موضوع عن اخف المعادن في صناعة البطاريات
موضوع عن أخف المعادن في صناعة البطاريات، هناك معادن كثيرة في حياتنا وقد نستفاد منها في صناعات أشياء كثيرة فمنها معادن ثقيلة ومنها معادن خفيفة، واليوم في هذا المقال سوف نتحدث عن المعادن الخفيفة التي من الممكن أن تدخل في صناعة البطاريات.
والتي أيضًا تدخل في أغراض تجارية وتكون بكميات كبيرة وهي من أخف العناصر التي تكون ذات حالة صلبة في الجدول الدوري، وهو معدن الليثيوم.
محتويات المقال
عناصر موضوع عن أخف المعادن في صناعة البطاريات
- مقدمة موضوع عن أخف المعادن في صناعة البطاريات.
- إنتاج الليثيوم.
- الليثيوم من المعدن الطبيعي.
- تاريخ معدن الليثيوم.
- استخدامات معدن الليثيوم.
شاهد أيضًا: بحث عن المعادن وأنواعها
مقدمة موضوع عن أخف المعادن في صناعة البطاريات
- يعد الليثيوم من المعادن التي تعرف بأنها خفيفة، حيث يبلغ العدد الذري الخاص بهذا المعدن هو ثلاثة فقط لا غير.
- حيث أنه يحتوي كل واحدة من ذراته على ثلاثة بروتونات في نواتها.
- وأيضًا يعتبر الليثيوم هو أول الفلزات القلوية في الترتيب الخاص بالفلزات، كما يقع معدن الليثيوم في أوائل المجموعة من الجدول الدوري.
- وهو ذات اللون الفضي الذي يكون مائل للأبيض، كما أنه يكون لين بشكل جيد وهو أيضًا يكون خفيفًا بدرجة كبيرة.
- وهذا المعدن ينصهر على درجات حرارة تكون منخفضة جدًا، كما يقوم هذا المعدن.
- بإنتاج الكثير من مشتقاته ومركباته بكميات بشكل أكبر ولخدمات أغراض تجارية كثيرة أيضًا، وهذا المعدن يكون هو من المعادن الخفيفة جدًا.
- كما يعتقد بعض علماء الفيزياء الكونية أن معدن الليثيوم من المعادن التي تكون واحدة من العناصر الأساسية الثلاثة.
- والتي تكون متواجدة في الكون عندما تمت ولادته من قبل ثلاثة عشر وسبعة من عشرة مليار سنة.
- وفي هذا الوقت حدث انفجار عظيم وهذا الانفجار هو الذي أدى إلى مليء الكون بكميات تعد كبيرة في حجمها من غازي الهيدروجين.
- والهليوم الساخنين، وهذا بالإضافة إلى نسبة تكون ضعيفة جدًا من جزيئات الليثيوم.
إنتاج الليثيوم
- من الممكن أن يتم الحصول على الليثيوم من محلول الملح الذي يوجد في الماء.
- ويكون متواجد على شكل أملاح طبيعية موجودًا في الينابيع المعدنية.
- وأيضًا يكون متواجد في مياه البحر بنسبة جزيء واحد لكل عشرة ملايين جزيء.
- وقد يكون من الصعب أنه يوجد الليثيوم شديد الحرارة في الطبيعة، ويرجع السبب لزيادة نشاطه الكيميائي بكمية كبيرة.
- فهذا الليثيوم يكون سريع التفاعل وعندما يتعرض للهواء في الجو، فيكون سرعان ما يتم تفاعله مع النيتروجين.
- الذي يكون موجودًا في الهواء، وقد يتحول بشكل مباشر إلى نتريد الليثيوم.
- كما أنه يتفاعل مع المواد الأخرى، كما يشكل الليثيوم نسبة تقرب حوالي 700.0%، وهذه النسبة تكون من نسبة المعادن في القشرة الأرضية.
الليثيوم من المعدن الطبيعي
- معدن الليثيوم من المعادن الطبيعية التي تكون موجودة بكميات ضئيلة وضعيفة جدًا في النباتات.
- ومن أجل هذا السبب فسوف يتم نقله بشكل مستمر إلى الأجسام الخاصة بالحيوانات، ومنها إلى جسم الإنسان أيضًا.
- وهذا المعدن لا يكون ساما للكائنات الحية بشكل خاص، ولكنه عندما يتم تناول هذا المعدن بكميات كبيرة جدًا قد يتسبب في الوفاة.
- ومن المعروف أن هذا المعدن يتم إعطائه للمرضى الذين يكونون مصابين بالكثير من الأمراض النفسية بشكل خاص.
- كما أثبت أن هذا المعدن يكون ناجح بالنسبة لهم بشكل كبير جدًا، كما أنه يتم الاستفادة من معدن الليثيوم في التجارة، وفي تسعينيات القرن العشرين كان إنتاج هذا المعدن تجاري بكميات تكون كبيرة.
- كما أنها تكون مقتصرة على الولايات المتحدة الأمريكية، وأيضًا كان يتم استخراج هذا المعدن من الرسوبيات المعدنية ويتم بيعه.
- ولكنه عند بدايات القرن الواحد والعشرين كان قد أصبح الكثير من البلاد تكون قادرة وتستطيع أن تتنافس في السوق على إنتاج الليثيوم.
- وقد أصبحت صادرات هذا المعدن تأتى من دولة أستراليا وهي من أهم الدول من الصادرات لهذا المعدن.
- وأيضًا دولة تشيلي ودولة البرتغال، كما أن أراضي بوليفيا تكون من الأراضي التي تحتوي على نصف احتياطي العالم من هذا المعدن.
- ولكن لم تكن تنتجه بكميات كبيرة، وأيضًا من الممكن أن يقوم بإضافة حمض الهيدروكلوريك إلى معدن الليثيوم.
- لكي يتم إنتاج مركب ثانوي وهو مركب كلوريد الليثيوم.
شاهد أيضًا: كيفية تمييز معدن الذهب عن باقي المعادن
تاريخ معدن الليثيوم
- كما أن معدن الليثيوم يأتي من الكلمة الإغريقية ليثوس، وهذه الكلمة قد يكون معناها الحجر، أو الصخر.
- ويرجع هذا السبب في اشتقاق اسم المعدن من هذه الكلمة حيث أنها تكون موجودة بكميات صغيرة جدًا في جميع أنواع الصخور بشكل تقريبي.
- وقد تم اكتشاف عنصر أو معدن الليثيوم العالم السويدي يوهان أغسطس أرفيدوس.
- وهذا في سنة ألف ثمانمائة وسبعة عشر ميلاديًا، وهذا كان خلال دراسته لمعدن البيتالايت.
- وقد كان معدن البيتالايت قد تم اكتشافه عن طريق عالم الطبيعة البرازيلي والذي يدعى أو يسمى.
- جوز بونيفاشيو، oicafinoB ezoJ، وفي تسعينيات القرن الثامن عشر.
- كما أنه يتميز هذا العنصر بأن له لون يكون متراوح بين الأبيض والرمادي.
- كما أنه يضيء بنور يكون قرمزي شديد بشكل كبير عندما يتم رميه في النار.
- وقد قام يوهان أرفيدوس باكتشافه لهذا العنصر سنة ألف ثمانمائة وسبعة عشر.
- وكان يتكون أو يحتوي هذا العنصر في داخله إلى عنصر كيميائي مجهول.
- وقد عمل أرفيدس مجهودًا كبيرًا وعظيمًا إلى أن يتم فصل هذا العنصر عن باقي مكونات معدن البيتالايت.
- ولكنه قد فشل في هذا ولم يستطيع أن يفصله.
- ولكنه أستطاع فقط أن يفصل فقط أحد الأملاح التي تكون مختلطة بها معدن الليثيوم، ومع هذا الاكتشاف قد يتم نسبه إليه.
- والذي قام بعزل أو فصل الليثيوم عن أي عنصر كيميائي آخر وبشكل ناجح.
- هو أول عالم كيميائي قد نجح في ذلك هو العالم البريطاني روبرت بنسن.
- والذي أستطاع في عام ألف ثمانمائة وخمسة وخمسين.
- أن يقوم ببث التيار الكهربائي في خليط كلوريد الليثيوم.
- لكي يتم فصل جزيئات الكلور عن معدن الليثيوم.
استخدامات معدن الليثيوم
- الاستخدامات الصناعية: قد يتم استخدامات هامة قد تدخل فيها الليثيوم في بعض من الصناعات الحديثة.
- فقد يتم دخول الليثيوم في صناعات بعض من أنواع البطاريات.
- التي تكون جافة وقرصية في نفس الوقت مثل، البطاريات الخاصة بالساعات.
- والتي تكون قد تمتاز بطارية الليثيوم بأنها ذات العمر الافتراضي بشكل قياسي جدًا.
- وهذا بالمقارنة مع البطاريات العادية.
- وقد يكون عمرها حوالي أربعة أضعاف حتى عشرة أضعاف فترة البطارية العادية والتي تكون مصنعة من مادة الفولاذ.
- وفي حقيقة الأمر إن بطاريات الليثيوم الأيونية فهو اختراع من الاختراعات الذي يكون حديثا بشكل نسبى.
- والذي قد ظهر في ثمانينيات القرن العشرين
- والذي قد أصبح مقبولًا على مدى واسع ومدروس بشكل جيد من خلال استخدامها في القيام بتشغيل الآلات الإلكترونية التي تكون صغيرة في حجمها.
- كما تم شهرة بطاريات الليثيوم في بدايات القرن الواحد والعشرين.
- والتي تكون قادرة على إشعال الحرائق الكارثية.
- وهذا يكون عندما يتم شحن البطاريات الخاصة بالأجهزة للحاسوب المحمولة.
- والتي تكون مكونة من هذا العنصر لفترة طويلة بشكل كبير.
- وقد تمت تغيير المعادلة الكيميائية لبطاريات الليثيوم من هذا الوقت إلى أن أصبح أكثر أمانًا.
- حيث أن عنصر الليثيوم من أحد العناصر التي تدخل في إنتاج ما يسمى بشحم الليثيوم أو صابون الليثيوم.
- وعندما يتم خلط عنصر الليثيوم بالزيت فقد يكون قادرًا على تشحيم كل أنواع الآلات ذات الحرارة المرتفعة.
- بما في ذلك محركات الطائرات والآليات النقل والمواصلات الأخرى وهذا في بدايات القرن العشرين.
شاهد أيضًا: نتيجة خلط النحاس مع القصدير