ويعتبر الثلج معدناً عندما يستوفي معايير الأصل الطبيعي، غير العضوي، الصلب، ذو التركيب الكيميائي المحدد والتركيب البلوري. يصنف الجليد المتكون بشكل طبيعي، مثل الأنهار الجليدية والجبال الجليدية، بشكل عام على أنه معدني. ومع ذلك، فإن الجليد المنتج صناعيًا، مثل رقاقات الثلج أو الثلج المجروش، لا يعتبر عمومًا معدنًا لأنه نتاج تدخل بشري ولا يحدث بشكل طبيعي.
حسنًا، كانت تلك مجرد إجابة بسيطة. ولكن هناك بعض الأشياء الإضافية التي يجب معرفتها حول هذا الموضوع والتي ستجعل مفهومك واضحًا للغاية.
لذلك دعونا ننتقل مباشرة إلى ذلك.
الوجبات السريعة الرئيسية: هل الثلج معدن؟
- يعتبر الجليد معدنًا عندما يستوفي معايير محددة: كونه من أصل طبيعي، وغير عضوي، وصلب، وله تركيب كيميائي محدد وبنية بلورية.
- يصنف الجليد المتكون بشكل طبيعي، مثل الأنهار الجليدية والجبال الجليدية، بشكل عام على أنه معدني.
- الجليد المنتج صناعيًا والأشكال العابرة من الجليد، مثل رقاقات الثلج أو الجليد المؤقت، لا تعتبر بشكل عام معادن.
- يتشكل الجليد عندما تتجمد جزيئات الماء وتنظم نفسها في بنية شبكية سداسية تحت ظروف درجة الحرارة والضغط المناسبة.
متى يعتبر الجليد معدناً؟
يعتبر الجليد معدنًا عندما يستوفي معايير محددة تحدد المعادن. بشكل عام، المعدن عبارة عن مادة صلبة غير عضوية تحدث بشكل طبيعي ولها تركيب كيميائي محدد وبنية بلورية. ومن خلال تطبيق هذه المعايير على الجليد، يمكننا تحديد متى يعتبر معدنًا.
أولا، يجب أن يكون الآيس كريم طبيعيا. هذه تكوينات جليدية ليست نتيجة للتدخل البشري. يمكن العثور على الجليد المتكون طبيعيًا في مجموعة متنوعة من البيئات، مثل الأنهار الجليدية والجبال الجليدية والبحيرات أو الأنهار المتجمدة.
ثانياً، الجليد مادة صلبة غير عضوية. وهي مكونة من جزيئات الماء مرتبة في بنية بلورية. على الرغم من أن الجليد يتكون من نفس مادة الماء السائل، إلا أن حالته الصلبة وترتيبه المرتب يستوفي متطلبات كونه مادة صلبة غير عضوية.
ثالثا، الجليد له تركيبة كيميائية محددة. وصيغته الكيميائية هي H2O مما يدل على أنه يتكون من ذرتين هيدروجين مرتبطتين بذرة أكسجين واحدة. هذا التركيب الكيميائي المتسق هو سمة من سمات المعادن.
وأخيرا، الجليد لديه بنية بلورية. في ظل الظروف المناسبة، تشكل جزيئات الماء في الجليد نمطًا متكررًا، مما يؤدي إلى إنشاء شبكة بلورية. وهذا الترتيب المرتب يعطي الجليد شكله السداسي المميز.
عندما يستوفي الجليد جميع هذه المعايير (كونه طبيعيًا، وغير عضوي، وصلبًا، وله تركيب كيميائي محدد وبنية بلورية)، فيمكن اعتباره معدنًا. ومن المهم الإشارة إلى أن هذا التعريف ينطبق على الجليد المتكون طبيعيًا وليس الجليد المنتج صناعيًا، وهو نتاج تدخل بشري ولا يعتبر معدنًا.
متى لا يعتبر الجليد معدناً؟
لا يعتبر الثلج عمومًا معدنًا في ظروف معينة. فيما يلي بعض السيناريوهات التي قد لا يعتبر فيها الجليد معدنًا:
- الجليد المنتج صناعيًا: لا يتم تصنيف الجليدات الثلجية أو الثلج المجروش أو أي ثلج تم إنشاؤه عمدًا بواسطة البشر عن طريق تجميد المياه في ظل ظروف خاضعة للرقابة على أنها معادن. هذه الأشكال من الجليد لا تتمتع بالوجود الطبيعي المطلوب لتصنيف المعادن، بل هي نتيجة للتدخل البشري.
- الجليد غير المتبلور: الجليد غير المتبلور هو شكل من أشكال الجليد الذي يفتقر إلى البنية البلورية. ويتكون عادة تحت ضغط عال أو عن طريق التبريد السريع. نظرًا لأنه يفتقر إلى البنية البلورية المميزة التي تحدد المعادن، فإن الجليد غير المتبلور لا يعتبر معدنًا.
- الماء السائل: على الرغم من أن الثلج هو الصورة الصلبة للماء، إلا أنه عندما يذوب ويتحول إلى سائل فإنه لا يعتبر معدناً. يتم تصنيف المعادن على وجه التحديد على أنها مواد صلبة والماء السائل لا يستوفي هذا المعيار.
- الجليد العابر أو المؤقت: في بعض الحالات، يمكن أن يتشكل الجليد بشكل مؤقت في بيئات أو مواقف غير طبيعية، مثل تجمد الماء في ثلاجة المنزل أو الثلج على الزجاج الأمامي للسيارة. لا تعتبر هذه الأشكال العابرة من الجليد معادن بشكل عام لأنها لا تستوفي معايير حدوثها بشكل طبيعي.
من المهم ملاحظة أن تصنيف الجليد كمعدن يمكن أن يختلف اعتمادًا على السياق والتعاريف المحددة المستخدمة في التخصصات العلمية المختلفة. ومع ذلك، بالمعنى الجيولوجي والمعدني النموذجي، فإن السيناريوهات المذكورة أعلاه لن تصنف الجليد كمعدن.
كيف يتكون الجليد؟
يتشكل الجليد عندما يتجمد الماء. تتكون جزيئات الماء من ذرتين هيدروجين مرتبطتين بذرة أكسجين واحدة ( H2O ). في درجات الحرارة العادية، يكون الماء في حالة سائلة، مما يعني أن الجزيئات تتحرك باستمرار وتنزلق فوق بعضها البعض.
عندما تنخفض درجة حرارة الماء إلى أقل من 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت)، تتباطأ حركة جزيئات الماء. ونتيجة لذلك، تبدأ الروابط الهيدروجينية بين الجزيئات في تكوين بنية أكثر استقرارًا. تحدث الروابط الهيدروجينية عندما تنجذب ذرة الهيدروجين الموجبة قليلاً في جزيء ماء إلى ذرة الأكسجين السالبة قليلاً في جزيء ماء آخر.
ومع استمرار انخفاض درجة الحرارة، تصبح الروابط الهيدروجينية أقوى وتنظم جزيئات الماء نفسها في بنية شبكية سداسية. يشكل هذا الترتيب الحالة الصلبة للماء، والتي تسمى الجليد.
نقطة تجمد الماء (0 درجة مئوية أو 32 درجة فهرنهايت) هي درجة الحرارة التي يحدث عندها التحول من السائل إلى الصلب. تطلق عملية التجميد كمية صغيرة من الحرارة، تُعرف باسم حرارة الانصهار، ولهذا السبب يمكن أن يكون الثلج دافئًا قليلاً عند اللمس أثناء تشكله.
ومن المهم ملاحظة أن عملية التجميد لا تتأثر بدرجة الحرارة فحسب، بل تتأثر أيضًا بالضغط. على سبيل المثال، يمكن أن يبقى الماء في حالة سائلة عند درجات حرارة أقل من نقطة التجمد إذا كان تحت ضغط مرتفع. ولهذا السبب يمكن أن تظل المياه في مناطق أعماق المحيطات سائلة حتى لو كانت درجات الحرارة أقل من درجة التجمد.
قراءة متعمقة
هل الجرانيت معدن؟
هل الكهرمان معدن؟
هل الليثيوم معدن؟
هل الكبريت معدن؟
هل الخشب معدن؟