من اين تاتى المعادن وكيف نتحكم فى شكلها لاستخدامها فى الاغراض المختلفه
اهميه المعادن فى حياتنا
تعد المعادن أساسية لتطور الحضارة وازدهار الاقتصاد، وتؤثر بشكل مباشر في جودة حياتنا وتطور تقنياتنا وسلامتنا ورفاهيتنا.
الصناعة والتصنيع : تستخدم المعادن بشكل واسع في صناعة الآلات والمعدات والمنتجات الصناعية. فهي تشكل أجزاء أساسية في السيارات والطائرات والسفن والقطارات وغيرها من وسائل النقل، بالإضافة إلى الأجهزة الإلكترونية والأدوات المنزلية والمواد الإنشائية.
التكنولوجيا والاتصالات : تلعب المعادن دوراً حاسماً في صناعة الأجهزة الإلكترونية والاتصالات، مثل الهواتف الذكية والحواسيب والأجهزة اللوحية والأجهزة الطبية وغيرها، حيث تُستخدم المعادن في تصنيع الدوائر الإلكترونية والأسلاك والمكونات الميكانيكية.
الطاقة والبيئة : تلعب المعادن دوراً مهماً في صناعة معدات توليد الطاقة، مثل الألواح الشمسية وأجهزة توليد الطاقة النووية والرياح. كما تُستخدم المعادن في تصنيع بطاريات السيارات الكهربائية والهجينة وفي تخزين الطاقة.
الطب والصحة : تلعب المعادن دوراً حيوياً في صناعة الأدوات والأجهزة الطبية، مثل الأجهزة المساعدة للتنفس والمفاصل الاصطناعية وأجهزة فحص الأشعة وغيرها. كما تُستخدم بعض المعادن في الأدوات الجراحية وفي تصنيع الأدوية.
الزراعة والغذاء : تُستخدم المعادن في صناعة الأسمدة والمبيدات الزراعية لتحسين جودة التربة وزيادة إنتاجية المحاصيل. كما تلعب بعض المعادن دوراً في تصنيع العبوات والأواني المستخدمة في تخزين الغذاء.
أشياء نستخدمها تحتوي على معادن
الأجهزة المنزلية :
الثلاجات
الغسالات
الأدوات :
الأدوات اليدوية
الأدوات الكهربائية
المعدات الرياضية
أشياء أخرى :
المجوهرات
العملات المعدنية
الأدوات الطبية
البطاريات
السيارات : تحتوي على معادن مثل الفولاذ والألومنيوم والنحاس والصلب.
الطائرات : تحتوي على معادن مثل الألومنيوم والتيتانيوم والفولاذ.
السفن : تحتوي على معادن مثل الفولاذ والألومنيوم والنحاس.
المباني : تحتوي على معادن مثل الفولاذ والحديد والنحاس والألومنيوم.
الجسور : تحتوي على معادن مثل الفولاذ والحديد والصلب.
السكك الحديدية : تحتوي على معادن مثل الفولاذ والحديد والصلب.
اماكن استخراج المعادن
السلاسل الجبلية
تعتبر السلاسل الجبلية أماكن شائعة جدًا للعثور على المعادن. وهناك سببان رئيسيان لذلك:
- الرفع والتعرية: تتكون السلاسل الجبلية عندما تُدفع أجزاء من قشرة الأرض للأعلى بفعل تكتونية الصفائح. يمكن أن يؤدي هذا الرفع إلى إحضار رواسب معدنية كانت مدفونة في السابق تحت الأرض إلى أقرب إلى السطح، مما يجعلها أسهل في الاستخراج. يمكن أن تلعب التعرية أيضًا دورًا، حيث تُزيل الطبقات العليا من الصخور وتُعرّض رواسب المعادن الموجودة تحتها.
- النشاط البركاني: تتكون العديد من السلاسل الجبلية حول أو جنبًا إلى جنب مع المناطق البركانية. مع ثوران البراكين، تُخرج الصهارة الغنية بالمعادن من عمق الأرض إلى السطح. مع مرور الوقت، تبرد هذه الصهارة وتتبلور، مما يشكل رواسب معدنية قيّمة.
الأنهار والشواطئ
يمكن أن تتركز المعادن الكثيفة مثل الذهب والبلاتين في هذه المناطق من خلال عملية تسمى التعدين الغريني.
هناك أربع طرق رئيسية لاستخراج المعادن:
التعدين تحت الأرض: يُستخدم لاستخراج المعادن من رواسب موجودة في عمق الأرض. تتضمن هذه الطريقة إنشاء شبكة من الأنفاق والأعمدة للوصول إلى رواسب المعادن. بمجرد استخراج المعادن، يتم نقلها إلى السطح للمعالجة. تعد هذه الطريقة أكثر تكلفة من التعدين السطحي، لكنها ضرورية لاستخراج المعادن الموجودة في رواسب عميقة.
التعدين السطحي: يُستخدم لاستخراج المعادن من رواسب موجودة بالقرب من سطح الأرض. تتضمن هذه الطريقة إزالة الطبقات العلوية من الصخور والتربة لفضح رواسب المعادن. تعد هذه الطريقة أقل تكلفة من التعدين تحت الأرض، لكن يمكن استخدامها فقط للرواسب الموجودة بالقرب من السطح. هناك أنواع مختلفة من التعدين السطحي، بما في ذلك التعدين في الحفر المفتوحة، والتعدين بالتجريد، وإزالة قمم الجبال.
التعدين الغريني: هو نوع من التعدين السطحي يُستخدم لاستخراج المعادن من الرواسب الرسوبية. تتكون الرواسب الرسوبية عندما يتم تآكل المعادن من الصخور ونقلها بواسطة الأنهار أو الجداول. يتضمن التعدين الغريني عادةً استخدام الماء لغسل المواد الخفيفة، تاركًا وراءه المعادن الثقيلة. تعد هذه الطريقة طريقة بسيطة نسبيًا وغير مكلفة لاستخراج المعادن، لكن يمكن استخدامها فقط للمعادن الكثيفة والمقاومة للتجوية.
الاستخلاص في الموقع: هي طريقة تعدين تُستخدم لاستخراج المعادن من رواسب موجودة في الموقع. تتضمن هذه الطريقة إذابة المعادن في مذيب ثم ضخ المحلول إلى السطح للمعالجة. تعد طريقة الاستخلاص في الموقع طريقة جديدة نسبيًا لتعدين المعادن، وأصبحت شائعة بشكل متزايد لأنها يمكن استخدامها لاستخراج المعادن من رواسب منخفضة الدرجة التي لن تكون اقتصادية لاستخراجها باستخدام الطرق التقليدية.
كيف يمكننا التحكم في أشكال المعادن لاستخدامها لأغراضنا؟ نستطيع التحكم في أشكال المعادن لأغراضنا من خلال مجموعة متنوعة من العمليات! إليك بعض الطرق الأكثر شيوعًا: 1. التشكيل بالقوة: الصب: يُسكب المعدن المنصهر في قالب بالشكل المطلوب. بمجرد أن يبرد المعدن ويتصلب، يأخذ شكل القالب. هذه تقنية متعددة الاستخدامات للغاية تُستخدم في كل شيء من قطع غيار السيارات إلى المجوهرات.
التشكيل: هنا، يتم دق أو ضغط قضيب معدني ساخن في الشكل المطلوب. تقوي هذه العملية المعدن عن طريق محاذاة حبيباته وغالبًا ما تُستخدم للأدوات والأسلحة.
التشغيل الآلي: يتضمن ذلك استخدام أدوات القطع لإزالة المواد من كتلة معدنية صلبة لتحقيق الشكل المطلوب. يوفر دقة عالية للقطع المعقدة.
2. التشكيل بإزالة المواد: القص: يتم قص صفائح المعدن إلى أشكال محددة باستخدام مقصات كبيرة. هذه طريقة سريعة وفعالة لإنشاء أشكال مسطحة لتطبيقات مختلفة
الختم: يتم دفع صفيحة معدنية من خلال قالب لإنشاء شكل ثنائي الأبعاد محدد. هذه طريقة إنتاج عالية الحجم تُستخدم لقطع غيار السيارات والعلب والعديد من العناصر الأخرى.
3. التشكيل بإضافة المواد:
اللحام: يتم ربط قطعتين أو أكثر من المعدن معًا عن طريق إذابة المعدن عند المفصل. يخلق هذا رابطة دائمة قوية ويستخدم لبناء الهياكل والسفن والعديد من التطبيقات الأخرى.
اللحام: مشابه للّحام، لكنه يستخدم معدن حشو ذو نقطة انصهار أقل لربط القطع. غالبًا ما يستخدم هذا في السباكة والعمل الدقيق.
