الخصائص الفيزيائية
تُعتبر الخصائص الفيزيائية ميزات يمكن قياسها وتحليلها في وقت محدد. لذلك، فإنّ التغيرات التي تحدث في الخصائص الفيزيائية لنظام معين تُستغل لوصف التحولات التي يمر بها. وتنقسم الخصائص الفيزيائية إلى فئتين: خصائص شمولية وخصائص مركّزة ومكثّفة. الخصائص المكثّفة لا تعتمد على أبعاد الجسم أو كمية المادة الموجودة فيه، مثل الكثافة والسعة والحرارة، لذلك تبقى ثابتة لنفس المادة حتى لو اختلفت عيناتها. في المقابل، تعتمد الخصائص الشمولية على الحجم وكمية المادة، حيث قد تزداد عند زيادة الحجم أو تنقص عند انخفاضه، مثل عدد الجسيمات والمحتوى الحراري. ومن الجدير بالذكر أن هناك حالات يصعب فيها تحديد ما إذا كانت الخاصية فيزيائية أم غير ذلك، مثل اللون، حيث قد يكون انعكاساً على سطح المادة.
استفادة من الخصائص الفيزيائية للمادة
يمكن الاستفادة من الخصائص الفيزيائية للمواد في مجالات متعددة، وأبرزها ما يلي:
الصناعة
على سبيل المثال، يُعتبر الحديد من المواد الرئيسية في الصناعات الثقيلة بسبب صلابته وتماسكه. بينما يُستخدم الزجاج في صناعة الأواني بفضل قابليته للتشكيل وشفافيته، مما يجعله مناسبًا لصنع النوافذ.
فصل المخلوطات
يمكن فصل العديد من المواد عن بعضها من خلال استغلال الخصائص الفيزيائية. على سبيل المثال، عند تسخين مخلوط سائل على درجات حرارة أعلى من سائل آخر، فإنّ السائل ذو درجة الحرارة المنخفضة يتبخر، مما يؤدي إلى بقاء السائل ذو الحرارة الأعلى داخل الوعاء. بالنسبة للبخار، يمكن أن تكون درجة غليانه منخفضة، مما يجعله يتكاثف ويتجمع في قارورة للتجميع. كذلك، يمكن استغلال الخصائص المغناطيسية لفصل مخلوط الرمل والحديد المسحوق بطرق فيزيائية، أو معالجة الخليط باستخدام مادة حمضية تتفاعل مع الحديد وغير متفاعلة مع الرمل، مما يمكّن من إذابة الحديد وفصله عن الرمل باستخدام عملية الترشيح، وهي تقنية كيميائية.
تحقيق النقاوة
يُعد تحقيق النقاوة أمرًا ضروريًا في تصنيع الأدوية وأي منتج كيميائي، مما يتطلب استغلال الخصائص الكيميائية بطرق فيزيائية، مثل استخدام تقنيات المطيافية التي تعتمد على الأشعة تحت الحمراء.
تحديد المواد
هذا يتم من خلال استغلال الخصائص المميزة التي تتيح التمييز بين أنواع مختلفة من المواد، كالمعادن والغازات. على سبيل المثال، المواد القادرة على توصيل التيار الكهربائي وتتمتع بسطح لامع تُعتبر معادن نقية، حيث تُقسم إلى مجموعتين: الفلزات القلوية والمعادن الثمينة بالإضافة إلى المعادن الملونة. كما يتميز الملح بنقاط انصهار ودرجات غليان منخفضة، ويكون قادرًا على توصيل التيار الكهربائي عند ذوبانه في محلول أو في حالته المنصهرة، بالإضافة إلى قدرته على التبلور.
