فلزّ الفاناديوم النقي، وذلك من اختزال أكسيد الفاناديوم الخماسي (خماسي أكسيد الفاناديوم) باستخدام الكالسيوم.
فاناديوم التاريخ
كان أوّل استخدامٍ صناعيٍّ واسع النطاق من الفاناديوم في مجال صناعة سبائك الفولاذ المستخدَمة في تركيب هياكل النماذج الأولى من سيّارة فورد موديل تي؛ إذ كان فولاذ الفاناديوم يتمتّع بخواصٍ هندسيّةٍ مميّزة. كانت المناجم التي يُستخرَج منها الفاناديوم في البداية قليلة، ولكن نظراً لمرافقة الفاناديوم لليورانيوم في خاماته، مثل معدن الكارنوتيت، لذلك أصبح من الشائع الحصول على الفاناديوم ناتجاً ثانوياً من عمليات استخراج اليورانيوم منذ العقود الأولى في القرن العشرين.
فاناديوم الوفرة الطبيعية
تبلغ وفرة الفاناديوم في الكون مقدار 0.0001%، وهي مقاربة نسبياً لمقدار وفرة عنصرَي النحاس أو الزنك. يمكن الكشف عن الفاناديوم مطيافياً في ضوء الشمس وأحياناً في ضوء بعض النجوم.
يعدّ الفاناديوم من العناصر الشائعة على مقياس الوفرة، إذ يبلغ تركيزه في القشرة القارّية قرابة 120 جزء في المليون (ppm). يأتي الفاناديوم في المرتبة العشرين وفقاً لترتيب الوفرة الطبيعية للعناصر الكيميائية في القشرة الأرضية؛ ولكنّ فلزّ الفاناديوم على شكله الحر الطبيعي (يعرف باسم «فاناديوم طبيعي») نادر الوجود؛ بالمقابل، فإنّ الفاناديوم يوجد طبيعياً على شكل مركّبات كيميائية في زهاء 65 معدناً مختلفاً. ولكن على الرغم من وفرة الفاناديوم النسبية، إلّا أنّ وجود مكامن وتوضّعات لهذا الفلز بتراكيز كبيرة أمرٌ نادر. يوجد الفاناديوم في معادنه غالباً على شكل فانادات، ومن أهم تلك المعادن كلٌّ من الفانادينيت والديكلوازيت والكارنوتيت؛ بالإضافة إلى الباترونيت، وهو كبريتيد الفاناديوم.
فاناديوم الوفرة الطبيعية
في بدايات القرن العشرين اكتُشِفَت توضّعات كبيرة من خامات الفاناديوم في منجم ميناس راغرا بالقرب من مدينة سيرو دي باسكو في البيرو. يحوي ذلك الموقع على توضّعات من معدن الباترونيت، والذي بقي لعدّة سنوات المصدر الرئيسي للفاناديوم في السوق العالمي. مع ازدياد الطلب العالمي على معدن الكارنوتيت، الحاوي بالإضافة إلى اليورانيوم على الفاناديوم في تركيبه، أصبح الحصول على الفاناديوم ممكناً على هيئة ناتجٍ ثانويٍّ أثناء عمليّات تعدين اليورانيوم. كما بدأ التوجّه إلى البحث عن مصادر جديدة لاستحصال هذا الفلز؛ إذ يمكن الحصول عليه من الماغنيتيت الحامل للفاناديوم الموجود في صخور غابرو فوق المافية؛ والتي عند استخدامها لإنتاج الحديد فإنّ أغلب الفاناديوم يذهب إلى الخَبَث، ويُستخرَج الفاناديوم منه. يقع محتوى الفاناديوم في خامات الماغنيتيت التيتانية غالباً بين 0.3% إلى 0.8%؛ ولكن يمكن أن يصل تركيزه في بعض الخامات القادمة من جنوب أفريقيا إلى قرابة 1.7%.
فاناديوم الوفرة الطبيعية
يوجد الفاناديوم أيضاً على شكل شوائب في خامة البوكسيت، المصدر الرئيسي لإنتاج الألومنيوم، وكذلك في مكامن النفط الخام والفحم الحجري والصخر الزيتي والنفط الرملي؛ كما يوجد الفاناديوم أيضاً في الطَّفَل الصفحي الأسود. قد يصل تركيز الفاناديوم في النفط الخام إلى قرابة 1200 جزء في المليون (ppm)؛ وهو ما يعادل تقريباً 0.1%؛ ومن البلدان المنتجة للنفط الحاوية على تركيز مرتفع من الفاناديوم كلّ من فنزويلا وكندا. عندما تحرق المنتجات النفطية الحاوية على تراكيز مرتفعة من هذا الفلز فإنّ ذلك يسبّب تآكلاً في المحركّات والمراجل. وعند احتراق مصادر الوقود الأحفوري تلك يتحرّر الفاناديوم على شكل جسيمات إلى الغلاف الجوّي. يحوي ماء البحر على كمّيّات معتبرة من أيون الفاناديل، إذ يصل متوسّط التركيز أحياناً إلى 30 نانو مولار، أي ما يعادل 1.5 مغ/م3؛ كما تحوي بعض الينابيع المعدنية على تراكيز مرتفعة من ذلك الأيون، مثلما هو الحال في الينابيع القريبة من جبل فوجي، والتي يصل فيها تركيزه إلى 54 ميكروغرام لكلّ لتر.
فاناديوم الاستخراج والإنتاج
يُستخرَج الفاناديوم بشكلٍ أساسيٍّ من جنوب أفريقيا وشماليّ غربيّ الصين وشرقيّ روسيا؛ وفي سنة 2013 شكّلت هذه الدول الثلاث المصدر الرئيسي لأكثر من 97% من إنتاج الفاناديوم، الذي بلغ حينها قرابة 79 ألف طنّ. يمكن استخراج الفاناديوم من خاماته، مثل الكارنوتيت أو الباترونيت؛ إلّا أنّه توجد العديد من الوسائل الأخرى والتي يكون فيها الفاناديوم ناتجاً ثانوياً من عمليّات أخرى، مثل تعدين اليورانيوم أو استخراج النفط أو إنتاج الحديد. تمثّل تلك العمليات حالياً الأسلوب الرئيسي للحصول على الفاناديوم، وخاصّةً من عمليّة إنتاج الحديد في الفرن اللافح من خامة الماغنيتيت الحاملة للفاناديوم. في المرحلة الأولى يكون هذا الفلزّ موجوداً في الحديد الصب أوّلاً؛ ثمّ عند المعالجة اللاحقة للحصول على الفولاذ ينتهي المطاف به في الخَبَث. واعتماداً على نوع الخامة المستعمَلة يمكن أن يصل محتوى الفاناديوم في الخبث إلى قرابة 25%. أمّا الفاناديوم المُستحصَل أثناء استخراج النفط فتُمزَج خامته مع الماء ومع نترات المغنيسيوم من أجل الحصول على مُستحلَب، والذي يعالج لاحقاً من أجل استخراج الفاناديوم منه.
فاناديوم الاستخراج والإنتاج
يُستحصَل على الفاناديوم بعمليّة متعدّدة الخطوات تبدأ بتحميص الخامة المسحوقة مع كلوريد الصوديوم أو كربونات الصوديوم عند زهاء الدرجة 850 °س، ليُستحصَل على مركّب ميتّا فانادات الصوديوم NaVO3 المنحلّ. يُحَمّض المُستخلَص المائي من المادّة الأخيرة من أجل الحصول على ما يدعى باسم «الكعكة الحمراء»، والتي يتألّف تركيبها من أملاح متعدّدة الفانادات؛ والتي تُحمَّص إلى خماسي أكسيد الفاناديوم؛ ثمّ تُجرى في النهاية عملية اختزال بفلز الكالسيوم.
يمكن أن تُجرَى عمليّات تنقية الفاناديوم وفق طريقة القضيب البلّوري، التي طوّرها كلّ من أنطون إدوارد فان أركل ويان هندريك دي بوير سنة 1925 لتنقية التيتانيوم أساساً؛ والتي يمكن أن تُطبَّق من أجل تنقية فلزّات أخرى، وذلك اعتماداً على التفاعل مع اليود لتشكيل اليوديد الموافق، ثمّ بالتفكيك الحراري له. في هذه الحالة يتشكّل بتفاعل اليود مع الفاناديوم مركّب يوديد الفاناديوم الثلاثي: