الثلاثاء، 21 يوليو 2015

الألماس (حجر الكربون)




"إذا أردنا زيادة قيمة الألماس المادية يجب علينا أن نجعله نادرا وقليل وصعب الحصول عليه الا بمشقة وهذا عبر تخفيض الانتاج."
ـ أرنست اوبنهايمر؛ زعيم تجارة الاحتكار الألماسي.




 أصل تسمية الألماس:

كلمة dimond مشتقة من الكلمة اليونانية القديمة "adamas" وتعني الصلابة و"محال التطويع".
 لكن صعب التنبؤ أو معرفة متى بالضبط صارت كلمة adamas " محال التطويع" مقصودة بالألماس فقط، لأن معادن كثيرة غير الألماس صلبة وربما كان المعنى عنصر الكودنوم أو الياقوت وغيره...
أما أصل كلمة الألماس باللغة العربية ما جاءت من صفة بل جاءت اقتباسا وتحريفا من الكلمة اليونانية في العصر العباسي عندما قامت أكبر حركة ترجمة عرفتها الإنسانية، بينما كان يُعرف قبل لك بالدُّر وكانوا يطلقون كلمة الدُّر على كثير من الأحجار الكريمة لتشابه ألوانها وصفاتها. جاء في لسان العرب لابن المنظور أن قبائل العرب البدو الرحل البدائية في افريقيا والشرق الأوسط قد استعملو كلمة ادماس (ألماس) الى أذماس. فقال:" إنها معرب أذماس اليونانية وقد حرفوها عند التعريب بقلب الذال الى لام لتقارب صورتها ومخارجها وتناغمها عند اللفظ والكلام".


تكوين الألماس وتركيبته:

الألماس يتكون من عنصر الكربون وحده، فقط تحت ضغط عالي ودرجة حرارة مرتفعة في ظروف غير معلومة بباطن الأرض. والألماس أحد متآصلات الكربون البلورية ومعنى كلمة متآصل هو أن يكون للعنصر اختلاف في الخواص الفيزيائية مع التشابه في الخواص الكيميائية. وبكل تأكيد أن الكربون أحد العناصر المتميزة في ظاهرة التآصل لأنه هو نفسه المكون للألماس والفحم والجرافيت الموجود بأقلام الرصاص.
ألا يبدو غريباً كيف يكون العنصر المكون للألماس -أقسى المعادن المعروفة- هو نفسه ذات العنصر الموجود بأقلام الرصاص التي بأيدينا؟! الكيمياء فعلا لعبة...
لكن السبب العلمي يعود لتشكيل الذرات في الفراغ ففي الألماس تتشكل ذرات الكربون تكعيبيا ويتخذ أشكال مضاعفة لذلك البناء التكعيبي ذو ثمانية الأوجه 


فتتكون شبكة كرستالية شفافة أما في الجرافيت فتكوّن شبكة أيضا، لكن قاتمة. ولنفهم السبب في اختلاف الألوان بين الألماس والجرافيت أو حتى لون قميصك، يجب أن نفهم طريقة تناقل الإلكترون في الذرة من متسوى لآخر وهذا عن طريق امتصاص طاقة؛ ففي شكل الألماس كل كربونة داخل الشبكة متمسكة بالأخريات بقوة فما هي ماخذه راحتها عشان تمتص طاقة، فالإلكترونات جالسة في مكانها، وعشان كذا يكون الألماس غالبا clourless عديم اللون.

أما بعض الألماسات الملونة وغالبا تكون صناعية فهي تتأثر بعدة عوامل تحدد لونها وشدّته، ومنها:
*الفراغات الكيميائية والعيوب في الشبكة الكرستالية هي المسؤولة عن هذا التوزيع اللوني في الألماسة الواحدة.
*الوضوح في الألماس، وهو الجودة النوعية المرتبطة بالانحرافات الداخلية خلال رحلة التكوين، وتسمى بـ "التضامين".
وهذه التضامين لا تؤثر على أداء الألماس وصلابته او السلامة الهيكيلة، ولكن ستوجِد غيوم داخلية كبيرة الحجم تؤثر في اسياب وانتشار الضوء داخل الحجر؛ وبالتالي انعكاسه على الخارج.


خصائص الألماس: 

صفات الألماس الفيزيائية كثيرة لكن أشهرها وأميزها أنه أشد المعادن صلابة وقسوة فهو الوحيد من بين المعادن له درجة الصلابة ١٠/١٠  ولهذا يستخدمونه في الصناعة كشفرة لنحت الجبال أو الصخور، وأيضا يستخدمونه على رأس أنابيب حفر الآبار العميقة ،والحُلي طبعًا.
وللنظام البلوري بصورة عامة خاصية تشتتيت الضوء ولكن في الألماس تعتبر عالية جدا لنفس السبب.
والألماس يعتبر الحجر الوحيد بين الأحجار الكريمة جميعها، المتكون من (عنصر واحد) فقط، فلو قمنا بتعريفه هو جسد كربوني صلب جدا مقيد وموثوق برباط الوصل الذري الذي يشد الجزئيات إلى بعضها البعض بقوة وبتنظيم متكرر، ولهذا عادة ما تكون الأسطح الخارجية للألماس ملساء.

رحلة نضوج الألماس الطبيعي:

تتم عملية التحوّل من الشكل الكربوني إلى الألماس داخل الحمم البركانية الذائبة في باطن الأرض وتندفع مع قذيفة البراكين صخور حاملة بداخلها الألماس الطبيعي وتكون بالطبع صخور منسلخة تحت وطأة الضغط الباطني للأرض.
وبعد استخراجه من مصادره الطبيعة يكون متسخًا وملتصقٌ به الكثير من الصخور والرمال التي رافقته خلال رحلة الصعود إلى سطح الأرض. وهناك طريقة مستهلكة في استخلاص الألماس من هذه الشوائب وأول مرحلة هي يجب أن تطحن تلك الصخور جيدا بواسطة مطاحن خاصة، ثم تمزج الصخور المطحونة بالماء وبعض المواد الكيميائية لتصبح كالعجينة لتسهيل العملية، ثم تمر العجينة بمراحل آخرها الطرد المركزي. بعد كذا تكون كل الصخور المسامية قد استُخلِصَت، وتبقى آخر خطوة للتأكد من عدم إضاعة أي فتة ألماسة فتمرر العجينة على طاولة من الشحوم، لأن الألماس يعلق بالشحوم ويتماسك حولها، وبعدها تُسخن الشحوم لدرجة الغليان وتتبخر ويبقى الألماس العالق بها. وبتمرير العجينة عدة مرات على طاولة الشحوم فإن ٩٥٪ من الألماس يكون قد استخرج من الصخور.




 Remember; pressure makes diamond :)

ألقاكم في مواضيع قادمة..
إلى اللقاء ❤️




المراجع:
 كتاب قصة حجر الألماس الأسطورة والحقيقة؛ للمستشار محمد أبو غوش



الجمعة، 13 فبراير 2015

العلم المركزي (الكيمياء)

بسم الله الرحمن الرحيم

تخصص الكيمياء مو غريب أو غير معروف عشان اتكلم عنه في موضوع منفصل لكن بتكلم عنه فقط لهدف طلبة المدارس اللي يفكروا فيه كتخصص جامعي، أو لطالبات التحضيري ..
بدايةً الكيمياء تدرس المادة و أي شيء يمكنك أن تشعر به وتلمسه يعتبر ماده. اذاً بعبارة ثانية : الكيمياء تدرس كل شيء في الحياة كيف صار D: -مبالغة شوي- بس فعلاً سواءً بالفيزياء أو بالاحياء او بالطب يعتمدون اعتماد اولي على الكيمياء! وعشان كذا اسمه العلم المركزي.

بالنسبة لجامعة الاميرة نورة..
خطة الكيمياء عندهم تحصلوها هنا
للأسف هذي خطة قديمة قبل ما يصير فيه تحضيري، شوفوا من صفحة ١٦ .. نفس المواد لكن بترتيب مختلف
المهم انه من بعد المستوى السادس تُخير الطالبة بين مسارين اما الكيمياء التطبيقية أو الكيمياء البحتة
ايش الفرق بينهم؟
انا سألت بنات ودكاترة كثير يقولون لي مافيه فرق الا ب ٣ مواد موجودة عن البحته ماهي موجودة في التطبيقي والتطبيقي عندهم مادة مو موجودة عند البحته... وفي الحقيقة لما دققت بالخطة كويس،لا! فيه فرق كبير بينهم في طبيعة المواد اللي يدرسونها
أول شيء التطبيقي دراستهم أغلبها في المعامل مو في كلاس.
ثانياً في المواد الاختيارية بالمستوى الثامن مو زي بعض أبدا
ثالثا في المجال الوظيفي طبعاً مو نفس الشيء، التطبيقي عادةً يكون في المصانع او المختبرات او هيئة البحوث العلمية أو هيئة الغذاء والدواء وايضا سابك وارامكو ..والبحتة مجالهم يقتصر على التدريس فقط
لكن لأمان المصداقية هيئة الغذاء والدواء لسه ما فتحوا توظيف النساء بس يعشمونهم يقولون بيفتحون قريب..
وممكن في حالات مشروطة يتوسع المجال الوظيفي ، تكمل دراسه في الطب او الصيدلة او حتى للبنت اللي درست تطبيقي تاخذ سنة تربوي وتصير تقدر تشتغل في مجال التدريس.
صراحة الموضوع مقعد في استكشاف  الفروق بينها وايش الافضل .

اما في جامعة الملك سعود عندهم كيمياء عامة ورابط خطتها هنا، وكيمياء حيوية ورابط خطتها هنا .


في النهاية، لازم نوقن ان الوظيفة في أي تخصص ماهي الا رزق من ربي، لا تفكرون كثير في المجال الوظيفي واتبّعوا اللي تحبونه وبس . 
أنا بحاول أجمع معلومات أكثر في كل الجامعات السعودية ورح أستمر بتحديث الموضوع مع كل معلومة جديدة أعرفها ، والله وليُّ التوفيق 


السبت، 10 يناير 2015

القلعة (الجدول الدوري)

بسم الله الرحمن الرحيم
هالموضوع الأول لي، فأخد مني وقت طويل حتى خلصته كل شوي اكتب وامسح واعدّل مع انه بسيط. ابتكلم فيه عن الجدول الدوري من منظوري وباسلوبي، اضافة لمعلومات اساسية وبسيطة مرة عن الكيمياء.


بدايةً الذرة تتكون من بروتونات والكترونات ونيترونات. البروتونات والنيترونات داخل في النواة والالكترونات برا تدور بسرعة فائقة حولهم.
بالرغم ان عدد البروتونات = عدد الالكترونات
الا انهم غير متساويين في الحجم يعني عشان توضح الصورة، كأن البروتونات فيل والالكترونات ذبابة تدور حول هذا الفيل. مررة صغيرة الاكترونات لكنها كما أسلفت مساوية للبروتونات
فمثلاً العدد الذري للهيدروجين واحد اذاً عنده الكترون واحد (العدد الذري هو نفسه عدد البروتونات)
والأكسجين يحتوي على ثمان بروتونات اذا عنده ٨ الكترونات. وهكذا

طيب.. هذي معلومات مهم فهمها عشان اكمل الباقي .. ندخل في لب موضوعي الآن


بالنظر الى الجدول الدوري مفرغ،  ايش يشبه شكله؟
كأنه قلعة .. قلعة بجدرانٍ غير متساوية أو غير مكتملة البنيان. 

كل عنصر من العناصر يشغل المكان اللي هو فيه لسبب، لأن لو تبّدل موقع عنصر واحد فقط عن مكانه بتحصل فوضى، وبتنهدم القلعة... لا ما ابالغ بتعرف ليه لما تنتهي من القراءة.
ايضًا أريد الإشارة بأن الالكترونات سالبة والبروتونات موجبة وهذا اللي يخليهم في اتزان كهربائي .
اما إذا فقدت الذرة الكترون -او اكتسبته- يسمى تأيُن.
ماعلينا، اليك جملة تختصر نصف الكيمياء:
الذرات التي ليس لديها ما يكفي من عدد الالكترونات في المستوى الخارجي سوف تقاتل، وتقايض، وتتسوّل، وتتحالف، وتكسر التحالفات، أو تسوي أي شيء للحصول على العدد الصحيح.
الهيليوم على سبيل المثال؛ عنده بالضبط العدد المطلوب من الالكترونات، وهذا يعطيه استقرار واكتفاء بنفسه.

يترأس الهيليوم العمود الأول الشرقي؛ يعني المجموعة ١٨ وتسمى (بالغازات النبيلة) وهي فعلًا اسم على مسمى لأنها تتبع نفس نظام الهيليوم، مسالمة ومُكتَفيه في ذاتها.
العمود الذي يليه يساراً أكثر العناصر حيوية وتفاعلية في الجدول الدوري وهي (الهالوجينات). بس الهالوجينات تفتقر الى الكترون واحد فقط عشان تشعر بالاكتفاء.. وفي المقابل في العمود الأول من اليسار (الفلزات القلوية) عندها الكترون فائض .. فتتحالفان، فتعطي الفلزات القلوية الكتروناً للهالوجينات.
مثل كلوريد الصوديوم المعروف "ملح الطعام Nacl"
والفلزات القلوية عناصر عنيفة جداً فبدل أن تصدأ او تتآكل، تحترق تلقائيًا في الهواء و الماء.
مثال من الواقع *وطوّ عالصوت رجاءً

بالتفكير في ذلك لو تخيلنا الجدول الدوري كخريطة ملتفة اسطوانياً .. مثل خرائط القراصنة p:
فسيلتقي الشرق بالغرب وتكون العناصر الأكثر عنفًا بجانب العناصر الأكثر سلمية منزوعة السلاح.
طيب.. نرجع للجدول الدوري الجميل
المنطقة في المنتصف مابين العمود الثالث والثاني عشر هي (الفلزات الانتقالية) وأعترف عندها كيمياء مستفزة، لأن مافيه طريقة نتنبأ بتصرفاتها ومن الصعب أن نطلق عليها حُكمًا عامًا باستثناء اننا نكون حذرين.
الجدير بالقول انها معادن غامضة، كلها باردة، ورمادية، ومتكتلة لأنها في بعض الأوقات تحتوي على الكترونات كامنة ولهذا هي غامضة.
في الأسفل مجموعة تسمى الانثانيدات أو(المعادن الأرضية النادرة) هي مكانها الأساسي في المجموعة الثالثة الصف السادس، بس نزلت تحت عشان يصير الجدول أنحف وأقل تزحزحاً.
هذا يعني أنها تشبه المعادن الانتقالية إلا انه من غير الممكن ايجاد عينات نقية منها في الطبيعة.




من وين ما اقرأ الجدول الدوري القا طريقة معينه وخصائص مبنية عليها.هذا اللي احبه فيه كأني افكك شفرات ورموز وكذا p: 
 لكن الأفضل والأصّح صعودًا وهبوطًا، عمودًا بعمود، مثل اللغة اليابانية.



ختاماً حاولت أختصر كلامي كثير.
شكراً للقراءة، وبتفرحني تعليقاتكم أو انتقاداتكم.
الى اللقاء p: 

مراجعي: الملعقة المختفية لسام كين ، والكيمياء العامة بتأليف جامعة الملك سعود