لا، الفحم لا يعتبر معدن . ويصنف على أنه صخر رسوبي يتكون من مادة عضوية، مادة نباتية في المقام الأول، ولا يستوفي معايير المعدن، والذي يتكون عادة من مواد غير عضوية ذات تركيب كيميائي محدد وبنية بلورية.
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 الفحم معدن؟
- الفحم ليس معدناً؛ وهي صخرة رسوبية تتكون من مادة عضوية وليس لها تركيب كيميائي محدد أو بنية بلورية.
- يتكون الفحم في المقام الأول من الكربون ، إلى جانب عناصر أخرى، ويتم استخلاصه من بقايا النباتات والمواد العضوية من خلال عملية تسمى التفحم.
- الفحم مادة قابلة للاحتراق ويستخدم بشكل رئيسي كوقود أحفوري لإنتاج الطاقة.
لماذا لا يعد الفحم معدناً؟
لا يعتبر الفحم معدناً لأنه مادة عضوية تتكون من بقايا النباتات والمواد العضوية الأخرى. في حين أن المعادن عبارة عن مواد غير عضوية تحدث بشكل طبيعي ولها تركيب كيميائي محدد وبنية بلورية، فإن الفحم يتكون بشكل أساسي من الكربون، إلى جانب عناصر أخرى مختلفة مثل الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكبريت.
يتكون الفحم من عملية جيولوجية تسمى صناعة الفحم، والتي تنطوي على تحويل المواد النباتية تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين على مدى ملايين السنين.
تؤدي هذه العملية إلى تكوين أنواع مختلفة من الفحم، مثل الفحم الحجري، والفحم تحت البيتوميني، والفحم البيتوميني، والفحم الأنثراسيت، ولكل منها محتوى كربوني وإمكانات طاقة مختلفة.
على الرغم من أن رواسب الفحم غالبا ما توجد جنبا إلى جنب مع المعادن في القشرة الأرضية، فإن التمييز بين المعادن والفحم يكمن في تكوينها وأصلها.
المعادن، مثل الكوارتز أو الفلسبار أو الكالسيت، هي مواد غير عضوية تتبلور بشكل طبيعي، بينما الفحم مشتق من مادة عضوية وليس له بنية بلورية. ولذلك، يتم تصنيف الفحم على أنه صخرة رسوبية وليس معدن.
كيف يختلف الفحم عن المعادن؟
يختلف الفحم عن المعادن بعدة طرق:
- التركيب: يتكون الفحم بشكل أساسي من الكربون، إلى جانب كميات متفاوتة من العناصر الأخرى مثل الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكبريت. المعادن، من ناحية أخرى، هي مواد غير عضوية لها تركيب كيميائي محدد وبنية بلورية. وهي مكونة من عناصر أو مركبات مرتبة بنمط متكرر محدد.
- التكوين: يتكون الفحم من بقايا النباتات والمواد العضوية الأخرى التي تخضع لعملية تسمى التفحم. تتضمن هذه العملية دفن وتحلل المواد العضوية تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين على مدى ملايين السنين. من ناحية أخرى، تتشكل المعادن من خلال العمليات الجيولوجية مثل التبلور من الصهارة، أو هطول الأمطار من الماء، أو الترسيب من المحاليل الغنية بالمعادن.
- الخصائص: الفحم مادة قابلة للاحتراق ويستخدم بشكل رئيسي كوقود أحفوري لإنتاج الطاقة. وهي ذات كثافة منخفضة نسبيًا، وهي هشة وتحترق عند تعرضها للحرارة. من ناحية أخرى، تظهر المعادن مجموعة واسعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية اعتمادًا على تركيبها. يمكن أن تكون شفافة أو معتمة، ولها مستويات مختلفة من الصلابة، وتظهر ألوانًا مختلفة ولها هياكل بلورية مميزة.
- التصنيف: يصنف الفحم الحجري على أنه صخر رسوبي، وتحديداً صخر رسوبي قابل للاحتراق ذو لون أسود أو أسود-بني. يتم تصنيفه إلى أنواع مختلفة بناءً على محتواه من الكربون وإمكانيات الطاقة، مثل الفحم الحجري والفحم شبه البيتوميني والفحم البيتوميني والأنثراسايت. من ناحية أخرى، يتم تصنيف المعادن بناءً على تركيبها الكيميائي وبنيتها البلورية وخصائصها الفيزيائية إلى مجموعات وأنواع معدنية مختلفة.
على الرغم من أن رواسب الفحم غالبا ما ترتبط بالمعادن الموجودة في القشرة الأرضية، إلا أنها تتميز عن المعادن بسبب أصلها العضوي وتكوينها وعمليات تكوينها.
كيف يتم تشكيل الفحم؟
يتكون الفحم من خلال عملية تسمى التفحم، والتي تنطوي على تحويل المواد النباتية على مدى ملايين السنين. عندما تتراكم النباتات والمواد العضوية وتدفن في بيئات المستنقعات، فإنها تخضع لتغيرات فيزيائية وكيميائية بسبب الحرارة والضغط، مما يؤدي في النهاية إلى تكوين الفحم.
أثناء عملية تكوين الفحم، تتراكم النباتات الميتة والمواد العضوية في المستنقعات والأراضي الرطبة. مع مرور الوقت، تتراكم طبقات من الرواسب وتدفن المواد النباتية. ومع زيادة طبقات الرواسب، فإن وزن الرواسب التي تغطيها يضغط على الطبقات السفلية. يؤدي هذا الضغط، بالإضافة إلى الحرارة القادمة من باطن الأرض، إلى بدء عملية التفحم.
تسبب الحرارة والضغط تغيرات فيزيائية وكيميائية في المواد النباتية المدفونة. المرحلة الأولى من التفحم هي تكوين الخث، وهو مادة بنية ناعمة ذات نسبة رطوبة عالية. ومع تراكم الرواسب واستمرار الدفن، يتعرض الخث للضغط ويفقد الرطوبة، ويتحول إلى الليجنيت، وهو فحم منخفض الجودة.
يؤدي الدفن الإضافي وزيادة الحرارة والضغط إلى حدوث تغييرات إضافية في الليجنيت. يصبح أكثر إحكاما، ويفقد المزيد من الرطوبة، ويتطور إلى الفحم تحت القيري، والفحم القاري، وفي نهاية المطاف أنثراسيت، وهو أعلى درجة من الفحم مع أعلى محتوى من الكربون وإمكانات الطاقة هي الأعلى.
ويعتمد النوع المحدد من الفحم المتشكل على عوامل مثل أنواع النباتات المعنية، وكمية الحرارة والضغط، ومدة عملية التفحم. يمكن أن تستغرق عملية تكوين الفحم برمتها، بدءًا من المواد النباتية وحتى الفحم، ملايين السنين.
قراءة متعمقة
هل النفط معدن؟
هل الملح معدن؟
هل الماء معدن؟
هل الزجاج معدن؟
هل الزئبق معدن؟