المعادن هي بلا شك واحدة من أكثر المواد المستخدمة في عالمنا. هناك مجموعة من المعادن ، تمتلك مجموعة من الخصائص ، مما يجعلها مفيدة في مجموعة واسعة من المجالات. يتم استخدامها في مكونات صغيرة في هواتفنا الذكية ، إلى قضبان ضخمة تستخدم في إنشاء المباني الكبيرة.
كل هذا ممكن لأن المعادن تظهر عددًا من الخصائص ، الكيميائية والفيزيائية ، مما يجعلها متعددة الاستخدامات. ومن بين هذه الخصائص ، فإن اثنين من أكثر الخصائص التي تم استغلالها هي ليونة وقابلية للتطويع. من المهم أن نلاحظ أن كلا هاتين الخاصيتين هما خواص فيزيائية ، مما يعني أن كلتا الخاصيتين لا تغيران التركيب الجزيئي للمعدن أو أي مادة أخرى مرتبطة به.
ليونة مقابل ليونة
يتمثل الاختلاف بين اللدونة والمرونة في أن اللدونة هي الخاصية التي يمكن بواسطتها سحب المعدن إلى أسلاك ، في حين أن المرونة هي الخاصية التي يمكن من خلالها سحب المعدن إلى ألواح.
الليونة هي خاصية المعدن التي يمكن بواسطتها سحبها إلى أسلاك. مقدار إجهاد الشد الذي يمكن أن يتحمله المعدن بشكل أساسي قبل أن يتشوه.
مرونة المعدن تعني قدرة المعدن على الضرب في صفائح دون أن ينكسر. يوضح هذا قدرة المعدن على الحفاظ على قوى الانضغاط دون تشويه.
جدول المقارنة بين اللدونة والمطواعة
| معلمات المقارنة | ليونة | تطويع |
| تعريف | إمكانية سحب المعدن إلى أسلاك دون أن ينكسر. | قدرة المعدن على الضرب على شكل صفائح دون أن ينكسر. |
| القوات | إجهاد الشد. | الضغط الضغط. |
| معادن مناسبة | النحاس والألومنيوم والبلاتين. | الذهب والفضة والحديد. |
| معادن غير مناسبة | البوتاسيوم والصوديوم والزئبق. | النيكل بالإضافة إلى البوتاسيوم والصوديوم والزئبق. |
| اختبار | يستخدم اختبار الانحناء لقياس ليونة. | يستخدم اختبار الضغط لقياس المرونة. |
ما هي الليونة؟
ليونة المعدن تعني قدرة المعدن على الانجذاب إلى الأسلاك دون التعرض لأي شكل آخر من أشكال التشوه. لفهم هذا ، لنفترض أن لدينا كتلة من المعدن ، وإذا كان المعدن خاضعًا لضغط شد ، وحصل على شكل سلك ، فإننا نقول إن المعدن مطيل.
كلما زاد الضغط الذي نعطيه ، كلما أصبحت الأسلاك أرق. ومع ذلك ، فمن المعروف أنه بعد نقطة واحدة من المؤكد أن السلك ينكسر. ومن ثم ، فإن هذا المعدن الذي يمكن أن يتحمل أكبر قدر من إجهاد الشد ، ويستمر في إنتاج أسلاك أرق دون أن ينكسر على الإطلاق ، يُعرف باسم المعدن عالي المرونة.
تعتبر معرفة ليونة المعدن أمرًا مهمًا للغاية ، حيث تؤدي الأسلاك دورًا مهمًا للغاية في عالمنا التكنولوجي. يتم استخدامها لنقل الكهرباء لمسافات طويلة ، ويتم استخدامها في جهاز الكمبيوتر الخاص بنا ، ويتم استخدامها في كل مكان تقريبًا حيث يلزم نقل الكهرباء. ومن ثم ، إذا عرفنا ليونة المعدن ، فإننا نعرف ما إذا كان من المناسب صبها في سلك أم لا.
هناك حقيقة أخرى مثيرة للاهتمام وهي أننا نحتاج إلى أن نأخذ في الاعتبار ليونة هذه الأسلاك وموصليةها ، حيث قد يكون سلكًا معينًا مرنًا للغاية ، ولكن قد لا يكون لديه موصلية جيدة. الموصلية هي في الأساس قدرة المعدن على توصيل الكهرباء. تُعرف المعادن ذات الموصلية الجيدة بالموصلات ، وتعرف المعادن ذات الموصلية المنخفضة بالعوازل.
يعتبر النحاس والألومنيوم والبلاتين أكثر المعادن مرونة ، بينما يعتبر البوتاسيوم والصوديوم والزئبق من المعادن الأقل مرونة. السبب الرئيسي لضعف ليونة هذه المعادن هو أنها إما سائلة أو ناعمة حقًا ومتفاعلة في درجة حرارة الغرفة. هذا يجعلها غير مناسبة للعمل كأسلاك.
ما هي القابلية للطرق؟
القابلية للطرق هي خاصية المعدن التي يمكن بواسطتها ضربها إلى ألواح أو صفائح دون أن تتشوه. يمكن للمرء أيضًا استخدام بكرات لصنع الأوراق. في الأساس ، يخضع المعدن لنوع من الضغط الانضغاطي الذي يؤدي إلى تسطيح المعدن. إذا استسلم المعدن لهذا الضغط وانكسر ، فإن المعدن يعتبر غير مرن. يُعرف أي معدن يمكنه الاستمرار في إنتاج صفائح أرق وأرق دون أن ينكسر أثناء استمرار زيادة الضغط الانضغاطي في نفس الوقت باسم المعدن القابل للطرق.
تعتمد مرونة المعدن بشكل كبير على هيكله البلوري. لفهم كيفية عمل قوى الانضغاط هذه ، نحتاج إلى النظر في التركيب الجزيئي للمعدن. تتراكم ذرات المعدن واحدة فوق الأخرى.
عندما يتم تطبيق أي نوع من قوة الانضغاط على المعدن ، تقل الفجوة بين الجزيئات وتقترب الجزيئات من بعضها البعض. يؤدي تقليص المساحة إلى حصول المعدن بالكامل على شكل الصفائح بشكل عام. عندما تكون هذه القوة ضخمة ، يتم وضع هذه الجزيئات بشكل دائم في موقعها الجديد.
أكثر المعادن قابلية للطرق هي الذهب والفضة والحديد. أكثر المعادن غير القابلة للطرق هي النيكل والبوتاسيوم والصوديوم والزئبق. البزموت والأنتيمون نوعان من المعادن غير القابلة للطرق أيضًا. هذا لأنه من الصعب للغاية إعادة وضع ذراتهم في أماكن جديدة دون كسر شكلها.
الاختلافات الرئيسية بين اللدونة والمطواعة
استنتاج
للمعادن الكثير من الخصائص الفيزيائية والكيميائية. هناك الكثير من الاستثناءات في مجال الخصائص الكيميائية ، ومع ذلك ، فإن الخصائص الفيزيائية للمعادن محددة وبسيطة للغاية. وبالتالي ، من السهل حقًا فهمها ، وبمجرد أن يعرف أي شخص الاختلافات الدقيقة بين مصطلحات مثل هذه ، يمكنه تطبيق هذه المعرفة على مجموعة واسعة من المجالات.
