محتويات
التعدين
دعا الله الإنسان منذ خلقه للسعي في الأرض والبحث عما يستطيع الاستفادة منه فيها، وذلك لتأمين احتياجاته الأساسية من المأكل والمشرب والمأوى وحماية النفس والدفاع عنها، ومنذ بداية عهد الإنسان البدائي واكتشافه للأدوات في الطبيعة؛ كانت المواد المعدنيّة ذات أهميّة قصوى في صنع الأسلحة وأدوات الطعام، وسنتحدث بشكل مفصل عن التعدين والمعادن وكيفية البحث عنها.
التعدين هو عملية استخلاص المعادن القيّمة والمواد الجيولوجية من باطن الأرض من الجسم الخام له غالبًا، ويشمل التعدين المواد التي لا يمكن تنميتها بالعمليات الزراعية أو صنعها في المصانع والمعامل، ويعرفه البعض بشكل أشمل على أنّه استخراج أي ثروة غير محددة، وتصنف المعادن لنوعيين اثنين؛ الأول هو العناصر الطبيعية كالنحاس والحديد والفضة، والثاني هو المركبات التي تتكوّن منها الصخور في القشرة الأرضية، ويختص علم الجيولوجيا بدراسة كافة أنواع المعادن وتحديد صفاتها الفيزيائيّة والكيميائيّة وملمسها ولونها.
طريقة صنع كاشف معادن تحت الأرض
تحتاج عمليّة البحث عن المعادن في باطن الأرض إلى ما يسمى بكاشف المعادن وهو جهاز مزود بأدوات استشعار تمكن الجيولوجي من العثور عليها، ويمكن صناعة ذلك الجهاز في المنزل بأدوات بسيطة كما يلي:
الأدوات
- آلة حاسبة صغيرة الحجم.
- لاصق او غراء قوي.
- علبة بلاستيكية أو علبة أقراص (سي دي) قديم.
- راديو صغير.
الطريقة
- التخلّص من الطبقة الداخلية الحاوية للأقراص وتكون سوداء اللون غالبًا.
- وضع القليل من الغراء أو اللاصق القوي على أحد طرفي علبة الأقراص من الداخل وإلصاق الراديو بها جيّدًا.
- وضع القليل من الغراء أو اللاصق القوي على الطرف الآخر لعلبة الأقراص من الداخل وإلصاق الآلة الحاسبة بها جيّدًا.
- التأكد من ضبط الراديو على اللاقط (AM)، والبحث عن أكبر مجال تردد من الممكن التقاطه عليه.
- تشغيل الآلة الحاسبة، ومن ثم تقريب الطرفين (الآلة الحاسبة والراديو) من بعضهما البعض، سيختلف الصوت الصادر من الراديو باستمرار، ويجب التوقّف عندما يصبح الصوت عاليًا فذلك دلالة على التقاط الذبذبات الإلكترونية من الآلة الحاسبة.
- تثبيت العلبة على تلك الوضعيّة، واستخدامها عن طريق تمريرها فوق سطح الأرض، إذ سيُسمع صوت تذبذب عالي عند وجود معدن قريب.
آلية عمل كاشف المعادن
تقوم آلية عمل كاشف المعادن على إرسال موجة ذات قدرة وتردد وشكل معين، ومن ثم استقبالها على جهاز خاص، وعند وجود معدن على مقربة من الجهاز فإنّ خواص الموجة ستتغير تلقائيًا، وتقوم الآلة الحاسبة في كاشف المعادن بتوليد موجات بسيطة تُرسلها في الجو ويستقبلها الراديو، ولا تتغير إلا بالتقاطها لإشارة معدن مجاور منها، ومن عيوب كاشف المعادن المنزلي هو أنه قصير أمد الاستخدام بسبب ضعف مقدرة الموجات الصادرة من الآلة الحاسبة، ومن الجدير بالذكر أنّ هذا الجهاز هو نفسه ما يستخدم في المطارات والفنادق للكشف عن المعادن.
أنواع التعدين
- الأشابة القديمة وهي البرونز الذي يعد خليطًا مكونًا من النحاس والقصدير، وبدأ العمل بها قبل أكثر من 3000 سنة قبل الميلاد في الصين أولًا، وتتميز بصلابتها ومقدرتها الكبيرة على التحمل.
- المعدن الروماني واشتهر باستخدامه في العصر الروماني القديم وسُمي باسمه، واستعمل في صناعة أنابيب المياه على وجه الخصوص لسهولة طرقه وسحبه واستخراج المعدن الخام منه عند التسخين.
- التعدين بحسب الألوان ويختصّ هذا النوع برسّامي عصر النهضة الذين اعتمدوا في عملهم على الألوان الزاهية واكتشفوا أنّ مزج الألوان مع الزيت يكسبها خصائص جديدة أفضل.
أمثلة على المعادن
- الحديد: من أقدم المعادن التي اكتشفت في باطن الأرض، ويقع في الجدول الدوري في المجموعة الثامنة والدورة الرابعة، وهو ضروري لحياة الإنسان بشكل أساسي فهو يدخل في صنع الأبواب والنوافذ وهياكل السيارات والأدوات المنزلية والتفاعلات الكيميائيّة وغيرها.
- النحاس: عنصر كيميائيّ واسع الاستعمال، ويضاف للكثير من المواد والمعادن الأخرى لزيادة صلابتها ومتانتها، ويتميّز بلونه البني المُحمّر، ويستعمل في صناعة الأسلاك النحاسيّة القابلة للطي والسحب، وفي صناعة الأدوات والآلات الموسيقية، وصناعة الأسلحة والدروع ويعود عمر اكتشافه لآلاف السنين.
- الذهب: من العناصر الصلبة الشهيرة، عدده الذري 79، ويتواجد في الطبيعة على صورة معدن أصفر متدرّج الألوان، ويتميّز بغلاء ثمنه بسبب ندرته وكلفة البحث عنه وإيجاده في الطبيعة فهو يتواجد في المستنقعات والأحجار.
- الألمنيوم: فلزّ لونه فضيّ إلى أبيض، ويتميّز بمقدرته على الذوبان في الماء تحت الشروط والظروف العادية، ويعتبر من أكثر العناصر وفرة على سطح الأرض، كما ويستعمل بكثرة في النوافذ وهياكل الطائرات.
- الزنك: من الفلزّات الانتقاليّة في الجدول الدوري، ورقمه الذري 30، ولديه خمس نظائر مستقرة، ويتواجد بكثرة في باطن الأرض وخاصة في الولايات المتحدة الأمريكية وأستراليا وآسيا.
