الخصائص الفيزيائية

تُعرف الخصائص الفيزيائية بأنها ميزات قابلة للقياس والتقييم في لحظة معينة. لذا، فإن التغيرات التي تطرأ على الخصائص الفيزيائية لنظام معين يمكن استخدامها في وصف التحولات التي يمر بها. تنقسم الخصائص الفيزيائية إلى نوعين: شاملة ومركزية. الخصائص الشاملة لا تعتمد على حجم الجسم أو كمية المادة الموجودة فيه مثل الكثافة والسعة الحرارة، حيث تظل ثابتة لنفس المادة، على الرغم من اختلاف عيناتها. بينما الخصائص المركزية تعتمد على الحجم وكمية المادة، فتزداد عند زيادة الحجم وتنقص عند نقصانه، كعدد الجسيمات والمحتوى الحراري والحجم. من الجدير بالذكر أن هناك حالات قد تكون فيها صعوبة في تحديد ما إذا كانت الخاصية فيزيائية أم لا، مثل اللون الذي غالباً ما يمثل انعكاسًا على السطح.

استغلال الخصائص الفيزيائية للمواد

تتيح الخصائص الفيزيائية للمواد الاستفادة في مجموعة متنوعة من المجالات، وأهمها ما يلي:

الصناعة

على سبيل المثال، فإن صلابة الحديد وتماسكه يجعله الخيار الأول في الصناعات الثقيلة. كما أن قابلية الزجاج للتشكيل تجعله مناسباً لصناعة الأواني، وشفافيته تساهم في صناعة النوافذ.

فصل المخلوطات

يمكن فصل العديد من المواد عن بعضها البعض بالاستفادة من الخصائص الفيزيائية. فعلى سبيل المثال، يمكن تسخين مزيج سائل عند درجات حرارة أعلى من السائل الآخر، مما يؤدي إلى تبخر السائل الأقل حرارة، بينما يبقى السائل الأكثر حرارة داخل الوعاء. تعتبر درجة غليان البخار منخفضة، مما يجعله يتكاثف ويجمع في قارورة خاصة. ويمكن استخدام الخصائص المغناطيسية لفصل مزيج من الرمل والحديد المسحوق بطرق فيزيائية، أو معالجة الخليط بمادة حمضية تتفاعل مع الحديد ولا تتفاعل مع الرمل، مما يؤدي إلى ذوبان الحديد وتهيئة فصله عن الرمل باستخدام عملية الترشيح، وهي طريقة كيميائية.

ضبط النقاوة

تُعتبر النقاوة مهمة في تصنيع الأدوية وأي منتج كيميائي بهدف الاستفادة من خصائصه الكيميائية باستخدام طرق فيزيائية، ومن أبرز هذه الطرق المطيافية التي تعتمد على الأشعة تحت الحمراء.

تحديد المواد

يتحقق ذلك من خلال استغلال الخصائص التي تسهل التمييز بين أنواع المواد، سواء كانت معادن أو غازات. على سبيل المثال، تُظهر المواد القادرة على توصيل التيار الكهربائي ولها سطح لامع أنها معادن نقية، والتي تشمل الفلزات القلوية والمعادن الثمينة بالإضافة إلى المعادن الملونة. كما تمتلك الأملاح نقاط انصهار ودرجات غليان منخفضة عادة، لكنها تستطيع توصيل التيار الكهربائي أثناء الانصهار أو عند ذوبانها في محلول، ويمتاز بعضها بقدرتها على التبلور.