علوم الأرض والجيولوجيا

نبذة تعريفية عن معدن “الهيماتيت”

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس

ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

معدن الهيماتيت علوم الأرض والجيولوجيا

اشتق اسم المعدن من كلمة يونانية تعني الدم (blood) إشارة إلى لون المعدن. وهو من أهم معادن خامات الحديد، وتركيبه الكيميائي هو Fe2O3.

يتبلور المعدن في فصيلة السداسي ، البلورات عادة مسطحة سميكة أو رقيقة، وقد تتشكل الصفائح الحديدية على هيئة ورد (Iron roses) (شكل1) ويتكون المعدن غاباً في هيئة ترابية أو كلوية مكوناً خام الحديد الكلوي، كما يوجد في هيئة عنقودية أو بطروخية.

اللون متدرج بين البني المائل للاحمرار إلى الأسود، البريق فلزي في النوع المتبلور ومطفأ في النوع الترابي، المخدش أحمر والمعدن معتم إلى نصف شفاف، الصلادة = 5 – 6، الانفصام لا يوجد.

 

وقد توجد مستويات انفصال قاعدية ومعينية الأوجه وهي متباعدة تقريباً، المكسر غير مستو، الوزن النوعي = 5.256.

ويعرف النوع الترابي بالمغرة الحمراء، وإذا وجد المعدن في هيئة ثماني الأوجه الكاذب فإنه يسمى (مارتيت). وتبلغ نسبة الحديد في المعدن 70% والأكسجين 30%.

وتكوّن بنية هذا المعدن طبقات من أيونات الاكسجين وطبقات أخرى من أيونات الحديد متعامدة على المحور الثلاثي. وتترتب أيونات الأكسجين في طريقة تعبئة سداسية معوجة.

 

وجميع الطبقات التي توجد فيها كاتيونات الحديد تحتوي على ايونات متساوية ومتشابهة حيث أن كل كاتيون مرتبط بست ذرات من الأكسجين.

وهذا يختلف عن الترتيب الذري لمعدن سبينيل حيث أن ثلثي الكاتيونات الحديدية مرتبة في طبقات متبادلة في أماكن ارتباط رباعية مع الأكسجين.

يتميز هذا المعدن بمغناطيسية حديدية ضعيفة يفقدها عند درجة حرارة 675° س. وتعزى هذه المغناطيسية إلى وجود كمية من تركيب (y – Fe2O3) المشوه أو إلى العلاقة بين انتظام وعدم انتظام الترتيب الذري.

 

يوجد معدن الهيماتيت في الطبيعة على شكل بلورات صفحية سميكة وفي بعض الأحيان يوجد على شكل كتل مركبة من لويحات متراصة، وتسمى عندئذ بأكسيد الحديد الأحمر البراق (Specular hematite).

وغالباً ما يوجد الهيماتيت على شكل مسحوق مميؤ وكتل أرضية مكونة من حبيات ناعمة، وهو يعتبر أهم المواد الصخرية الملونة (اللون الأحمر) وغالباً ما يوجد على شكل مادة لاحمة للحبيبات الرسوبية.

إن التركيب المثالي لعدن الهيماتيت هو (Fe2O3) ولكن غالباً ما يدخل في هذا التركيب كميات قليلة من أكسيد المنجنيز (MnO) وأكسيد الحديدوز (FeO).

 

بينما تمثل أكاسيد السليكون (SiO2) والالومنيوم (Al2O3) بكميات متفاوتة وكذلك يوجد أكسيد التيتانيوم (TiO2) بكميات قليلة، وعند وجوده بكميات كبيرة في بعض الأحيان يكون نتيجة التداخل تكوين معدن الإلمنيت.

ولقد أثبتت التجارب المختبرية أن كمية أكسيد النيتانيوم التي يمكن إدخالها إلى تركيب الهيماتيت عند درجة حرارة 800° س لا يتزيد عن 5% بينما عند درجة حرارة 1050° س يتم تكوين محلول جامد ذا تركيب كيميائي يتراوح بين الهيماتيت والإلمنيت.

بينما نجد أن نسبة الماجنيتيت (Fe3O4) التي يمكن أن توجد في محلول جامد مع الهيماتيت لا تتعدى 1%.

 

أما في حالة النظام (Fe2O3 – Al2O3) فإن الهيماتيت باستطاعته أن يحوي 10% تقريباً من أكسيد الالومنيوم في محلول جامد عند درجة 100° س.

يتكوّن الهيماتيت بواسطة أكسدة محاليل الحديد ثم تسخين الرواسب كما يحدث عند أكسدة الماجنيتيت (Fe2+Fe23+O4)، أو بواسطة نزع الماء من الهيدروكسيد جويثيت [aFeO (OH)] أو أكسدة محاليل كلوريد الحديدوز.

وعند درجة حرارة 1390° س يتحول الهيماتيت إلى ماجنيتيت. ومن الجدير بالذكر أن وجود أكاسيد أخرى شائبة مثل أكسيد التيتانيوم لها تأثير كبير على درجة حرارة هذا التحول.

 

يعتبر الهيماتيت أكثر معادن الحديد شيوعاً، ولكن وجوده في الصخور النارية نادراً، حيث إنه يتكون نتيجة تحلل المعادن الحاملة للحديد خاصة السليكاتية.

لذا فإنه يوجد بصورة رئيسية في الصخور الرسوبية والمتحولة، ويوجد كذلك في التربة نتيجة عوامل التعرية والتحلل للصخور.

 

إضافة إلى ذلك فإنه يوجد في الصهير الصخري الفقير في أكسيد الحديدوز مثل: الجرانيت، السيانيت، الرايوليت، والتراكيت…

 وخير مثال على أماكن ترسبات الهيماتيت ومعادن السليكات الحديدية هو منطقة البحيرات العظمى في الولايات المتحدة – حيث يبلغ سمك الترسبات 305 قدم. وكذلك يوجد المعدن في الهند، كوبا، الصين، تشيلي، شمال أفريقيا والاتحاد السوفيتي سابقاً.

مجلة العلوم
‫‪الخلايا التائية لدى مرضى فيروس كورونا " تبشر بالخير" للمناعة طويلة الأمد
قلم:      ميتش ليزلي
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
الخلايا التائية أو الخلايا T T cellsهي من أقوى أسلحة الجهاز المناعي، ولكن أهميتها في محاربة الفيروس سارس-كوف-2 SARS-CoV-2، لم تكن واضحة حتى الآن. حاليًا تظهر دراستان أن الأشخاص المصابين لديهم خلايا تائية تستهدف الفيروس، مما يساعدهم على الشفاء منه. كما وجدت كلتا الدراستين أن بعض الأشخاص الذين لم يصابوا قطُ بالفيروس سارس-كوف-2 يمتلكون هذه الدفاعات الخلوية، على الأغلب لأنهم أصيبوا من قبل ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪أنظمة ذكاء اصطناعي تهدف إلى العثور على تفشيات فيروس كورونا
قلم:      أدريان تشو
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة

لم يكن البشر أول من أطلق الإنذار العالمي حول جائحة كوفيد-19 COVID-19 وإنما كان حاسوبًا. HealthMap، هو موقع على الإنترنت يشغله مستشفى بوسطن للأطفال Boston Children’s Hospital، يستخدم الذكاء الاصطناعي AI لمسح وسائل التواصل الاجتماعي، والتقارير الإخبارية، وعمليات البحث على الإنترنت، وغيرها من البيانات، بحثًا عن علامات على فاشيات مرضية. وفي تاريخ 30 ديسمبر 2019 اكتشف الموقع تقريرًا ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪عناقيد الحالات: لغز رئيسي من ألغاز جائحة كورونا
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لكوفيد-19 بدعم من مركز بوليتزر Pulitzer Centre
في 10 مارس، عندما التقى 61 شخصًا للتدريب على التراتيل بكنيسة  في ماونت فيرنون بواشنطن، بدا كل شيء طبيعيًا. ولمدة ساعتين ونصف الساعة أنشد المنشدون، وتناولوا الكعك والبرتقال، وأنشدوا مرة أخرى. ولكن أحدهم كان يعاني منذ ثلاثة أيام ما يبدو كأنه زكام، والذي تبين فيما بعد أنه كوفيد-19 COVID-19. وفي 12 مايو نشرت ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪هل أنت سجين "غرف الصّدى"؟
. عمّار العاني باحث في المعلوماتية وتأثير وسائل التواصل الاجتماعي، سورية
في الوقت الذي تظهر فيه معظم الأبحاث العلمية أن ظاهرة الاحترار العالمي والتغير المناخي حقيقة مؤكدة، فإن نحو 15% من الجمهور لا يصدق هذه النظرية ويعتبرها خدعة من قبل الحكومات. وتظهر الإحصاءات أن نحو 5% من الأهالي يمتنعون عن تقديم اللقاحات الأساسية لأطفالهم إيماناً منهم بأخطارها، على الرغم من التوافق شبه الكامل في الأوساط الطبية على أن هذه المخاوف لا أساس لها.
   ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪"سرعة خاطفة": جهود أمريكية لإنتاج اللقاح تخرجإلى العلن
قلم:       جون كوهين
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
الحكمة المتعارف عليها هي أن إنتاج لقاح لكوفيد-COVID-19 19 لن يكون ممكنا قبل سنة على الأقل من الآن، ولكن جهود الجهات التنظيمية في حكومة الولايات المتحدة، والتي تعرف بعملية السرعة الخاطفة  Operation Warp Speed أو أسرع من الضوء، لا تنطبق عليها هذه الحكمة التقليدية. وهذا المشروع،  المبهم حتى الآن، والذي من المرجح أن يُعلِن عنه البيت الأبيض رسميًا في الأيام القادمة، سيختار مجموعة متباينة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪داخل مهمة منع ارتطام كويكبات عملاقة بالأرض
قلم:     ليا كرين
ترجمة: وفاء الكندري
تجاوز الوقت منتصف الليل للتو في 29 أبريل 2027. أُجلي سكان جزيرة مانهاتن بنيويورك إجلاءً تامًّا. أضواء تايمز سكوير Times Square مطفأة، والشوارع مهجورة. يكتنف صمت مخيف الأحياء الخالية. وفي السماء، تقترب كرة صخرية بحجم مبنى كبير من الأرض بسرعة 19 كم/ثانية. في أقل من دقيقة – إذا ما صحت الحسابات – ستنفجر الصخرة في سماء حديقة سنترال بارك Central Park.
حظيت المدينة بستين يوما للاستعداد للحدث. ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الهيدروجين المعدني سيكون الوقود الأفضل إذا نجحنا في إنتاجه
قلم: مايكل بروكس
ترجمة: أنوار البغلي
من كان يتصور أن أعظم مادة في العالم يمكنها توليد هذا الكم من الحرارة؟ للأسف، إنها ليست النوع المفيد من الحرارة. على الأقل حتى الآن. بعد أكثر من 90 عاماً من المحاولات لإنتاج الهيدروجين بصورته المعدنية Metallic form، مازالت النتائج الوحيدة التي يمكن التأكد منها هي الانقسامات بين الباحثين حول هذه النتيجة.
وإنتاج الهيدروجين المعدني لأول مرة يعد إنجازا كبيرا ، إلى درجة نسب معها العديد من الباحثين ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪تشجيع الابتكار الكويتي
عتمد بقاء الشركات الخاصة بصورة متزايدة على الحفاظ على الريادة في التنبؤ باتجاهات السوق والتوصل إلى حلول مبتكرة وسرعة التكيف مع بيئات الأعمال المتغيرة. تبرز أهمية الابتكار خصوصاً في الكويت التي تُعرف بأنها بلد منتج للنفط لكنها صارت حالياً في موقع يؤهلها لأن تكون مركزًا عالميًا للوجستيات والتمويل والتجارة. وإدراكًا لأهمية الابتكار، أطلقت مؤسسة الكويت للتقدم العلمي عام 2015 برنامج تحدي الابتكار، وهو برنامج تعليم تنفذي يستهدف شركات القطاع الخاص ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪أسلحة جيش الطين الصيني
الحفريات أظهرت جيشا كاملا من الجنود مع أسلحتهم البرونزية والخيول بالحجم الطبيعي ربما دفنوا قبل نحو 2000 عام. خصائص التربة التي دفنت فيها الأسلحة ولاسيما الأسُّ الهيدروجيني القلوي المعتدل وحجم الجسيمات الصغير تساعد على الحماية من تآكل المعادن.  نورا واصل كاتبة علمية، اليمن
   على مدار عقود عديدة ساد اعتقاد مفاده أنه منذ أكثر من ألفي عام، في عهد تشين شيهوانغداي، الذي أعلن نفسه أول إمبراطور للصين في عام 221 قبل الميلاد، طوّرت تقنية ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪طب الأسنان التجميلي ابتسامة مشرقة وثقة واطمئنان
. وليد الذربان
يعتبر طب الأسنان من أكثر فروع الطب تطوراً وازدهاراً، وأسرعها تلقفاً للتطورات الحاصلة في مجال المواد والأدوات المستخدمة في الصناعة الطبية. وبينما كان علاج الأسنان في الماضي مقتصراً على إزالة النخر ووضع الحشوات وقلع الأسنان التالفة؛ صار بالإمكان حالياً علاج السن بصورة أفضل، بل تعدى ذلك إلى تأهيل كامل للفم. ومع هذا التطور في مواد وأدوات طب الأسنان صار بالإمكان إعادة بناء فم المريض، بدءاً من الأنسجة اللثوية للأسنان وصولاً إلى ... (قراءة المقال)