بحث عن قصة مادتين
المادة الكيميائية هي شكل من أشكال النظر عن وجود التركيب الكيميائي المستمر والخصائص المميزة، يمكن أن تكون المواد الكيميائية مواد بسيطة أو مركبات كيميائية أو سبائك، قد يتم أو لا يتم إدراج العناصر الكيميائية في التعريف، وهذا يتوقف على وجهة نظر الخبراء.
غالبًا ما تسمى المواد الكيميائية “نقية” لتمييزها عن المخاليط، ومن الأمثلة الشائعة على المادة الكيميائية الماء النقي؛ أنه يحتوي على نفس الخصائص ونفس النسبة من الهيدروجين إلى الأكسجينما إذا كانت معزولة من نهر أو التي وردت في المختبر، المواد الكيميائية الأخرى التي تصادف عادة في شكل نقي هي الماس (الكربون)، الذهب، ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) والسكر المكرر ( السكروز).
توجد المواد الكيميائية كمواد صلبة أو سوائل أو غازات أو بلازما، وقد تتغير بين هذه المراحل من المادة مع تغيرات في درجة الحرارة أو الضغط، حيث يمكن دمج المواد الكيميائية أو تحويلها إلى مواد أخرى عن طريق التفاعلات الكيميائية.
مادة النيكل
– النيكل هو عنصر كيميائي مع رمز Ni و العدد الذري 28، وهو لامع فضي أبيض معدني مع مسحة ذهبية طفيفة، ينتمي النيكل إلى الفلزات الانتقالية وهو صلب وقوي، ويظهر النيكل النقي، المسحوق لزيادة مساحة السطح التفاعلي نشاطًا كيميائيًا كبيرًا، لكن الأجزاء الأكبر بطيئة في التفاعل مع الهواء في ظل ظروف قياسية لأن طبقة الأكسيد تتشكل على السطح وتمنع المزيد من التآكل.
– ومع ذلك، لا يوجد النيكل الأصلي النقي في قشرة الأرض إلا بكميات صغيرة، عادةً في الصخور الفائقة، تم العثور على النيكل النيزكي في تركيبة مع الحديد، وهو انعكاس لأصل تلك العناصر كمنتجات نهائية رئيسية لتخليق النواة المتفوقة، ويعتقد أن خليط الحديد والنيكل يؤلف القشرة الخارجية لكوكب الأرض و النوى الداخلية.
– ويعد واحد من العناصر الأربعة فقط التي هي المغناطيسية عند أو بالقرب من درجة حرارة الغرفة، والآخران هما الحديد و الكوبالت و الجادولينيوم، ويعتبر النيكل السائبة غير مغناطيسي.
– يتم استخراج أكثر من 2.3 مليون طن من النيكل سنويًا في جميع أنحاء العالم، في إندونيسيا (560 ألف طن) والفلبين (340 ألف طن) وروسيا (210 ألف طن) وكاليدونيا الجديدة (210 ألف طن) وأستراليا (170 ألف طن) وكندا (160 ألف طن) كونها أكبر المنتجين اعتبارا من عام 2019، وأكبر ودائع من النيكل في أوروبا غير الروسية تقع في فنلندا و اليونان.
– تحتوي الموارد البرية المحددة والتي يبلغ متوسطها 1٪ نيكل أو أكثر على 130 مليون طن على الأقل من النيكل، ما يقرب من 60٪ من البريتيت و40٪ في رواسب الكبريتيد، بالإضافة إلى ذلك، توجد موارد واسعة من أعماق البحار من النيكل في قشور وعقيدات المنغنيز التي تغطي مناطق واسعة من قاع المحيط، ولا سيما في المحيط الهادئ.
مادة الكربون
– الكربون هو من أكثر 15 عنصر وفرة في القشرة الأرضية، ورابع أكثر عنصر وفرة في الكون من الكتلة بعد الهيدروجين، الهليوم، والأكسجين، إن وفرة الكربون وتنوعه الفريد من المركبات العضوية، وقدرته غير المعتادة على تكوين البوليمرات في درجات الحرارة التي تصادفها عادة على الأرض تمكن هذا العنصر من العمل كعنصر مشترك في جميع أشكال الحياة المعروفة.
– وهو ثاني أكثر العناصر وفرة في الجسم البشري عن طريق الكتلة (حوالي 18.5٪) بعد الأكسجين، و المتآصلة من الكربون تشمل الجرافيت، واحدة من أنعم المواد المعروفة، والماس، والمادة الأصعب التي تحدث بشكل طبيعي، من المعروف أن الكربون يتكون من حوالي عشرة ملايين مركب مختلف، أي الغالبية العظمى من جميع المركبات الكيميائية .
– تم اكتشاف الكربون في عصور ما قبل التاريخ وكان يعرف في أشكال السخام والفحم، من المحتمل أن يكون الماس معروفًا منذ عام 2500 قبل الميلاد في الصين، بينما صنع الكربون على شكل فحم في العصر الروماني بنفس الكيمياء كما هو اليوم، بتسخين الخشب في هرم مغطى بالطين لاستبعاد الهواء.
– يعد الكربون ضروري لجميع الأنظمة الحية المعروفة، وبدون ذلك لا يمكن أن توجد حياة كما نعرف، يتمثل الاستخدام الاقتصادي الرئيسي للكربون بخلاف الغذاء والخشب في شكل هيدروكربونات، وأبرزها غاز الميثان الذي يعمل بالوقود الأحفوري والنفط الخام (البترول).
– النفط الخام و المقطر في المصافي من قبل صناعة البتروكيماويات لإنتاج البنزين، الكيروسين، وغيرها من المنتجات، السليلوز عبارة عن بوليمر طبيعي يحتوي على الكربون ينتج عن النباتات على شكل خشب، قطن، السليلوز يستخدم في المقام الأول للحفاظ على هيكل النباتات.
– تجاريا تشمل بوليمرات الكربون قيمة من أصل حيواني مثل الصوف، الكشمير و الحرير، البوليمرات الكربونية الاصطناعية مصنوعة من البلاستيك، في كثير من الأحيان مع ذرات الأكسجين والنيتروجينالمدرجة على فترات منتظمة في سلسلة البوليمر الرئيسية، وتأتي المواد الخام للعديد من هذه المواد الاصطناعية من النفط الخام.
– استخدامات الكربون ومركباته متنوعة للغاية، ويمكن أن تشكل سبائك مع الحديد، والتي من أكثرها شيوعا هو الكربون الصلب، والجرافيت، كما أنها تستخدم على أنها زيوت التشحيم و الصباغ، كمادة صب في الزجاج، و أقطاب التنظيف الجاف في البطاريات، و فرش للمحركات الكهربائية ويعتبر مهدئ في المفاعلات النووية.
المادة الكيميائية هي شكل من أشكال النظر عن وجود التركيب الكيميائي المستمر والخصائص المميزة، يمكن أن تكون المواد الكيميائية مواد بسيطة أو مركبات كيميائية أو سبائك، قد يتم أو لا يتم إدراج العناصر الكيميائية في التعريف، وهذا يتوقف على وجهة نظر الخبراء.
غالبًا ما تسمى المواد الكيميائية “نقية” لتمييزها عن المخاليط، ومن الأمثلة الشائعة على المادة الكيميائية الماء النقي؛ أنه يحتوي على نفس الخصائص ونفس النسبة من الهيدروجين إلى الأكسجينما إذا كانت معزولة من نهر أو التي وردت في المختبر، المواد الكيميائية الأخرى التي تصادف عادة في شكل نقي هي الماس (الكربون)، الذهب، ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) والسكر المكرر ( السكروز).
توجد المواد الكيميائية كمواد صلبة أو سوائل أو غازات أو بلازما، وقد تتغير بين هذه المراحل من المادة مع تغيرات في درجة الحرارة أو الضغط، حيث يمكن دمج المواد الكيميائية أو تحويلها إلى مواد أخرى عن طريق التفاعلات الكيميائية.
مادة النيكل
– النيكل هو عنصر كيميائي مع رمز Ni و العدد الذري 28، وهو لامع فضي أبيض معدني مع مسحة ذهبية طفيفة، ينتمي النيكل إلى الفلزات الانتقالية وهو صلب وقوي، ويظهر النيكل النقي، المسحوق لزيادة مساحة السطح التفاعلي نشاطًا كيميائيًا كبيرًا، لكن الأجزاء الأكبر بطيئة في التفاعل مع الهواء في ظل ظروف قياسية لأن طبقة الأكسيد تتشكل على السطح وتمنع المزيد من التآكل.
– ومع ذلك، لا يوجد النيكل الأصلي النقي في قشرة الأرض إلا بكميات صغيرة، عادةً في الصخور الفائقة، تم العثور على النيكل النيزكي في تركيبة مع الحديد، وهو انعكاس لأصل تلك العناصر كمنتجات نهائية رئيسية لتخليق النواة المتفوقة، ويعتقد أن خليط الحديد والنيكل يؤلف القشرة الخارجية لكوكب الأرض و النوى الداخلية.
– ويعد واحد من العناصر الأربعة فقط التي هي المغناطيسية عند أو بالقرب من درجة حرارة الغرفة، والآخران هما الحديد و الكوبالت و الجادولينيوم، ويعتبر النيكل السائبة غير مغناطيسي.
– يتم استخراج أكثر من 2.3 مليون طن من النيكل سنويًا في جميع أنحاء العالم، في إندونيسيا (560 ألف طن) والفلبين (340 ألف طن) وروسيا (210 ألف طن) وكاليدونيا الجديدة (210 ألف طن) وأستراليا (170 ألف طن) وكندا (160 ألف طن) كونها أكبر المنتجين اعتبارا من عام 2019، وأكبر ودائع من النيكل في أوروبا غير الروسية تقع في فنلندا و اليونان.
– تحتوي الموارد البرية المحددة والتي يبلغ متوسطها 1٪ نيكل أو أكثر على 130 مليون طن على الأقل من النيكل، ما يقرب من 60٪ من البريتيت و40٪ في رواسب الكبريتيد، بالإضافة إلى ذلك، توجد موارد واسعة من أعماق البحار من النيكل في قشور وعقيدات المنغنيز التي تغطي مناطق واسعة من قاع المحيط، ولا سيما في المحيط الهادئ.
مادة الكربون
– الكربون هو من أكثر 15 عنصر وفرة في القشرة الأرضية، ورابع أكثر عنصر وفرة في الكون من الكتلة بعد الهيدروجين، الهليوم، والأكسجين، إن وفرة الكربون وتنوعه الفريد من المركبات العضوية، وقدرته غير المعتادة على تكوين البوليمرات في درجات الحرارة التي تصادفها عادة على الأرض تمكن هذا العنصر من العمل كعنصر مشترك في جميع أشكال الحياة المعروفة.
– وهو ثاني أكثر العناصر وفرة في الجسم البشري عن طريق الكتلة (حوالي 18.5٪) بعد الأكسجين، و المتآصلة من الكربون تشمل الجرافيت، واحدة من أنعم المواد المعروفة، والماس، والمادة الأصعب التي تحدث بشكل طبيعي، من المعروف أن الكربون يتكون من حوالي عشرة ملايين مركب مختلف، أي الغالبية العظمى من جميع المركبات الكيميائية .
– تم اكتشاف الكربون في عصور ما قبل التاريخ وكان يعرف في أشكال السخام والفحم، من المحتمل أن يكون الماس معروفًا منذ عام 2500 قبل الميلاد في الصين، بينما صنع الكربون على شكل فحم في العصر الروماني بنفس الكيمياء كما هو اليوم، بتسخين الخشب في هرم مغطى بالطين لاستبعاد الهواء.
– يعد الكربون ضروري لجميع الأنظمة الحية المعروفة، وبدون ذلك لا يمكن أن توجد حياة كما نعرف، يتمثل الاستخدام الاقتصادي الرئيسي للكربون بخلاف الغذاء والخشب في شكل هيدروكربونات، وأبرزها غاز الميثان الذي يعمل بالوقود الأحفوري والنفط الخام (البترول).
– النفط الخام و المقطر في المصافي من قبل صناعة البتروكيماويات لإنتاج البنزين، الكيروسين، وغيرها من المنتجات، السليلوز عبارة عن بوليمر طبيعي يحتوي على الكربون ينتج عن النباتات على شكل خشب، قطن، السليلوز يستخدم في المقام الأول للحفاظ على هيكل النباتات.
– تجاريا تشمل بوليمرات الكربون قيمة من أصل حيواني مثل الصوف، الكشمير و الحرير، البوليمرات الكربونية الاصطناعية مصنوعة من البلاستيك، في كثير من الأحيان مع ذرات الأكسجين والنيتروجينالمدرجة على فترات منتظمة في سلسلة البوليمر الرئيسية، وتأتي المواد الخام للعديد من هذه المواد الاصطناعية من النفط الخام.
– استخدامات الكربون ومركباته متنوعة للغاية، ويمكن أن تشكل سبائك مع الحديد، والتي من أكثرها شيوعا هو الكربون الصلب، والجرافيت، كما أنها تستخدم على أنها زيوت التشحيم و الصباغ، كمادة صب في الزجاج، و أقطاب التنظيف الجاف في البطاريات، و فرش للمحركات الكهربائية ويعتبر مهدئ في المفاعلات النووية.
