من مخلفات الشهب والنيازك

الحديد معدن من السماء

أحمد محمد أشكناني

معدن الحديد يعتبر من أقدم المعادن المكتشفة، فقد استخدمه الإنسان قديما في سنة 4000 قبل الميلاد، فاستخدم في الحضارات القديمة كالفرعونية والسومرية لأغراض الزينة، ويشكل حوالي 35 % من تكوين الأرض كما أنه يحفظ توازن الأرض وذلك لأن الحديد أكثر المعادن ثباتا وكثافة حيث إن كثافته صل كثافته إلى 7874 كيلو مترا مربعا.

وتتراوح صلادة معدن الحديد بين (3) إلى (5) بمقياس موهو، وهو معدن ناعم الملمس قابل للسحب والطرق وفي درجات الحرارة العادية يتمغنط بسهولة وعندما يسخن الحديد  تصعب عملية المغنطة، وعندما تكون درجة الحرارة تصل إلى (790) درجة مئوية  تختفي خاصية المغنطة والحديد من العناصر المعدنية الانتقالية التي تقع في المجموعة (8) من الجدول الدوري ورقمه الذري (26) ووزنه الذري (55.847)، ويبلغ وزنه النوعي (7.86)، وينصهر الحديد عند درجة حرارة (1535) درجة مئوية، ويغلي عند درجة حرارة (2750) درجة مئوية، ولم يتوصل العلم على منافع الحديد إلا في أوائل الستينات، وكان المصريون القدماء هم أول من استخدموا الحديد النـيـزكي، حيث عثر على أدوات مصنعة من هذا الحديد ترجع إلى حوالي عام 3500 قبل الميلاد. ولم يتم استخلاص الحديد من خاماته بالصهر إلا حوالي عام 1200 قبل الميلاد وبدأت منذ ذاك الوقت صناعة الحديد وقد عثر في منطقة بحر إيجة على سيف حديدي يرجع تاريخه إلى حوالي عام 1350 قبل الميلاد، وكان الحديد لأجيال طويلة نادرا لدرجة أنه كان يعتبر أغلى من الذهب، وكانت مهنة الحدادة من أشرف المهن في العصور القديمة والوسطى فقد كانت مهنة نبي الله داود عليه السلام.

أصل الحديد

ويرجع أصل الحديد بالأساس إلى مخلفات الشهب والنيازك والتي تزن عشرات الآلاف من الأطنان وقد عرف الإنسان الحديد منذ فجر التاريخ كمادة صلبة تهبط من السماء وهو الحديد النيزكي وكان ينظر إليه بشيء من الخوف والتقديس وسمي بهذا الوقت بمعدن السماء أو معدن الآلهة كما أن العلماء كشفوا أن عنصر الحديد لايمكن أن يتكون داخل المجموعة الشمسية  حيث إن الشمس نجم ذو طاقة وحرارة غير كافية لدمج عنصر الحديد  وهذا السبب الذى جعل العلماء يقولون أن معدن الحديد تم دمجه خارج مجموعتنا الشمسية ثم نزل إلى الأرض عن طريق الشهب والنيازك.

 ثم عرف الحديد الناتج عن البراكين، حيث تصهر نيران البراكين بعض معادن الحديد التي يتصادف وجودها في موقع الحرائق.

وتقسم النيازك إلى 3 أنواع كما أوضح العالم «أرثر بيرز»:

1-  النيازك الحديدية: وتتكون من الحديد والنيكل بنسبة أكثر من 98 %.

2-  النيازك الحجرية والحديدية: تتكون من 50 % تقريبا من الحديد والنيكل والـ 50 % الأخرى تتكون من الصخر الذي يطلق عليه (أوليفين).

3-  النيازك الحجرية: التي تشمل على حجارة، وتقسم حجارتها إلى عدة أنواع. ويتساقط في كل عام آلاف النيازك والشهب على كوكب الأرض التي قد يزن بعضها أحياناً عشرات الأطنان. ففي سنة 1902 عثر على نيزك في الولايات المتحدة بلغ (62 طناً) مكوّن من سبائك الحديد والنيكل.

والشهب عبارة عن مقذوفات فلكية من ذرات مختلفة الأحجام وتتكون من معدن الحديد وغيره لذلك معدن الحديد هو أول معدن عرف على وجه الأرض لأنه يتساقط بصورة نقية من السماء على شكل نيازك.

أما في ولاية «أريزونا» فقد أحدث شهاب فوهة ضخمةً عمقها (600 قدم) وقطرها (4000 قدم) وقد بلغت كميات الحديد المستخرجة من شظاياه الممزوجة بالنيكل عشرات الأطنان.

الأهمية الصناعية

وعلى الرغم من المزايا التي يتميزبها معدن الحديد عن غيره من المعادن إلا أن العلماء لم يتوصلوا إلى الأهمية الصناعية لمعدن الحديد إلا خلال القرن الثامن عشر أى بعد نزول القرآن الكريم بـاثني عشر قرنا، حيث اكتشف العلماء صناعة الحديد واكتشفوا أسهل الوسائل لإخراج معدن الحديد، ودخل الحديد في جميع المجالات الصناعية كأساس لها، فهو يستخدم كأنسب معدن لصناعة الأسلحة وأساس لجميع الصناعات الثقيلة والخفيفة أيضا.                                                                                

قال الله تعالى: {لَقَدْ أَرْسَلْنَا رُسُلَنَا بِالْبَيِّنَاتِ وَأَنْزَلْنَا مَعَهُمْ الْكِتَابَ وَالْمِيزَانَ لِيَقُومَ النَّاسُ بِالْقِسْطِ وَأَنْزَلْنَا الْحَدِيدَ فِيهِ بَأْسٌ شَدِيدٌ وَمَنَافِعُ لِلنَّاسِ وَلِيَعْلَمَ اللَّهُ مَنْ يَنْصُرُهُ وَرُسُلَهُ بِالْغَيْبِ إِنَّ اللَّهَ قَوِيٌّ عَزِيزٌ} (الحديد: 25)

وفي هذه الآية يقول المفسرون أن معدن الحديد قد أنزل من السماء ولم يكن موجودا على كوكب الأرض من قبل ويساندهم في قولهم هذا الحديث المروي عن عمر بن الخطاب رضي الله عنه عن النبي صلى الله عليه واله وسلم إنه قال (أنزل الله أربع بركات من السماء: الحديد والنار والماء والملح).

وجود الحديد

يوجد الحديد حرا أي غير متحد بعناصر أخرى ما خلا بعض الشوائب في الطبيعة إلا أن نسبته ضئيلة جدا ولكن مركباته واسعة الانتشار في التربة والصخور بنسب متفاوتة وأهم خاماته التي تصلح للتعدين والحصول على الحديد هي أكسيد الحديد المغناطيسي ويطلق عليه أحيانا اسم أكسيد الحديد الأسود ومن خاماته الرئيسية الأخرى حجرالدم وهو أكسيد الحديديك والليمونيت وهو أوكسيد الحديديك المائي الذي يحتوي على ماء التبلور والسدريت وهو كربونات الحديدوز، ومن الناحية الكيميائية فإن الحديد معدن نشط وهو يتحد مع الهالوجين والكبريت والفوسفور والكربون والسليكون، كما أنه يزيح الهيدروجين من كل الأحماض المخففة،  ويحترق الحديد في الأكسجين مكونا أكسيد فيروسوفريك عندما يتعرض الحديد للهواء الرطب فإنه يصدأ ويكون أكسيدا حديديا رقيقا يتراوح لونه بين البني والأحمر، ومنذ قرون كان يحضر الحديد التجاري أي غير النقي أساسها اختزال أكاسيد الحديد وكربوناته التي تتجزأ بالتسخين إلى أكسيده بواسطة الفحم ولاسيما فحم الكوك وأول أكسيد الكربون حيث يتحد الفحم بأكسجين الهواء فيحترق بأكسجينه مكونا أول أكسيد الكربون، وهو عامل مختزل قوي يقوم باختزال أكاسيد الحديد محررا غاز ثاني أكسيد الكربون ومصهر الحديد غير النقي.

المصدر : مجلة بيئتنا - الهيئة العامة للبيئة - العدد 109