أهمية المعادن في الصناعة

أهمية المعادن في الصناعة
admin hala علوم الارض

أهمية اكتشاف الانسان للمعادن 

 

المعادن هي واحدة من أهم الثروات التي توجد في الطبيعة دون أن يتدخل الإنسان في وجودها التي توزع بين مناطق العالم بقاراتها المختلفة، حيث أنه تم اكتشاف هذه المعادن هو الإنسان البدائي الأول الذي استثمرها وجعلها مصدرا من المصادر الراحة بالنسبة له، مع دوران العجلة الإنسانية أخذ يستخدم المعادن بطريقة متطورة شيئا فشيء فصارت أكثر استعمالا من ذي قبل حتى وصلنا إلى عصرنا الحالي، وفي هذا المقال سوف نعرض لكم أهمية المعادن واستخداماتها.

 

صناعة الفلزات الحديدية:

 

يأتي معدن الحديد علة قمة ما يعرف باسم الفلزات الحديدية والتي تضمن حديد الفلزات والمنجنيز والكروم والنيكل وغيرها، بينما يأتي معدن النحاس على قمة الفلزات الغير حديدية والزئبق، وهناك بعض الفلزات تضمنها مجموعة ثمينة مثل الذهب والفضة  والألمونيوم.

 

معدن الحديد في الصناعة:

 

من المعلوم أن معادن الحديد بدون منازع هي العمود الفقري لقوة وبناء الدولة العسكرية والاقتصادية حيث قال الله تعالى في كتابه العزيز( لقد أرسلنا رسلنا بالبينات وأنزلنا معهم الكتاب والميزان ليقوم الناس بالقسط وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد ومنافع للناس وليعلم الله من ينصره ورسله بالغيب إن الله قوي عزيز).

حيث يتم إنشاء الحديد من خاماته المعدنية على مراحل أربع منها( الحديد الزهر، والحديد المطاوع، والحديد الغفل، والحديد الصلب، حيث لكل مرحلة نوع خاص يصهر بها في الأفران والمحولات.

 

معدن المنجنيز في الصناعة:

 

يدخل معدن المنجنيز في صناعة قضبان السكك الحديدية وأيضا المنشئات الحديدية والصلب على المنجنيز الذي من دوره يستخدم في الكسارات وعمليات تجهيزات المناجم التي تحتاج إلى أدواتها حتى تعمل على الصمود من التآكل وأيضا تحمل الضغط عليها حيث يقدر ما ينتجه خام المنجنيز ما يقرب من خمسة ملايين طن حيث ينتج الاتحاد السوفيتي منها معدل النصف وينتج المغرب منها حوالي مئة وخمسون ألف طن بينما تنتج مصر نصف هذا الرقم تقريبا.

 

معدن التيتانيوم في الصناعة:

 

كانت استخدامات معدن التيتانيوم محدودة جدا في العصور القديمة وربما كان الاستعمال الوحيد حتى ذلك الوقت حيث أنه يدخل في صناعة طلاء البوية اللاكيه الأبيض ذو قوة الحجب المتميز وهو الذي يتميز بالطلاءات الأخرى البيضاء اللون والتي يدخل في صناعتها الزنك والرصاص فيعتبر من أهم استخدامات للتيتانيوم في الوقت الحاضر، وهو يدخل في صناعة محركات الطائرات النفاثة والصواريخ وخزانات الوقود، حيث لا يحدث أي شروخ في هذه الخزانات المصنوعة من سبائك التيتانيوم حيث يبلغ إنتاج معدن التيتانيوم في العام أقل من مليوني طن وتنتج الولايات المتحدة الأمريكية وكندا أكثر من نصف هذه الكمية.

 

معدن الكوبلت في الصناعة:

 

يستخدم معدن الكوبلت في صناعة سبائك الكوبلت المتنوعة والعديدة ومن أهم هذه المعادن سبيكة الكوبلت الحديدة وأيضا غير الحديدةالتي تستخدم في صناعة المغنطيسات القادرة على رفع الحمولات الثقيلة التي تصل إلى ستون ضعف وزن المغناطيس المستخدم، حيث أن العالم يحصل على الكوبلت من معادن خام الكوبلت التي من الممكن أن تصل إلى خمسة عشر ألف طن كل عام.

 

معدن القصدير:

 

من المعروف أن معادن القصدير في الوقت الحاضر تدخل في صناعة البرونز وسبائك القصدير المختلفة منها ما هو قابل للصهر بعد الاستعمال الأول حتى يتم استخدامه مرة أخرى ويعمل على مواد اللحام والطلاء الكهربائي التي يدخل من خلاله في صناعة الحديد الذي يستخدم في صناعة الحلويات والمأكولات والمشروبات المحفوظة بالمواد الحافظة، حيث أنه يعتبر من أهم معادن القصدير حيث يأتي نصف إنتاج العالم خمسة وسبعون ألف طن من ماليزيا وأندونيسيا، وبينما يأتي معظم الباقي من الصين ونيجيريا.

دور المعادن للحفاظ على الماء:

 

للمعادن دور كبير جدا للحفاظ على نقاء وسلامة الماء من التلوثات خاصة في عملية الري التي تعمل على ري الأراضي الزراعية وأيضا تستخدم المعادن في صناعة أدوات الري المختلفة وـأيضا في صناعة المواسير المخصصة للماء بشكل كبير حتى تعمل على تمرير المياه لتعمل على نقلها من مكان إلى مكان أخر.

حيث كانت المعادن قديما تستعمل في الحروب بشكل كبير ولا زالت حتى الآن فالأسلحة كلها سواء كانت قديمة أو حديثة فهي يدخل فيها عنصر المعدن بشكل كبير

 

استخدام المعادن في الحلي:

 

من المعروف أن المعادن خاصة الثمينة تستخدم في صناعة الحلي مثل الذهب والفضة لعملية التزيين سواء من الرجل أو المرأة، حيث يتم تشكيلها على أشكال القلائد والخواتم والأساور وغيرها من مواد الزينة، كما أنها تستخدم المعادن الثمينة لغايات التجارة الشخصية في أسواق الذهب وأيضا الفضة فهذه التجارة تكون مربحة بشكل كبير خاصة لو كانت هناك دراية بالسوق بشكل جيد.

 

طرق للحصول على تشكيل المعادن:

 

عملية تشكيل المعادن أو الطرق عليها عملية إخضاع المعدن إلى تأثير معين من أداه حادة من خلال شخص حرفي من ثم تكسبه الشكل المطلوب والمراد تشكيلة حسب الاستعمال ، حيث تحتاج هذه الأشياء إلى متخصصون وماهرون في عملية التشكيل والطرق حيث عملية الطرق هي واحدة من أكثر طرق التشكيل للمعادن، وهناك أيضا ما يسمى بالبرد فتعتبر هذه العملية واحدة من أهم وأبرز العمليات المستعملة من أجل تشكيل المعادن حيث من الممكن أن تبرد المعادن ويتم تنعيمها من بردها.

 

معادن نترات البوتاسيوم:

 

تستخدم نترات البوتاسيوم في عملية توليد الطاقة خاصة الطاقة الشمسية حيث من خلالها لها القدرة على تركز الطاقة الشمسية لها، وذلك عن طريق مزجها مع نترات الصوديوم التي تعمل على زيادة كفاءة آلات التوليد.

حيث أنها تدخل في كثير من الصناعات العديدة مثل صناعة الزجاج والمتفجرات والألعاب النارية وعمليات التعدين حيث أنها أيضا تستخدم في معالجة التعدين، وتساعد على زيادة نسبة البروتين في الزرع مثل الأشجار لأن الأشجار بحاجة إلى النمو لكي تسمر وتزدهر.

تعمل أيضا معادن نترات البوتاسيوم على زيادة سمك قشور الفواكه والنباتات وتعمل على تثبيت نكهتها حيث تعمل أيضا على تقوية جذورها ونموها وتثبيتها في الأرض.

أيضا تدخل في صناعة الأدوية الطبية حيث أن هذه الأدوية تستخدم في علاج الأمراض مثل علاج مرض الأسنان.

لها فائدة كبيرة في تحسين حجم الفواكه والخضروات وألوانها، حيث أن هذه المعدن تدخل في صناعة الأسمدة الزراعية حيث أنها مفيدة لعلاج الآفات الزراعية التي تعاني منها النباتات والأشجار.

 

الحديد داخل فرن الصهر:

 

يتم سحق الحديد الخام داخل كسارات ثم من خلالها يحول إلى جسيمات صغيرة ثم تمرر هذه الأجسام الصغيرة فوق منخل بهدف فصل الأجسام الكبيرة فيتم تزويد الفرن بالحديد الخام وأيضا فحم الكوك والفحم الجيري ومن خلالها يتم ضخ كميات كبيرة من السيليكات حتى تعمل على تشكيل مادة الخبث أما الحديد السائل فيتم تجميعه داخل فرن الصهر من تحت طبقة الخبث.

 

كيفية استخراج الحديد:

 

يستخرج معدن الحديد من المناجم التي يتم حفرها داخل باطن الأرض ويتم حفر المناجم بعد دراسة كبيرة بيولوجية على المنطقة حيث أنه يتم الحصول على الحديد بشكل مرتبط مع الأكسجين وهو ما يسمى بأكاسيد الحديد أي الصدأ الذي يتكون على سطح الحديد ويتم جمع تلك المادة ثم توضع في قوالب كبيرة الحجم وبعدها تتعرض لدرجة حرارة عالية من النار حتى يتم انصهارها ليبقى الحديد الصافي النقي.