آخر تحديث: 06/05/2021

ما هو النحاس؟ وما هي مصادره وخصائصه؟

ما هو النحاس؟ وما هي مصادره وخصائصه؟
"ما هو النحاس؟" يعد النحاس من أكثر المعادن الموجودة بوفرة في الطبيعة، وهو أول المعادن التي استخدمت من قبل الإنسان وثاني المعادن من حيث المنافع بعد معدن الحديد.
يستخدم النحاس في العديد من الصناعات، وسوف نتناول في هذا المقال التعرف على معدن النحاس تاريخه وخصائصه الكيميائية والفيزيائية وأنواعه واستخداماته، فتابع معنا عزيزي القارئ هذا المقال.

ما هو النحاس؟

" ما هو النحاس" يمكننا توضيح إجابة ذلك السؤال من خلال الآتي:

  • يعد النحاس من أكثر المعادن الكيميائية وفرة في الطبيعة، إذ يحتل المرتبة الخامسة والعشرين بين المعادن الأخرى، ويوجد النحاس في الطبيعة باللون الأحمر الذهبي، ويعطي هذا اللون بريقاً من ألوان الطيف عند تعرضه للضوء.
  • هذا ما يميزه عن غيره من المعادن، ويعتبر النحاس عنصراً كيميائياً، إذ يدخل في تركيب العديد من السبائك، فمثلاً يتم إضافته إلى الذهب لإعطائه مزيداً من الصلابة عند تشكيله.
  • تصنع منه سبيكة مع الزنك تسمى بالبراص أو النحاس الأصفر، ويستخدم في العصور الوسطى لصناعة الدروع الحربية .

تاريخ معرفة النحاس

بعد إن تعرفنا على " ما هو النحاس" يمكننا توضيح تاريخ ظهوره واستخدامه من خلال الآتي:

  • يعد النحاس من أكثر المعادن استخرجاً واستخداماً منذ أن تم اكتشافه من قبل الإنسان في عام 8700 قبل الميلاد، وقد كان المعدن الوحيد والمعروف عند الإنسان لفترة دامت 5000 عام.
  • تعد مصر من أوائل الدول التي اكتشفت ميزة مهمة للنحاس، وهي مقاومته للتآكل، وقد استغل القدماء المصريون هذه الخاصية في صناعة الأشرطة والمسامير النحاسية التي تستخدم في صناعة السفن وصنع أنابيب لنقل المياه.
  • تم إدخال النحاس في صناعة الأسلحة منذ القدم وقد قدر إنتاج مصر من النحاس 10.000 طن على مدار 1500 عام، وما زالت المصنوعات النحاسية القديمة موجودة في عصرنا الحاضر وبحالة جيدة.
  • من أكثر العصور التي ازدهرت فيها صناعة النحاس العصر البرونزي،حيث تم اكتشاف العديد من السبائك المكونة من النحاس والقصدير ترجع إلى هذا العصر تم إطلاق عليها سبائك البرونز كما تم اكتشاف سبائك أخرى مكونة من النحاس والزنك أطلق عليها مسمى النحاس الأصفر.
  • وقد استخدمت هذه السبائك في العديد من الصناعات، مثل صناعة الأواني المنزلية والأثاث والأسلحة ومن استخدامات النحاس المهمة إدخالها في سك العملات حيث تم اكتشاف أقدم عملة نحاسية.
  • ترجع إلى العصر الروماني كما اكتشف المصريون مركب كبريتات النحاس الذي كان يستخدمه المصريون في عملية الصباغة، كما احتل النحاس مكانة مهمة في عصرنا الحاضر حيث أصبح يستخدم في نقل الكهرباء.

خصائص عنصر النحاس

أولاً: الخصائص الكيميائية:

1- يحمل النحاس الرمز الكيميائي cu.

2- يقع النحاس في الجدول الدوري في المجموعة الحادية عشر بين العناصر الكيميائية كما يقع في الدورة الرابعة في الجدول الدوري للعناصر.

3- يحمل النحاس العدد الذري 63.55.

4- يصنف النحاس ضمن العناصر الانتقالية .

5- يوجد للنحاس 28 نظيراٍ من المعادن الأخرى.

6- يفقد النحاس بعض من الإلكترونيات عند تفاعله أو الماء.

ثانياً: خصائصه الفيزيائية:

  • يتميز النحاس بدرجة انصهار عالية حيث تبلغ 1083.45 درجة مئوية
  • تصل درجة غليانه إلى 2567 درجة مئوية.
  • يظهر النحاس باللون البني المائل للحمرة: يتميز من خلال الشكل الخارجي بأنه لين مرن كما أنه قابل للثني والسحب والطرق مما يسهل تشكيله.

مصادر النحاس من الطبيعة

يأخذ النحاس أشكالاً متعددة وهي

  • النحاس الخام: هو النحاس الموجود بشكل منفرد في الطبيعة كما هو دون اختلاطه بمعادن أخرى
  •  النحاس البورفيري: يعتبر هذا الشكل هو الأكثر انتشاراً في معظم أنحاء العالم حيث يتوزع النحاس في الصخور على شكل رواسب من الأكاسيد الناتجة عن تفاعل النحاس مع الكبريت حيث تتواجد الأكاسيد في الجزء العلوي من الصخرة وتتواجد الكبريتات في الجزء الأسفل منها.
  • رواسب النحاس الضخمة: يشترك هذا النوع في الخصائص مع النحاس البورفيري حيث يتشابه الاثنان مع وجود فرق طفيف بينهما وهو أن رواسب النحاس تكون أعلى    ومدى انتشارها أقل حيث يتم تركيز النحاس في منطقة صغيرة من الصخور.
  • النحاس المختلط مع معادن أخرى: إذ يتواجد النحاس بنسبة تتراوح من 4% إلى 12% مع معادن أخرى كالنيكل أو الرصاص، وعندما يتم استخراج هذه المعادن يتم الفصل بينهما للاستفادة من كل معدن على حدة.
  • الصخور المضيفة المحتوية على النحاس: إذ يتواجد النحاس في الصخور المضيفة ومن أمثلتها صخور الشيست أو الرخام السماقي.

أماكن تواجد النحاس

يوجد النحاس بوفرة في كثير من المناطق في مختلف أنحاء العالم كما تتعدد مناطق تواجده، وقد ذكرت وكالة المسح الجيولوجي الأمريكية أن حوالي 50% من إجمالي معدن النحاس مجهول المصدر .

ويتركز النحاس بصفة عامة في المناطق التالية:

  •  أمريكا الجنوبية: تعتبر أمريكا الجنوبية أكبر مصدراً للنحاس من النوع البورفيري، كما يوجد فيها ما يمثل 20 % من معدن النحاس مجهول المصدر ومن أكبر الدول التي تتميز بإنتاج معدن النحاس دولتي بيرو وتشيلي.
  • أمريكا الوسطى: يوجد النحاس بها بكثرة، إذ يوجد حولي مليوني طن من النحاس في منطقة بنما بالتحديد كما يتميز النحاس البورفيري بها في امتداده على شكل حزام يبدأ من دولة بنما وينتهي في جنوب غرب المكسيك .
  • شمال شرق آسيا: ويعتبر شمال شرق آسيا من المناطق التي تشتهر بإنتاج معدن النحاس حيث تحتوي على نسبة كبيرة من النحاس مجهول المصدر.
  • شمال آسيا الوسطى وشبه الجزيرة الهندية الصينية. حيث تم العثور على رواسب ضخمة من معدن النحاس في هضبة التبت.
  • شرق أستراليا: يوجد النحاس في شرق أستراليا بوفرة حيث يتوزع فيها رواسب النحاس العملاقة من الشكل البروفيري كما توجد فيها رواسب رخامية صغيرة منه.
  • أوروبا الشرقية وجنوب غرب آسيا: إذ يتركز النحاس في أفغانستان على شكل رواسب نحاسية بالإضافة إلى احتوائها على رواسب البروفير التي تمتد على طول رومانيا عبر تركيا وإيران.
  • أوروبا الغربية: تحتوي أوروبا الغربية على كمية كبيرة من الرواسب النحاسية وتحديداً في منطقة بولندا.
  • أفريقيا والشرق الأوسط: يحتوي الشرق الأوسط علي كميات عملاقة من رواسب النحاس وخاصة يتم تركيزه في منطقة جمهورية الكونغو الديمقراطية وزامبيا.

أنواع النحاس

 يوجد ثلاثة أنواع من النحاس، وهم:

1- النحاس عالي الموصلية: يتميز هذا النوع بقدرته على التوصيل الكهربائي بنسبة عالية ولذلك يتم استخدام هذا النوع في صناعة توصيل الكهرباء عن طريق الأسلاك والكابلات النحاسية التي تصنع من النحاس حيث أنه مرن قابل للطرق والسحب والثني فيسهل تشكيله على شكل أسلاك رفيعة.

2- النحاس المختزل: وفية يتم انتزاع الأكسجين منه ثم إضافة نسبة من الفسفور المنصهر أو البورون لإنتاج مادة صلبة لها أهميتها في مقاومة التآكل ولذلك يتم استخدامه في تشييد المباني.

3- سبائك النحاس: وهي عبارة عن سبائك ل تحتوي على معدن الحديد ويتم إضافة النحاس إلى معادن أخرى بنسب معينة مثل الزنك والقصدير والألومنيوم والنيكل

استخدامات النحاس

1- يدخل النحاس في صناعة الأسلاك الكهربائية وذلك بسبب توصيله الجيد للكهرباء.

2- يدخل  في أعمال البناء حيث يتم استخدامه في صناعة القباب وتزيين الأبراج كما يدخل في صناعة مقابض الأبواب .

3- يدخل في صناعة المكونات الأساسية للمواصلات حيث أنه أكثر كفاءة في التوصيل الحراري والكهربائي.

4- يدخل في صناعة أواني الطهي والتطبيقات الحرارية.

5- يدخل في صناعة الأعمال الفنية ومنها صناعة التماثيل.

6- يدخل في صناعة الآلات الموسيقية

يحتل معدن النحاس مرتبة مهمة بين المعادن نظراً لخصائصه ومميزاته العديدة، إذ يعتبر ثالث معدن يتم استخدامه والاستفادة منه على مستوى العالم.

" ما هو النحاس؟" إنه ذلك العنصر من العناصر الأساسية التي تدخل في صناعة الكثير من المستلزمات سواء في الأسلحة أو في المصنوعات اليدوية أو في الأثاث.