الخصائص الفيزيائية للمعادن

تعرف المعادن بأنها مواد صلبة ومتجانسة لا يمكن تقسيمها، وتتواجد بشكل طبيعي من مواد غير عضوية. كل معدن يتمتع بتركيب كيميائي مميز يختلف عن غيره، ويتميز بترتيب ذرات خاص به. لا يمكن فصل المعادن فيزيائياً إلى مركبات كيميائية أبسط، كما أن الغازات والسوائل لا تعتبر معادن، حيث يتطلب الأمر توفر خاصية الصلابة.

الخصائص الفيزيائية للمعادن

تستند الخصائص الفيزيائية للمعادن إلى تركيبها الكيميائي وبنية بلوراتها. تستخدم هذه الخصائص لتحديد المعادن المختلفة سواء في البيئات الطبيعية أو من خلال التحليل المخبري.

• مظهر البلورة: يمثل الشكل الخارجي للبلورة الذي يعكس ترتيب الذرات الداخلية. إذا نمت البلورة بحرية، سيكون لها سطح يمتاز بها عن غيرها من المعادن. ولكن إذا كانت هناك معوقات مثل المساحة المحدودة، فلن يمتلك هذا الشكل المميز.
• اللون: يعد اللون من الخصائص الفيزيائية الهامة، إلا أنه لا يُعتمد عليه بشكل كامل بسبب تأثير الشوائب التي قد تضيف ألواناً أخرى. مثال على ذلك هو معدن المرو الذي يكون عديم اللون، لكنه يتحول إلى اللون البنفسجي عند احتوائه على شوائب مثل التيتانيوم، بينما يصبح لونه أحمر عند وجود الحديد.
• المخدش: يشير إلى لون مسحوق برادة المعدن، ويعتبر وسيلة موثوقة لتمييز المعادن لأن لون البرادة يظل ثابتاً على عكس لون المعدن.
• البريق: هو خاصية تعكس الضوء عن سطح المعدن، ويتم تصنيفه بناءً على كمية الضوء الساقط عليه. تقسم المعادن بناءً على بريقها إلى:
  • معادن فلزية، مثل الذهب والنحاس.
  • معادن لا فلزية، مثل الكبريت.
• الصلابة: تعبر عن قدرة السطح على مقاومة الخدش، حيث يُحدد ذلك من خلال مدى سهولة خدش معدن بآخر أو بواسطة سكين أو أظافر.
• الانفصام: يتعلق بمدى قابلية المعدن للتشقق عن طريق كسر الروابط الكيميائية الضعيفة الموجودة فيه.
• الانفصال: يشير إلى تكسير المعدن إلى قطع صغيرة نتيجة ضعف أو ضغط.
• المكسر: هو شكل سطح المعدن عند كسره في اتجاه مغاير لاتجاه مستوى الانفصام.
• التماسك: يدل على مدى مقاومة سطح المعدن للسحب أو الثني أو الكسر. تُصنف المعادن حسب تماسكها إلى:
  • قابلة للسحب، حيث يمكن تشكيل المعدن إلى ألواح رقيقة.
  • لين، مما يعني سهولة تقطيعه أو تقشيره إلى شرائح صغيرة.
  • قابل للطرق: يتمتع المعدن بهذه الصفة إذا استجاب لعملية الطرق دون أن ينكسر أو يتفتت.
  • مرن: يتميز المعادن المرنة بالقدرة على الطي والعودة إلى شكلها الأصلي بعد زوال القوة المؤثرة.
  • متشكل: يكون المعدن مؤهلاً للنحت إذا استجاب لعملية الثني دون أن ينكسر، محتفظًا بشكله الجديد بعد زوال القوة.
  • هش: يُعتبر المعدن هشًا إذا تعرض للكسر بشكل سريع عند طرقه بلطف.
• الثقل النوعي: يعرف بأنه النسبة بين كتلة المعدن إلى كتلة حجمه في الماء عند درجة 4 مئوية. يعتمد الثقل النوعي على التركيب الكيميائي للمعدن وبنيته البلورية.