تحقيق مسبار
تدخل المعادن الثمينة في كثير من أنواع الصناعات إلى جانب استخدامها في صياغة المجوهرات وإنتاجها، ويُعد الذهب واحدًا من أكثر الأمثلة شُهرةً على هذا النوع من المعادن. يتطرق هذا المقال إلى العديد من العناصر الكيميائية للمعادن الثمينة، بالإضافة إلى تزويد القارئ بأسماء هذه المعادن وبعضٍ من أبرز استخداماتها.
هل هناك عدة طرق لاستخراج المعادن الثمينة؟
لا شك بأن هُناك عدة طرق لاستخراج المعادن الثمينة، وتتوفر العديد من هذه المعادن في الرواسب الخام مع الكبريت، ويُمكن الاعتماد على طريقة فصل هذه الرواسب من الخام لاستخراجها، كما يُمكن استخراجها عن طريق التعويم الزبدي. وهُناك طريقة أخرى لاستخراج بعض المعادن الثمينة باستخدام بعض الكائنات الحية الدقيقة، التي لديها القدرة على فصل المعادن عن الكبريت من المصدر الخام. وكذلك تختلف طريقة الاستخراج أحيانًا نتيجةً لاختلاف الخام الذي تتواجد معه المعادن الثمينة.
هل يختلف نظام المعادن الثمينة والأحجار الكريمة بين دولة وأخرى؟
يهدف نظام المعادن الثمينة والأحجار الكريمة إلى تنظيم عمليات المتاجرة بهذا النوع من المنتجات المعروفة بثمنها الباهظ، إضافةً إلى تحديد العقوبات التي تقع على المخالفين، وتختلف تفاصيل هذا النظام بين دولة وأُخرى بالفعل، ومن الضروري اطلاع تجار المعادن الثمينة كالذهب والفضة على هذا النوع من الأنظمة لضمان عدم الوقوع في أي من المخالفات.
ما هي أسماء المعادن الثمينة؟
هُناك الكثير من أنواع المعادن الثمينة التي يمكن العثور عليها في السوق أو يتم استخدامها في بعض الصناعات المتخصصة، وفيما يأتي قائمة بأسماء هذه المعادن مع بعض الحقائق حولها:
- الذهب: يُعد الذهب واحدًا من المعادن الثمينة المشهورة في مُختلف أنحاء العالم، وهو أكثر المعادن مرونةً، وهذا يعني سهولة تشكيله بالاعتماد على الأدوات البسيطة للوصول إلى أدوات وأشكال معقدة، كما يُمكن صب الذهب بسهولة أيضًا.
- الفضة: إن الفضة من المعادن المشهورة، وهو المعدن الذي لديه أفضل موصلية لكل من الكهرباء والحرارة في درجات حرارة الغرفة المعتادة مُقارنة بجميع المعادن الأُخرى، ويُعد الفضة من المعادن ذات درجة الانصهار المنخفضة.
- البلاتينيوم: يصل ثمن البلاتينيوم إلى ضعف ثمن الذهب تقريبًا، ويوجد هذا المعدن في الأرض بشكل طبيعي مع وجود بعض الذرات الدقيقة الأُخرى، ويعد هذا المعدن محفّزًا ممتازًا؛ لذلك يُستخدم في عمليات إنتاج حامض الكبريتيك وحمض النيتريك.
- الإريديوم: بالنظر إلى كميات المعادن الثمينة التي تم العثور عليها يُعد الإريديوم أندر هذه المعادن على الإطلاق، ولهذا المعدن كثيرٌ من الخصائص المميزة؛ منها كونه أكثر المعادن مقاومةً للتآكل، وهو كذلك غير قابل للذوبان في الأحماض المعدنية.
- البلاديوم: يتميز البلاديوم بقوامه الصلب، وهو أحد المعادن ذات اللون الأبيض، وهو المعدن صاحب درجة الانصهار الأقل مقابل المعادن الثمينة الأُخرى، ويستطيع البلاديوم امتصاص ما يصل إلى 900 ضعف حجمه من الهيدروجين في حرارة الغرفة.
- الروديوم: إن الروديوم أعلى المعادن الثمينة سعرًا على الإطلاق، وربما يصل سعره إلى 10 أضعاف سعر الذهب، ويتميز هذا المعدن بالمقاومة الكهربائية المنخفضة، بالإضافة إلى المقاومة المستقرة والمنخفضة للتلامس.
- الروثينيوم: يتمتع الروثينيوم بلون أبيض، وهو من المعادن ذات القوام الصلب، ويصعب التعامل مع الروثينيوم النقي نتيجةً لصلابته الشديدة، ويستخدم هذا المعدن الثمين في إنتاج صفائح البلاتين بشكل أساسي.
- الأوزميوم: يُعد الأوزميوم المعدن الثمين صاحب أعلى نقطة انصهار على الإطلاق مقارنةً بدرجة الانصهار للمعادن الثمينة الأُخرى، وهو معدنٌ ذو لون أبيض لامع يميل إلى الأزرق، ويتميز بهشاشته وصلابته المرتفعة.
هل كثافة المعادن الثمينة متساوية؟
إن كثافة المعادن الثمينة مختلفة وليست متساوية، كما أن خصائصها الكيميائية الأُخرى متفاوتة أيضًا. وبالنظر إلى كثافة المعادن الثمينة، يظهر أن الأوزميوم أكثرها كثافة. ويُبيّن الجدول الآتي العديد من الخصائص الكيميائية للمعادن الثمينة بما في ذلك الكثافة حسب الجدول الدوري:
أسماء المعادن الثمينة | سنة الاكتشاف | الكثافة | درجة الانصهار | درجة الغليان | الحالة الطبيعية |
الذهب | قديم جدًا | 19.282 جرام/سنتميتر مكعب | 1064.18 درجة مئوية | 2855.85 درجة مئوية | صلب |
الفضة | قديم جدًا | 10.501 جرام/سنتميتر مكعب | 961.78 درجة مئوية | 2161.85 درجة مئوية | صلب |
البلاتينيوم | 1735 | 21.46 جرام/سنتميتر مكعب | 1768.4 درجة مئوية | 3824.85 درجة مئوية | صلب |
الإريديوم | 1803 | 22.42 جرام/سنتميتر مكعب | 2445.85 درجة مئوية | 4427.85 درجة مئوية | صلب |
البلاديوم | 1803 | 12.0 جرام/سنتميتر مكعب | 1554.9 درجة مئوية | 2962.85 درجة مئوية | صلب |
الروديوم | 1803 | 12.4 جرام/سنتميتر مكعب | 1963.85 درجة مئوية | 3968 درجة مئوية | صلب |
الروثينيوم | 1827 | 12.1 جرام/سنتميتر مكعب | 2333.85 درجة مئوية | 4149.85 درجة مئوية | صلب |
الأوزميوم | 1803 | 22.57 جرام/سنتميتر مكعب | 3032.85 درجة مئوية | 5011.85 درجة مئوية | صلب |
ما هي أبرز استخدامات المعادن الثمينة؟
هُناك الكثير من الاستخدامات المُختلفة للمعادن الثمينة في العديد من المجالات المختلفة، ومنها ما يأتي:
- مقاومة التآكل: يتم الاعتماد على هذا النوع من المعادن لمقاومة التآكل، كما أن المعادن الثمينة وسبائكها تُستخدم في أنظمة الحماية الكاثودية التي تهدف إلى وقاية الأنظمة الكبيرة من التأثيرات المُختلفة للتآكل.
- التحفيز الكيميائي: يُمكن استخدام عدة معادن ثمينة لتحفيز التفاعلات الكيميائية الكبيرة والصغيرة؛ من ذلك استخدامها في عوادم السيارات لتقليل الانبعاثات الضارّة التي تنتج عن عملية الاحتراق؛ وهي معدن الروديوم ومعدن البلاديوم ومعدن البلاتينيوم.
- تطبيقات درجات الحرارة العالية: تتميز المعادن الثمينة بالتفاعل المنخفض عند الوصول إلى درجات حرارة مرتفعة، كما أنها ذات درجات انصهار مرتفعة، ولذلك تدخل في كثيرٍ من تطبيقات درجات الحرارة المرتفعة؛ كصناعة سبائك الألياف الزجاجية والسيليكون.
- الأجهزة الطبية: تدخل بعض المعادن الثمينة في إنتاج الأجهزة والأدوات الطبية التي تتم زراعتها في جسم الإنسان؛ لأنها تستوفي معايير التوافقية الحيوية، ومن ذلك أسلاك منظم ضربات القلب والأدوات الجراحية الخاصة.
- أجهزة المزدوجات الحرارية: يتم استخدام أزواج من أسلاك البلاتينيوم أو البلاتينيوم والروديوم في المزدوجات الحرارية؛ لأنها أكثر فعالية في قياس درجات الحرارة، واستطاعت الشركات تقليل سماكة هذه الأسلاك حتى تُقلل من تكاليف الإنتاج.
- لفائف التسخين عالية الحرارة: تُعد مشاكل درجات الحرارة المرتفعة بالإضافة إلى الأكسدة طويلة المدى؛ من أبرز المشكلات التي تواجه لفائف التسخين عالية الحرارة، ويتم تجاوزها عند الاعتماد على اللفائف المصنوعة من المعدن الثمين.
- شمعات الاحتراق: في الجيل الجديد من السيارات يُمكن الاعتماد على البلاتينيوم أو صفائح الإريديوم أو الإريديوم النقي في شمعات الاحتراق للحد من تآكلها، وهو ما يعني عدم الحاجة إلى استبدال شمعات الاحتراق حتى 160 ألف كيلومتر تقريبًا.
- خلايا الوقود: تستطيع خلايا الوقود توليد الطاقة دون الحاجة إلى وجود أجزاء متحركة، وتعتمد على التفاعل الكيميائي داخل الخلايا بالاعتماد على التفاعلات الكيميائية بين الهيدروجين والأكسجين مع وجود مُحفّز؛ مثل معدن البلاتينيوم الثمين.
- الإلكترونيات: يُستخدم الذهب في الكثير من الأجزاء الصغيرة للإلكترونيات وأجهزة الحاسوب؛ ذلك لأنه أحد المعادن ذات الموصلية الجيدة للكهرباء، ويُمكن العثور على الذهب في الهواتف الذكية وأجهزة التلفاز وأجهزة تحديد المواقع.
- صور الأشعة: لا تستطيع الأشعة السينية اختراق بعض المعادن الثمينة؛ مثل البلاتينيوم والإريديوم والفضة، كما أنها تستوفي معايير التوافقية الحيوية، وهو ما يجعلها مستخدمة في بعض تطبيقات التصوير بالأشعة داخل جسم الإنسان.
كيف يتم التحقق من المعادن الثمينة؟
ينبغي على المرء التحقق من جودة المعادن الثمينة قبل شرائها لضمان عدم تعرضه إلى أيٍّ من عمليات الغش، وفيما يأتي بعضًا من الإرشادات للتحقق من هذه المعادن:
- اختبار المغناطيسية: في هذا الاختبار يتم وضع المغناطيس بالقُرب من قطعة المعدن الثمين؛ فإذا انجذبت القطعة؛ فهذا يعني أنه ليس معدنًا ثمينًا، وذلك لأن خصائص المغناطيس لا تجذب أي معدن ثمين.
- التحقق من المرونة: تتميز المعادن الثمينة بسهولة تشكيلها ومرونتها الكبيرة، ولذلك فإنه من الممكن محاولة ثني القطعة المعدنية للتأكد منها، وإذا لم يستطع المرء ثنيها بسهولة؛ فربما تكون مغشوشة.
- اختبار الحمض: يُمكن اختبار بعض أنواع المعادن الثمينة من خلال وضعها في الأحماض، ومن ذلك وضع الفضة في حمض النيتريك، وإذا تغيّر لون الحمض إلى الأبيض؛ فإن ذلك يدل على كونها قطعة فضة أصلية بالفعل.
- المقارنة بقطعة أُخرى: في بعض الأحيان ينبغي على المرء مقارنة القطعة المعدنية المجهولة بقطعة أُخرى معروفة لديه؛ للتحقّق من الخصائص المختلفة ومعرفة ما إذا كانت المجهولة منهما أصلية أو لا، وذلك في معدن البلاتينيوم.
- التحقق من اللون: إن نظام الألوان الذي تتمتع به القطعة المعدنية يشير إلى كميات الذهب أو الفضة أو الطلاء أو الفولاذ المختلطة، ويمكن الاعتماد عليه في التحقق من المعدن الثمين.
ما هي إرشادات شراء المجوهرات والمعادن الثمينة؟
توجد الكثير من الإرشادات لشراء المجوهرات والمعادن الثمينة، وأبرزها ما يأتي حسب موقع قسم نيو جيرسي لشؤون المستهلك:
- معرفة البائع: على الشخص أن يعرف مع من يتعامل عند الرغبة في شراء المعادن الثمينة؛ لذلك فإنه يجب عليه معرفة اسم البائع وعنوانه، كما يجب على البائع التعريف بهذه المعلومات عند جميع عمليات الشراء وفي جميع الإعلانات.
- الوزن والاختبار أمام البائع: إذا أراد المشتري توزين المعدن الثمين؛ ينبغي عليه إجراء هذه العملية أمام البائع، وكذلك عند الرغبة في إجراء الاختبارات للتحقق من عدم كون المعدن مغشوشًا.
- التأكد من الميزان: بالنسبة إلى ميزان المعادن الثمينة ينبغي على المشتري التحقق من العلامات التي تشير إلى دقة هذا الميزان وجودته؛ من ذلك الختم الرسمي لاعتماد الميزان في هذا النوع من المعادن.
اقرأ/ي أيضًا:
هل بدأ استخلاص المعادن في العصر الحجري؟