3‏/6‏/2009

النحاس

يعتقد أن النحاس كان أول الفلزات التي عرفها الإنسان واستخدمها في صنع أدواته ، وكان ذلك عنوانا لأحد عصور الحضارة البشرية الأولى وهو عصر البرونز إشارة إلى استخدام الإنسان لهذه السبيكة المكونة أساسا من النحاس مع بعض الفلزات أو العناصر الأخرى ، بل إن بعض المؤرخين يسمون الفترة الأولى من عصر البرونز بعصر النحاس إشارة إلى الفترة التي كان الإنسان يستخدم فيها النحاس فقط في صنع أدواته ، ثم تعلم بعد ذلك أن خلط النحاس بالعناصر الأخرى يعطية سبيكة أكثر قوة وصلابة من النحاس نفسه ، فانتقلت الحضارة الإنسانية إلى عصر البرونز .

وغالبا ما يوجد في خامات النحاس فلزات وعناصر أخرى مثل الرصاص والزنك والزرنيخ والأنتيمون ، ولذلك عندما بدأ الإنسان في صهر خامات النحاس واستخلاصه لم يكن نحاسا خالصا ولكنه كان على هيئة برونز بنوعياته المختلفة ، أما النحاس الخالص الذي استخدمه الإنسان أولا فكان يحصل عليه مباشرة كنحاس حر يوجد في الطبيعة كأحد المعادن .

كما أن بعض معادنه الثانوية تتميز بألوان زرقاء وخضراء زاهية تسترعى الانتباه بسهولة حتى في وجودها بنسب ضئيلة جدا ، كذلك فإن معادن النحاس الأولية سريعة التأثر بالظروف الجوية حيث تتحول إلى معادن ثانوية اغلبها من ذات الألوان الزاهية فتساعد كثيرا على اكتشافه .وبالرغم من سرعة تأثر النحاس بالأكسدة الجوية ألا انه يوجد أيضا طليقا على هيئة معدن مثل الذهب والفضة والحديد والبلاتين ، ولعل أول استخدام الإنسان للنحاس كان من ذلك الذي يوجد طليقا ، ثم بعد ذلك تعلم الإنسان كيفية صهر خاماته واستخلاصه منها .ويكون النحاس الفلز الرئيسي للبرونز والنحاس الأصفر ، وهاتان السبيكتان لهما استخدامات متعددة لعمل الألواح والمواسير الفلزية وبعض الأسلاك ، أما ظروف المقذوفات النارية مثل طلقات المدافع والبنادق فهي أيضا من أنواع مختلفة من البرونز .

وأهم معادن النحاس هي :

أ . الكبريتيدات :
1. الكالكوبيريت (chalcopyrite CuFeS2 )
ويحتوي على 34,5 % نحاس ، ويتميز بلونه الأصفر الذهبي وبريقه الفلزي الزاهي ومخدشه الأخضر ، وهو المعدن الركازي الأولى الرئيسي للنحاس ولا يخلو منه أى ركاز أولى للنحاس ، كما يشيع وجوده كمعدن إضافي في كثير من الصخور النارية . ويتأثر الكالكوبيريت بسرعة في الظروف الجوية ويذوب منه النحاس على هيئة كبريتات ويتبقى الحديد في صورة اكاسيد مائية (ليمونيت )

2. البورنيت (bornite Cu5FeS4 )
ويحتوي على 63,3 % نحاس ، ويتميز بلونه البرونزي عندما يكون غضا ، ولكنه يتأكسد بسرعة كبيرة عندما يتعرض للجو ويتغطى بطبقة رقيقة ذات ألوان بنفسجية متغايرة تشبه إلى حد كبير الألوان الناشئة عن زيوت التشحيم عندما تطفو منها طبقة رقيقة على سطح الماء وبزيادة الأكسدة تتحول تلك الطبقة إلى اللون الأسود ، ولكن بخدشها بمادة صلبة يظهر اللون البرونزي للمعدن الغض . أما المخدش فهو رصاصي قاتم جدا .

3. الكالكوسيت (chalcocite Cu2S )
وهو أكثر معادن النحاس احتواء عليه حيث تبلغ نسبته فيه 79,8 % ، وهو المعدن الرئيسي في أحد أنواع ركازات النحاس الهامة في حزام النحاس في غرب الأمريكتين والتي تعرف باسم ألحفة الكالكوسيت chalcocite blankets ويتميز الكالكوسيت بلونه الرصاصي الفلزي اللامع ، ولكنه يتحول بسهولة إلى الأسود المغبر أو المطفئ عند تعرضه للجو ، و مخدشة اسود رمادي ومكسر محاري ، وتوجد بعض نوعياته على هيئة هباب (حبيبات دقيقة جدا ذات صلادة منخفضة ) .

4. الكوفليت (covellite CuS )
وهو من صنف االكالكوسيت ودائما ما يتواجد معه في ألحفة الكالكوسيت ويحتوي على 66,4 % نحاس ، ويتميز بلونه الأزرق النيلي ومخدشه الرصاصي الفاتح إلى الأسود . وغالبا ما يعطي عرضا للألوان irridescence كما أن له انفصام ميكائي يؤدي إلى تشققه إلى شرائح رقيقة قابلة للانثناء flexible plates .

5. الستانيت ( Cu2FeSnS4 stannite )
ليس من المعادن الشائعة مثل كبريتيدات النحاس السابقة ولكن أهميته تتبع من احتوائه على القصدير ولذا فهو يعتبر معدنا ركازيا مزدوجا لكل من القصدير والنحاس ، ويحتوي على 29,5 % نحاس 27,5 % قصدير . ويتميز بلونه الرصاصي الحديدي وبريقه الفلزي ومخدشه الأسود .


ب . الأكاسيد :
وتشمل معدنين ثانويين الأول هو الكوبريت (cuprites Cu2S ) الذي يحتوي على 88,8 % نحاس ويتميز ببريقه الفلزي الماسي الزاهي ولونه الأحمر ومخدشه الأحمر البني ، والثاني هو التينوريت (tenorite CuS ) وهو معدن نادر إلى حد ما وغالبا ما يصاحب الكوبريت . ويتمون كلا المعدنين إلى الاكاسيد نتيجة تأكسد معادن النحاس الأخرى في نطاق الأكسدة بعوامل التجوية وتحرر النحاس منها ثم إعادة ترسيبه على هيئة أكسيدية ، ولذلك يوجد المعدنان دائما في الأجزاء العليا من ركازات النحاس المعرضة لعوامل التجوية .

ج . الكربونات :
وتشمل معدنين مشهورين وشائعين وهما المالاكيت( malachite Cu2CO3(H2O)2 )
ويحتوي على 57,4 % نحاس و الأزوريت ( Cu3(CO3)2(H2O)2 ) ويحتوي على 55,3 % ، ويتميز الأول بلونه الأخضر الجنزاري ويتميز الثاني بلونه الأزرق الغطيس ، وغالبا ما يتواجدان مع بعضهما ، حيث يتكونان نتيجة أكسدة المعادن الكبريتيدية وتحرر النحاس على هيئة كبريتات ذائبة في المياه السطحية ، وعند ملاقاة هذه المياه لأي صخور جيرية فإنها تتفاعل فوراً مع كبريتات النحاس لتكوين الكربونات المائية التي تترسب فوراً على هيئة مالاكيت وأزوريت ، ولذلك تشيع الألوان الزرقاء والخضراء في الصخور السطحية نتيجة لشيوع شق الكربونات فيها الذي يعمل على ترسيب أي نحاس ذائب في المياه السطحية .

د .الأملاح القابلة للذوبان في الماء :
1. الكريزوكولا chrysocolla :
وهو سليكات النحاس المائية وينشأ أيضا من أكسدة المعادن الأولية ويصاحب باقي المعان الثانوية في الأجزاء العليا من ركازات النحاس المعرضة للجو . ويتميز أيضا بالألوان الخضراء المزرقة التي تشابه ألوان مالاكيت الأزوريت .

2. الفيروز torquise :
وهو فوسفات النحاس الألومنيوم المائية ، وهو غني عن التعريف لأنه من أوائل الأحجار الكريمة التي استغلها قدماء المصريين واستخرجوها من سيناء.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق