ما هي العناصر غير العضوية
تشير العناصر غير العضوية إلى العناصر الكيميائية الموجودة في الطبيعة والتي لا تحتوي على الهيدروكربونات كهيكل رئيسي. وهي توجد على نطاق واسع في القشرة الأرضية، والمياه، والغلاف الجوي. وهي الوحدات الأساسية التي تشكل المواد غير العضوية. وعلى عكس العناصر العضوية (مثل الكربون والهيدروجين والأكسجين وغيرها)، فإنها عادة لا تشارك في عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية، ولكنها تلعب دورا هاما في الصناعة والزراعة والطب وغيرها من المجالات. ستقدم هذه المقالة بشكل منهجي تصنيف وخصائص وتطبيقات العناصر غير العضوية بناءً على الموضوعات الساخنة في الأيام العشرة الماضية.
1. تصنيف العناصر غير العضوية
يمكن تقسيم العناصر غير العضوية إلى الفئات التالية بناءً على خواصها الكيميائية وأشكال وجودها:
| الفئة | العنصر التمثيلي | الميزات الرئيسية |
|---|---|---|
| العناصر المعدنية | الحديد (Fe)، النحاس (Cu)، الألومنيوم (Al) | الموصلية الكهربائية والحرارية جيدة، ليونة قوية |
| العناصر غير المعدنية | الكبريت (S)، الفوسفور (P)، الكلور (Cl) | تستخدم في الغالب في المواد الخام الكيميائية، وبعضها سام |
| الغازات النبيلة | الهيليوم (He)، النيون (Ne)، الأرجون (Ar) | مستقرة كيميائيا، وليس من السهل أن تتفاعل |
| العناصر المشعة | اليورانيوم (U)، الراديوم (Ra)، البلوتونيوم (Pu) | مشعة بشكل طبيعي وتتطلب حماية خاصة |
2. تطبيقات العناصر غير العضوية في المواضيع الساخنة الأخيرة
1.عنصر الليثيوم في بطاريات الطاقة الجديدة: في الأيام العشرة الماضية، أثارت تقلبات أسعار الليثيوم العالمية مناقشات ساخنة. الليثيوم (Li)، كمعدن خفيف، هو المادة الأساسية لبطاريات السيارات الكهربائية. وتؤثر علاقة العرض والطلب بشكل مباشر على تطوير صناعة الطاقة الجديدة.
2.عنصر السيليكون في صناعة أشباه الموصلات: تستمر سياسة مراقبة تصدير الرقائق الأمريكية تجاه الصين في التخمر. يتمتع السيليكون (Si)، باعتباره مادة أساسية لأشباه الموصلات، بمتطلبات نقاء تصل إلى 99.9999%، مما يجعله موردًا رئيسيًا للمنافسة التكنولوجية.
3.العناصر الأرضية النادرة في مجال حماية البيئة: لقد جذبت الذكرى السنوية الأولى لتأسيس مجموعة الصين للأرض النادرة الاهتمام. لا غنى عن العناصر الأرضية النادرة مثل اللانثانم (La) والسيريوم (Ce) في توربينات الرياح والمصابيح الموفرة للطاقة، وقد أصبحت تكنولوجيا التعدين الخضراء الخاصة بها موضوعًا ساخنًا.
3. الأهمية البيولوجية للعناصر غير العضوية
| عنصر | محتوى جسم الإنسان | الوظيفة الفسيولوجية |
|---|---|---|
| الكالسيوم (كاليفورنيا) | 1.5 كجم (للبالغين) | تشكل العظام والأسنان، وتشارك في انقباض العضلات |
| الحديد (الحديد) | 4-5 جرام | المكون الأساسي للهيموجلوبين، ينقل الأكسجين |
| الزنك (الزنك) | 2-3 جرام | تعزيز المناعة وتعزيز التئام الجروح |
| اليود (أنا) | 20-50 ملغ | المواد الخام لتخليق هرمون الغدة الدرقية |
4. التقدم في تكنولوجيا الكشف عن العناصر غير العضوية
1.قياس طيف الأشعة السينية (XRF): يمكنه اكتشاف محتوى عناصر متعددة بسرعة دون تدمير العينة. وقد حققت مؤخرا اختراقات جديدة في تحليل القطع الأثرية.
2.قياس الطيف الكتلي للبلازما المقترنة حثيًا (ICP-MS): يمكن اكتشاف العناصر النزرة على مستوى ppt (جزء واحد لكل تريليون)، لتصبح أداة مهمة للرصد البيئي.
3.التحليل الطيفي للامتصاص الذري (AAS): التحليل الكمي الدقيق لعناصر محددة، تم استخدامه مؤخرًا على نطاق واسع في مجال اختبار سلامة الأغذية.
5. إدارة سلامة العناصر غير العضوية
تم الإبلاغ عن حوادث التلوث بالمعادن الثقيلة في العديد من الأماكن مؤخرًا. وينبغي إيلاء اهتمام خاص للعناصر التالية عالية المخاطر:
| عنصر | حدود السلامة | المخاطر الرئيسية |
|---|---|---|
| الرصاص (الرصاص) | <0.01 ملغم/لتر (مياه الشرب) | تلف الجهاز العصبي، وخاصة عند الأطفال |
| الزئبق (زئبق) | <0.001 ملجم/لتر | يسبب مرض ميناماتا ويدمر وظائف الكلى |
| الكادميوم (Cd) | <0.005 ملغم/لتر | يسبب آلام العظام وهو مسرطن |
الاستنتاج
تعتبر العناصر غير العضوية حجر الزاوية في الحضارة الحديثة وتهديدًا محتملاً للصحة البيئية. لقد أظهرت الأحداث الساخنة الأخيرة في مجالات الطاقة الجديدة، وأشباه الموصلات، وحماية البيئة أن الاستخدام العلمي للعناصر غير العضوية يتطلب الابتكار التكنولوجي والإدارة الموحدة. إن فهم خصائصه وتطبيقاته يمكن أن يساعدنا على الاستجابة بشكل أفضل لتحديات الموارد والمخاطر البيئية.
تحقق من التفاصيل
تحقق من التفاصيل
ar
