الفلزات تعريفها وأهميتها

الفلزات تعريفها واهميتها

تعد الفلزات هي المواد التي تتميّز بموصليتها العالية للكهرباء والحرارة، وليونتها، وقدرتها العالية على عكس الضوء، ، وتشكل الفلزات ما يقارب 3/4 العناصر الكيميائية المعروفة، ومعظمها تتواجد بوفرة في القشرة الأرضية مثل الألمنيوم، والبوتاسيوم، والحديد، والكالسيوم، والصوديوم، والمغنيسيوم.

  تعريف الفلزات :

هي مواد متجانسة غير عضوية لها تركيب كيميائي محدد، تكونت بفعل عوامل طبيعية في القشرة الأرضية، وتتكون من عنصر  كيميائي أو أكثر، بعضها متبلور وبعضها الآخر غير متبلور..

– تعد الصخور المكونة الأساس للقشرة الأرضية بماتحتويه من فلزات ، وهناك 20 فلز شائع تكون صخور القشرة الأرضية، تشكل عشرة فلزات منها نسبة 90 بالمئة من كتلة القشرة الأرضية.

تصنيف الفلزات

اعتمد علماء الجيولوجيا في تصنيف الفلزات على عدة عوامل :

أولاً : من حيث المنشأ :

1. عميقة المنشأ حيث تدخل في بناء الصخور الاندفاعية مثل ( الكوارتز والميكا ) .
2. سطحية المنشأ حيث نجدها ضمن الصخور الرسوبية مثل ( الهاليت والجص ) .
3. فلزات تدخل في تركيب الصخور الرسوبية مثل التالك .

ثانياً : البنية البلورية والتركيب الكيميائي :

  لمعظم الفلزات أشكال هندسية منتظمة تسمى بلورات تعود إلى :

• الترتيب الفراغي للذرات في المجموعة البلورية .
• طبيعة الروابط الكيميائية التي تضم هذه الذرات إلى بعضها ومدى قوة هذه الروابط .

تصنف الفلزات بناء على البنية البلورية إلى صفوف عدة وهي :

1. العناصر الحرة : المعادن واللامعادن .
2. الهاليدات : مثل الهاليت .
3. الأكاسيد : مثل الهيماتيت .
4. السيليكات : مثل التالك .
5. الكتربونات : مثل الكالسيت .
6. الكبريتات : مثل الجص .
7. الفوسفات : مثل الأباتيت .

  الخواص الفيزيائية للفلزات :

  من حيث الخواص ( الضوئية والتماسكية والحسية )..

أولاً:-  الخواص الضوئية :

• اللون : حيث لكل فلز لون خاص به يتغير بحسب الشوائب الموجودة فيه وزوايا سقوط الضوء عليه .
  • البريق : هو المظهر الذي يبديه سطح الفلز نتيجة انعكاس ااضوء عليه .
  • المخدش : لون المسحوق الناعم للفلز وهو أكثر ثباتا من لون الفلز .
  • الشفافية : هو قابلية الفلز لتمرير الضوء من خلاله .
  • التألق : هو اللون الذي يظهر على الفلز عندما يتعرض للحرارة أو الأشعة ومن مظاهره الفسفرة وهي بقاء التألق بعد زوال المثر الخارجي .

ثانياً : الخواص التماسكية :

تعتمد على التركيب البلوري للفلز وقوى الترابط بين الذرات ، وهي خواص ثابتة ومميزة للفلز ومنها :

• القساوة: وهي المقاومة التي يبديها سطح الفلز للخدش.
• الانفصام : وهو قابلية الفلز للتشقق في اتجاهات منتظمة وثابتة ، نتيجة الطرق عليه بخفة .
• المكسر : سطوح انكسار غير منتظمة تظهر على سطح الفلز عند كسره صناعياً.

ثالثاً : الخواص الحسية  

    – مثل ( الملمس _ الرائحة _ المذاق ) .

المجموعات الفلزية في الجدول الدوري

تُقسّم الفلزات في الجدول الدوري إلى المجموعات الآتية:

الفلزات القلوية

هي المجموعة الموجودة في أقصى يسار الجدول الدوري، وتعد عناصر هذه المجموعة نشطة جداً؛ لأن عدد التأكسد الخاص بها هو +1، ومن الأمثلة عليها: الليثيوم، والصوديوم، والروبيديوم، والفرانسيوم.

الفلزات القلوية الترابية

هي العناصر الموجودة في العمود الثاني من الجدول الدوري، وعدد التأكسد الخاص بها هو +2، وهي تتواجد في الطبيعة داخل مركبات، وليس في شكلها النقي، وتتميز بأنها صلبة، ولامعة، وقابلة للطرق والسحب، ومن الأمثلة عليها: المغنيسيوم، والكالسيوم، والباريوم، والراديوم.

أهمية الفلزات الاقتصادية

للفلزات أهمية اقتصادية بالغة نذكر منها :

1. تدخل بعض الفلزات في صناعة الزجاج والعدسات مثل فلز المرو .
2. سهولة فصلها إلى صفائح رقيقة لاتنقل الحرارة والكهرباء ، لذلك تستخدم في صناعة المكواة الكهربائية مثل فلز الميكا .
3. صناعة المجوهرات التقليدية مثل فلز البيريت .
4. يدخل في صناعة السماد والزجاج واكساء الأهرامات في مصر مثل فلز الجص .
5. يستخدم في الصناعات الالكترونية مثل فلز المرو العالي التقاوة .
6. يستخدم في الصناعات الغذائية وتحضر منه مواد عديدة مثل الصود الكاوي ، ويستخرج من فلز الهاليت .

أهمية الفلزات لجسم الإنسان :

 تشكّل الفلزات مكونات مهمة لجسم الإنسان، ومن الأمثلة عليها :

    1_ الكالسيوم بنسبة 1.4%، والذي يعدّ خامس العناصر وفرةً في الجسم.

    2_ المغنيسيوم بنسبة 0.50%، وهو العنصر السابع وفرة في الجسم.

    3_ البوتاسيوم بنسبة 0.34%.

    4_ الصوديوم بنسبة 0.14%.

    5_ الحديد بنسبة 0.004%.

    6_ الزنك الذي يشكل نسبة 0.003%.

استخدامات الفلزات

تمتلك المعادن، والفلزات خصائص مميزة تجعلها المكوّن الأهم، والأساسي في العديد من الاستخدامات على رأسها:

• صناعة الآلات المستخدمة في الحياة اليومية: ومنها أهم الآلات، والمعدات الإلكترونية التي يتم تصنيعها من الفلزات: التلفاز، والهواتف النقالة، والثلاجات.
• صناعة بعض المعدات الطبية: ومنها: التيتانيوم، والألمنيوم، والمغنيسيوم؛ فبعض المعدات الطبية كالمقص، والإبر، والشفرات الجراحية، والمشرط مصنوعة من المعادن فقط كما تستخدم في صناعة البديل الصناعي للمفاصل، والأطراف الاصطناعية الأخرى.
• صناعة المواد المستخدمة في بناء المنشآت المختلفة: فهي تستخدم عادة في تقوية الخرسانة المسلحة، وإنشاء الأعمدة ، والأساسات الأرضية.
• بناء السكك الحديدية الصلبة: وذلك يعود لقوة الفلزات، وقدرتها على تحمل الأوزان الثقيلة.

أسماء بعض الفلزات الشهيرة :

• الأباتيت
• البيريت
• الجص
• السيدريت
• الكالسيت
• الماغنيتيت
• المرو (الكوارتز)
• الميكا
• الهاليت