أنواع المعادن واستخداماتها

كتابة : فاطمة ويرشان في 29 أبريل 2022

انواع المعادن المتوفرة بالكرة الأرضية يتم تصنيفها وفقًا إلى ما تتمتع به من خصائص كيميائية وفيزيائية، وبشكل عام فإن المعادن تعد من أكثر من المعادن صعوبة من حيث إمكانية الحصول عليها، حيث تنقسم المعادن بشكل أساسي إلى عدة أنواع، منها المعادن الحديدية والمعادن الغير حديدية، ومن خلال المقال التالي يمكن التعرف بشكل مفصل أكثر عن أنواع المعادن واستخداماتها .

أنواع المعادن واستخداماتها

المعادن تم اكتشافها منذ العصر البرونزي، وقد تم العمل على تطوير عدد كبير من أنواعها حتى تتناسب مع بعض الأعمال المحددة ، وتختلف المعادن فيما بينها من حيث العديد من الخصائص المختلفة ، وفيما يلي توضيح لأشهر أنواع المعادن واستخداماتها :

المعادن الحديدية : تعتبر هذه المعادن مزيج ما بين عنصري الحديد والكربون وتعرف باسم المعادن الحديدية، نتيجة أنها تشتمل على معادن مختلفة.
المعادن الغير حديدية : أما المعادن من هذه النوعية تستعمل بديلاً للحديد في صناعة كل من المعدات والآلات.
المعادن النبيلة : هذه المعادن تعد الأقل تفاعلاً، وهي تتكون من عناصر نبيلة، وهذا لكونها غالية الثمن.
المعادن الثقيلة : تتكون هذه المعادن من المواد التي بوزن وكثافة كبيرة، كما أن لها مؤثرات سلبية على الجسم لأنها معادن سامة.
السبائك المعدنية : تعتبر عبارة عن معادن مصنوعة من بعض العناصر المعدنية، وهي التي تتصف بخصائص معينة، كما أن هذه العناصر باهظة الثمن.

خصائص أنواع المعادن

هناك العديد من أنواع المعادن المختلفة، ولكل منها خصائصها الفريدة. فيما يلي بعض الأمثلة عن أنواع المعادن الشائعة وخصائصها :

الألمنيوم : يتميز بخفة وزنه ومقاومته للتآكل. يستخدم في صناعة الطائرات والسيارات والعديد من التطبيقات الصناعية الأخرى.
الحديد : يتميز بقوته ومقاومته للتآكل. يستخدم على نطاق واسع في البناء وصناعة السيارات.
الذهب : يتميز بلونه الفريد ومقاومته للتآكل. يستخدم في صناعة المجوهرات والعملات والتطبيقات الإلكترونية الرفيعة.
النحاس : يتميز بقدرته على توصيل الكهرباء والحرارة بشكل جيد. يستخدم في صناعة الأسلاك الكهربائية والأجهزة الإلكترونية.
الفضة : يتميز بقدرته على توصيل الكهرباء والحرارة بشكل جيد. يستخدم في صناعة الأدوات الكهربائية والمجوهرات.
التيتانيوم : يتميز بخفة وزنه ومقاومته للتآكل. يستخدم في صناعة الطائرات والمركبات الفضائية والزراعة.
الرصاص : يتميز بكثافته العالية وقدرته على امتصاص الأشعة السينية والحماية من الإشعاع. يستخدم في العديد من التطبيقات الصناعية والطبية.

استخدامات المعادن

تستخدم المعادن في عدة مجالات وفيما يأتي أبرزها :

صناعة الإلكترونيات : تُستخدم المعادن في تصنيع الإلكترونيات كونها موصلات جيدة للحرارة والكهرباء، فثلاً يُستخدم النحاس في صناعة الأسلاك الكهربائية، ويدخل الذهب في تصنيع تقنيات الكمبيوتر.
صناعة البناء : تُستخدم سبائك المعادن الصلبة في مواد البناء الإنشائية وذلك لما تتمتع به من قوة ومرونة، بينما يُستخدم النحاس لما يتمتع به من قوة تحمل وليونة في أجزاء التصاميم المعمارية مثل الأسطح والمزاريب.
صناعة المواد الغذائية : يُستخدم الفولاذ في عمليات حفظ الأطعمة كونه مقاوم للصدأ ويُعتبر من المعادن الخاملة وله القدرة على تحمل عمليات التسخين والتجميد بالإضافة إلى القدرة على مقاومة الأحماض الموجودة في الأطعمة.
صناعة وسائل النقل: يُستخدم معدن الألمنيوم في تصنيع الطائرات، والسيارات، والسفن، والقطارات، لما يتمتع به من خصائص أبرزها المقاومة العالية وخفة الوزن.

قد يهمك :

أنواع المعادن الحديدية

أنواع المعادن الحديدية :

المعادن الحديدية نسبةً لاسم هذا النوع يُمكن الاستدلال على أنّ التركيبة المعدنيّة الخاصّة به تتكوّن من عنصر الحديد بالإضافة لعنصر الكربون، وتُسمّى بهذا الاسم بسبب احتواء معادن هذه المجموعة على عدّة أصناف واستخدامات واسعة، وتتميّز المعادن الحديديّة بصلابتها، وإمكانيّة تشكيلها لعدّة أشكال، وتعتبر موصلات جيّدة للحرارة والتيّار الكهربائي، ومثال على هذا النوع الحديد، والفولاذ.
تستخدم العناصر الحديديّة في صناعة الآلات والمعدات الثقيلة بسبب قوتها الكبيرة جداً، حيث إنّها قادرة على تحمّل الأوزان الثقيلة والظروف البيئيّة القاسية، وعلى الرّغم من ذلك فإنّها قابلة للتآكل مع مرور الوقت، كما يمكن أن تذوب في درجات الحرارة العالية.

المعادن غير الحديدية

المعادن غير الحديدية يُستخدم هذا النوع من المعادن بدلاً من عنصر الحديد لصناعة الآلات والمعدّات الأخرى، حيث إنّها ليست ثقيلة جداً كعناصر المعادن الحديدية ، كما تتميز بأنّها :

قابلة لتوصيل الحرارة والتيّار الكهربائي بشكلٍ جيّد: وبسبب المزايا السابقة ارتفع الطلب على استخدام هذه المعادن في الوقت الحالي، ومثال على هذا النوع عنصر الألومنيوم، والرصاص، والنّحاس.
أقل قابلية للتآكل وأكثرها ليونة: حيث إنّها تحتاج قوّة ضغط أقل للتمكّن من تشكليها لأي شكل من الأشكال المطلوبة.

المعادن التي يحتاجها الجسم

المعادن الأساسية في الجسم ، تشمل :

البوتاسيوم

يحافظ البوتاسيوم على ضغط الدم ونسبة السوائل داخل الخلايا، كما يساعد في انقباض العضلات.
يحتاج الرجال البالغين الأصحاء ما يقارب 3000 ملليغرام من البوتاسيوم يوميًا، بينما تحتاج النساء كمية أقل وهي 2300 ملليغرام، يمكن الحصول عليها من: الخضروات الورقية، ومنتجات الألبان، والفاصولياء، وغيرها من الأطعمة.

الصوديوم

يساعد معدن الصوديوم في الحفاظ على التوازن بين الماء والمعادن في الجسم، كما أن له دور في تنظيم ارتخاء العضلات وتقلصها والمساعدة في توصيل النبضات العصبية. يتم الحصول عليها من معظم الأطعمة التي نتناولها، مثل: المخبوزات، ومنتجات الألبان، والفواكه، والخضار.

المغنيسيوم

يساعد المغنيسيوم في تنظيم ضغط الدم، ويدخل في العديد من وظائف العضلات والأعصاب، كما يلعب دور في تفاعل ما لا يقل عن 300 إنزيم في الجسم.
تحتاج النساء البالغات ما يقارب 310 ملليغرام من المغنيسيوم يوميًا، بينما يحتاج الرجال 400 ملليغرام منه ويزداد هذا الرقم قليلًا بعد عمر 30 سنة.
يوجد المغنيسيوم بنسبة مرتفعة في الخضروات الورقية الخضراء، والمكسرات، والبذور، والبقوليات، والحبوب الكاملة وغيرها.

الكالسيوم

يتم ربط فوائد الكالسوم غالبًا بدعم صحة العظام والأسنان، لكنه يساهم أيضًا في وظائف أخرى، مثل: تخثر الدم، وانقباض العضلات، وتنظيم نبض القلب، والتوصيل العصبي.
يبلغ متوسط الكمية اليومية التي يحتاجها الجسم لدى النساء في عمر 19-50 والرجال في عمر 19-70 هي 1000 ملليغرام، يمكن الحصول عليها من منتجات الحليب، والخضروات الورقية، والحبوب وغيرها من الأطعمة.

الكلور

يعمل الكلور مع الصوديوم والبوتاسيوم على تنظيم السوائل في الجسم وضبط الحموضة المعدة ويتوفر في ملح الطعام، والخضروات، والأعشاب البحرية، والخس، والزيتون وغيرها.
يحتاج الجسم في العمر ما بين 14-50 عامًا ما يقارب 2.3 غرام من معدن الكلور بشكل يومي.

الفسفور

يدخل الفسفور في العديد من العمليات الحيوية المهمة في الجسم، مثل: إنتاج الطاقة، وتفعيل الإزيمات، وتكوين الحمض النووي للخلايا، كما يدخل في بناء والعظام والأسنان.
يحتاج الأشخاص البالغون الأصحاء إلى 700 ملليغرام من الفسفور يوميًا الذي يمكن توفره في البذور، والحبوب، ومنتجات الألبان والأجبان، والأسماك، والدجاج وغيرها من الأطعمة.