أهمية المعادن في حياتنا اليومية

تلعب المعادن دورًا حيويًا في حياة الإنسان، كونها عناصر طبيعية تتمتع بخصائص مختلفة تجعلها أساسية في العديد من الاستخدامات اليومية. تتميز هذه العناصر بلمعانها وكونها غير شفافة، ينضاف إلى ذلك الخصائص الأخرى مثل درجة الانصهار المرتفعة، القدرة الجيدة على توصيل الكهرباء والحرارة، بالإضافة إلى الكثافة والليونة. بعض المعادن، مثل الذهب، لها تأثير اقتصادي كبير على الدول، بينما تسهم معادن أخرى، مثل الحديد، في تحسين مستوى معيشة الإنسان. نستعرض فيما يلي أبرز استخدامات المعادن في الحياة اليومية:

الحديد

يُستخدم الحديد في تصنيع مجموعة متنوعة من الآلات والأدوات والمركبات، بالإضافة إلى بناء هياكل السفن والطائرات والمباني والجسور. يُعتبر الحديد عنصراً غير سام، حيث يحتوي جسم الإنسان على حوالي 4 غرامات من الحديد في الدم، الذي يقوم بنقل الأكسجين من الرئة إلى الخلايا لتزويد الأنسجة بالاحتياجات الضرورية. ويوصى بتناول كمية تتراوح بين 10 و 18 ميليغرامًا من الحديد يوميًا لتفادي الإصابة بفقر الدم.

يرمز الحديد بالرمز الكيميائي (Fe) ولديه رقم ذري 26. يحتل الحديد المرتبة السادسة من حيث الانتشار في الكون ويُعتبر جزءًا من القشرة الأرضية بنسبة تصل إلى 5%. يحتوي الحديد على وفرة كبيرة في الطبيعة، ما يجعله الأكثر استخدامًا في حياة الإنسان. يُستخرج الحديد بشكل أساسي من معادن مثل الهيماتيت والمغنتيت.

يُعتبر الحديد نقيًا عندما يصل محتواه إلى 99.8%، لكن يُقلل من استخدامه في حالته النقية بسبب طبيعته اللينة وسهولة كسره. تستخدم السبائك المصنوعة من الحديد، والتي تُنتج من خلال صهره وخلطه مع معادن أخرى، لتعزيز بعض الخصائص لأغراض مختلفة. مثال على ذلك هو الفولاذ، وهو سبيكة من الحديد والكربون، في حين أن الفولاذ المقاوم للصدأ يتكون من الحديد والكروم.

الألمنيوم

يتم استخدام الألمنيوم في إنشاء خطوط نقل الطاقة الرئيسية، فضلاً عن تصنيع العديد من المنتجات مثل العلب، والرقائق، وأواني المطبخ، وإطارات النوافذ، وأجزاء من هياكل الطائرات. يتميز الألمنيوم بخصائص مثل الليونة، وقابلية التشكيل، ومقاومة التآكل، وخفة الوزن، حيث تبلغ كثافته 2.7 غرام لكل سنتيمتر مكعب، كما أنه موصل ممتاز للحرارة والكهرباء.

يرمز الألمنيوم بالرمز (Al) ولديه رقم ذري 13. يُعتبر من المعادن الوفيرة في الطبيعة ويُستخدم على نطاق واسع بسبب نشاطه الكيميائي. حيث لا يتواجد الألمنيوم في قشر الأرض بشكل حر، بل يظهر ضمن مركبات كيميائية مثل البوكسيت.

الزنك

يدخل الزنك في تصنيع أجزاء هياكل السيارات، ومصابيح المرور، وحواجز الأمان، والجسور، حيث يُستخدم الفولاذ المجلفن بالزنك في هذه التطبيقات. كما يُستخدم الزنك في صناعة مستحضرات التجميل، وصبغة البلاستيك، وأيضًا في تصنيع ورق الجدران، وحبر الطباعة. يُعتبر الزنك أيضًا عاملًا مساعدًا ومشتتًا لدرجة الحرارة في عمليات إنتاج المطاط.

يُعد الزنك من العناصر الغذائية الضرورية لجسم الإنسان، حيث يؤدي نقصه إلى فقدان الشهية، وانخفاض حاستي التذوق والشم، وبطء شفاء الجروح، إلى جانب تقرحات الجلد والتشوهات الخلقية في الأجنة. وفي المقابل، فإن زيادة الزنك قد تؤدي إلى مشاكل مثل تقلصات المعدة، وتهيج الجلد، وفقر الدم، وتصلب الشرايين، والغثيان والقيء.

يرمز الزنك بالرمز (Zn) ورقمه الذري 30، وعادة ما يظهر باللون الأزرق أو الأبيض. يتمتع الزنك بقوة متوسطة، وصلابة وليونة، بالإضافة إلى سهولة كسره وتبلوره عند درجات الحرارة العادية، كما يصبح قابلًا للطرق عند درجات حرارة تتراوح بين 110 و 150 درجة مئوية.