نقطة ذوبان الفلزات: تعريف وخصائص

مقدمة عن الفلزات

الفلز (Minerale) هو مركب يتميز بصلابته ويتكون في الطبيعة من خلال عمليات جيولوجية مختلفة. مصطلح الفلز يشير إلى البنية التي يتشكل عليها المركب الكيميائي. تختلف خصائص الفلزات فيما بينها من حيث التركيب، بدءًا من العناصر النقية والأملاح البسيطة وصولًا إلى السيليكات المعقدة. العلم الذي يختص بدراسة الفلزات يسمى علم المعادن.

يمكن وصف الفلزات بأنها مواد صلبة ذات مكونات متجانسة، تتميز بتركيبة كيميائية فريدة وترتيب ذري دقيق. تتكون الفلزات من مواد غير عضوية، ولا يمكن تقسيمها فيزيائيًا إلى مركبات كيميائية أبسط.

السمات المميزة للفلزات

تتميز الفلزات بمجموعة من الخصائص التي تميزها عن المركبات الكيميائية الأخرى، وتشمل:

• خصائص بصرية: يمكن ملاحظتها بالعين المجردة، وتشمل:
  • اللون: قد يكون ثابتًا أو متغيرًا.
  • المخدش: لون مسحوق الفلز.
  • الشفافية: قد يكون الفلز شفافًا، شبه شفاف، أو معتمًا.
  • البريق: قدرة الفلز على عكس الضوء، وينقسم إلى فلزي وغير فلزي.
• خصائص التماسك: تصف قوة وتماسك الفلز، وتشمل:
  • الصلادة: مقاومة الفلز للخدش.
  • الانخلاع: أو التشقق.
  • الانفصال: مدى تأثر الفلز بالعوامل الخارجية التي قد تسبب تكسره أو تفتته.
  • سطح الكسر: الشكل الذي يتخذه الفلز عند تعرضه للكسر الصناعي.
  • القابلية للسحب والطرق.
  • الوزن النوعي.
• خصائص أخرى: تشمل الإشعاع الذري، الكهربائية، المغناطيسية، ودرجة حرارة الذوبان.

التقسيم الكيميائي للفلزات

تصنف الفلزات كيميائيًا إلى عدة أنواع، منها:

• الفلزات العنصرية: مثل الألماس والجرافيت.
• الكبريتيدات: مثل الجالينا.
• الأكاسيد: مثل الكوارتز.
• الهاليدات: مثل الفلوريت.
• الفوسفات: مثل الأباتيت.
• الكربونات: مثل الكالسيت.
• الكبريتات.
• السيليكات: مثل الكوارتز.

تعريف درجة حرارة الذوبان للفلزات

تعرف درجة حرارة الذوبان للفلزات بأنها درجة الحرارة التي تبدأ عندها المادة بالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. يحدث هذا التغير عند درجة الذوبان فقط للمادة الصلبة، حيث تتحول إلى مادة سائلة. أما إذا كانت المادة في الحالة السائلة، فإنها تحتاج إلى درجة حرارة أقل حتى تتحول إلى الحالة الصلبة.

يعتبر الجرافيت من أكثر المواد تأثرًا بدرجة الذوبان في الضغط الجوي، حيث يذوب عند درجة حرارة 3948 كلفن. بينما يبدأ الزئبق بالذوبان عند درجة حرارة 234.32 كلفن. تستخدم درجة الذوبان للفلزات في الغالب للكشف عن مدى نقاء المواد العضوية التي يتكون منها الفلز.

يذكر أن درجة الانصهار تختلف باختلاف الضغط الجوي وتركيب المادة. فكلما زاد الضغط، ارتفعت درجة الانصهار، والعكس صحيح. كما أن وجود الشوائب في المادة يقلل من درجة انصهارها.

وتلعب درجة الانصهار دوراً هاماً في العديد من الصناعات، مثل صناعة المعادن، وسبك الفلزات، وتصنيع الزجاج، وغيرها. وتعتبر معرفة درجة الانصهار ضرورية للتحكم في العمليات الصناعية وضمان جودة المنتجات.