الخصائص الفيزيائية للمعادن
المعدن يُعرف بأنه مادة صلبة ومتجانسة، تتكون طبيعياً من مواد غير عضوية، ويمتاز كل معدن بتركيب كيميائي محدد يختلف عن غيره. يتسم المعدن أيضاً بترتيب ذري فريد، ولا يمكن تقسيمه فيزيائياً إلى مركبات أبسط. ينبغي الإشارة إلى أن الغازات والسوائل لا تُعتبر معادن، حيث يجب أن تتمتع المعادن بخاصية الصلابة.
الخصائص الفيزيائية للمعادن
تتحدد الخصائص الفيزيائية للمعادن كنتيجة طبيعية لتركيبها الكيميائي وبنية بلوراتها، وتُستخدم هذه الخصائص لتفريق المعادن عن بعضها، سواء كان ذلك في ظروف طبيعية أو مخبرية.
- مظهر البلورة: هو الشكل الخارجي للبلورة والذي يعكس ترتيب الذرات الداخلية. عندما تنمو البلورة في ظروف مثالية، تتكون لها أسطح تُميزها عن المعادن الأخرى. ولكن عند وجود معوقات مثل الفراغ المحدود، قد لا تُكون الأسطح بشكل مميز.
- اللون: يُعتبر اللون سمة مهمة من سمات المعادن، وإن كان لا يمكن الاعتماد عليه كلياً بسبب وجود الشوائب التي قد تضفي ألواناً إضافية. على سبيل المثال، معدن المرو يأتي بلون عديم اللون، لكنه يمكن أن يتحول إلى البنفسجي في حال وجود شوائب من عنصر التيتانيوم، بينما يمكن أن يصبح لونه أحمر إذا احتوى على آثار من الحديد.
- المخدش: هو لون المسحوق الناتج عن طحن المعدن، ويُعدّ أدوات موثوقة في تمييز المعادن، حيث أن لون المخدش يبقى ثابتاً بغض النظر عن تغير لون المعدن.
- البريق: هو خاصية تعكس درجة اشعاع الضوء على سطح المعدن، وتصنف المعادن على أساس بريقها إلى:
- معادن فلزية، مثل الذهب والنحاس.
- معادن لا فلزية، مثل الكبريت.
- الصلابة: تشير إلى قدرة المعدن على مقاومة الخدش، ويتم قياس الصلابة بناءً على مدى سهولة خدش معدن بواسطة معدن آخر أو أدوات مثل سكين أو أظافر.
- الانفصام: يقيس تكسير المعدن من خلال كسر الروابط الكيميائية الضعيفة.
- الانفصال: يشير إلى تكسر المعدن إلى قطع صغيرة بسبب الضعف أو الاجهاد.
- المكسر: هو الشكل الناتج عن كسر المعدن في اتجاه مغاير لخط الانفصام.
- التماسك: هي درجة مقاومة سطح المعدن للشد أو الثني أو الكسر أو التفتيت، وتصنف المعادن حسب تماسكها إلى:
- قابلة للسحب: معدنية تسمح بتشكيلها إلى صفائح رقيقة.
- لينة: يمكن تقطيعها بسهولة إلى شرائح.
- قابلة للطرق: تتميز بالاستجابة لعملية الطرق دون أن تنكسر.
- مرنة: تُطلق على المعادن التي يمكن طيها ثم تعود إلى شكلها الأصلي بعد زوال السبب.
- متشكلة: تشير إلى المعادن التي تستجيب لعملية الثني دون كسر، بحيث تحتفظ بشكلها الجديد.
- هشة: تصف المعدن الذي ينكسر بسهولة عند طرقه بلطف.
- الثقل النوعي: هو النسبة بين كتلة المعدن وكتلة حجمه عند اختباره في الماء عند درجة حرارة 4 درجات مئوية، ويعتمد على التركيب الكيميائي للمعدن وبنيته البلورية.
