ما هي الفلزات؟

يستغرق 6 دقيقة

هذا ما يُسمّى طفرة في التاريخ الإنساني كلّه: عندما تمَّ التوصل إلى كيفية استخراج تلك الفئة من المواد ذات الصلابة وقوة التحمل العالية من باطن ‏الأرض وتحويلها لكل ما يمكن أن يُنتفع به.
تراها حولك في كل مكان: من المحركات والآلات إلى الكباري والمنشآت، وحتى في ‏المجوهرات.‏

ما هي الفلزات

 

يشمل مصطلح “فلز” كل شيء تقريبًا بطريقة شبه مستحيلة في التخيل: من أول الرصاص (وهي مادة فائقة الثقل) والألومنيوم (فائق ‏الخفة) إلى الزئبق (السائل في درجة حرارة الغرفة) والصوديوم (وهي مادة من الليونة بمكان لدرجة أنه يمكنك تقطيعها كالجُبن، ‏وعند صهرها مع الكلور يمكنك رشها على طعامك! لأنها قد كونت الملح). إذن ما هي الفلزات تحديدًا وما الذي يجعلها بالغة الأهمية؟ هيا ‏نكتشف ذلك سويًا! ‏

 ما هي الفلزات ؟

ربما يدور في مخيلتك أن كوكب الأرض الذي نعيش عليه ما هو إلا كتلة ضخمة من الحجارة صلبة من الخارج ولينة من ‏الداخل، لكن الحقيقة أنها تتكون في غالبيتها من عناصر فلزية، وهي موجودة بنسبة تزيد عن ثلاثة أرباع العناصر ‏الكيميائية التي تتواجد على هذا الكوكب؛ لذلك سيكون الأمر أكثر سهولة لو سألنا عن ماهية ما ليس بفلز عوضًا عن سؤالنا ‏عن ماهية الفلزات.

لكن دعنا نحاول تعريفها! عندما نذكر الفلزات فإننا عادة نشير إلى عناصر كيميائية صلبة في درجة الحرارة الافتراضية – لها درجة انصهار عالية نسبيًا- وتتميز بالقوة والصلابة ‏وسهولة التشكيل أيضًا، ويميل لونها إلى الفضي اللامع، كما أنها جيدة التوصيل للحرارة والكهرباء. ولعل كلمة فلز تُعد ‏مصطلح شاسع وغامض في الوقت ذاته، وليس تعريفه بدقة أمرًا هينًا.‏

ما هو موقع الفلزات من الجدول الدوري؟

ماتيريالز جيكس
حقوق الصورة عائدة للمصدر المذكور في الصورة وتم نشرها دون أي تعديل.

ألق نظرة على الجدول الدوري وسترى مجموعتين من الفلزات لهما معاملة خاصة بالإضافة لمجموعات أخرى:‏
الفلزات الانتقالية ‏Transition metals: وتسيطر على منتصف الجدول متضمنةً مجموعة كبيرة من العناصر المعروفة، ‏مثل: الحديد، النحاس، الفضة، والذهب، بالإضافة إلى عناصر أخرى أقل شهرة، منها: الزركونيوم ‏zirconium، ‏والأوزميوم ‎‏ osmium، والتانتَلوم ‏tantalum. ‏
وأما المجموعة الأخرى: فيطلق عليها اسم الفلزات الأرضية النادرة ‏Rare-Earth metals، وتوجد منفصلة عن الجدول ‏الدوري، وتشمل خمسة عشر عنصرًا، منها: اللانثَنوم ‏lanthanum، واللوتيشيوم ‏lutetium، والسكانديوم ‏scandium‏. وهي عناصر متشابهة إلى حدٍ كبير. ويرجع أصل تسمية هذا النوع إلى الاعتقاد بأن تلك العناصر تتواجد ‏بنسبة شحيحة جدًا في القشرة الأرضية، ولكننا نعرف الآن بوجود البعض منها بصورة شائعة. ولا تتواجد الفلزات ‏الأرضية على صورتها النقية في الطبيعة- مثل العديد من الفلزات- ولكن نستخرجها من أكاسيدها.‏

انظر حولك؛ تجد الكثير والكثير من الفلزات، أليس كذلك؟
إن معظم المواد التي تشبه الفلزات والمحيطة بنا هي في الواقع ‏سبائك.‏

 

إذن ما هي السبيكة؟

هي خليطٌ من الفلزات وغيرها من المواد (سواء كانت فلزات أو غيرها)، والهدف الأساسي من صنع السبائك هو تحسين ‏خواص الفلز وجعله أكثر صلابة أو جساءة أو غيرها من الخواص. ومن أشهر السبائك:‏
سبيكة الصُّلب Steel: وتتكون بشكل أساسي من الحديد ويضاف إليه الكربون بنسب مختلفة، وأحيانًا بعض ‏العناصر الأخرى (ماغنسيوم، نيكل، كروم، سيليكون، فسفور، …).‏
سبيكة البرونز ‏Bronze‏: وهي سبيكة من النحاس- كعنصر أساسي- والقصدير، ويُضاف إليها بعض العناصر الأخرى ‏أحيانًا، مثل: الألومنيوم، والزنك، والنيكل.‏
سبيكة النُّحَاسُ الأَصْفَرُ ‏Brass‏: وهي سبيكة تتكون بشكل أساسي من النحاس والزنك.‏
والكثير من السبائك المستخدمة في الصناعة والتي سيتم تناولها في مقالات أخرى.‏

كيف نحصل عليها؟

اعلمْ أن العناصر الفلزية لا تتواجد في الطبيعة كما تراها، بل إن الوصول للشكل النهائي للفلزات يتطلب العديد والعديد من ‏العمليات التي يتم إجراؤها ويتناولها التعدين وعلم الفلزات الاستخراجية. ويمكننا إيجازها في مرحلتين.
المرحلة الأولى تشمل استخراج الخام من المناجم أو المحاجر ‏Extracting والذي غالبًا ما يحتوي على جزء كبير من الأحجار ‏قليلة الأهمية ونسبة ضئيلة من الفلزات.‏
والثانية تسمّى التنقية ‏Refining‏، ويتم فيها فصل الفلزات بعيدًا عن أكاسيدها ومركباتها.‏
وتختلف هذه المراحل من فلز لغيره ومن مكان لأخر. ولكن هناك دائما ما هو مشترك كالطحن والكربلة والمعالجات ‏الكيميائية والكهربية.

ما زال هنالك الكثير لتعرفه عن الفلزات وعن خواصها المختلفة، والسبب وراء تلك الخواص، وعن ‏أهميتها في الصناعة.
تابعونا؛ نوافيكم بما يشبع فضولكم يا أصدقاء! ‏

المصدر

تعليقات الفيسبوك

تعليقات

المساهمون في المقال

كتابة: حسن بدر

مراجعة: متطوعة

تدقيق: أحمد حبيب

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *