المعادن العضوية

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
حجر المليت الكريم من المجر

المعدن العضوي هو مركب عضوي في صورة معدنية . والمركب العضوي هو أي مركب يحتوي على الكربون، باستثناء بعض المركبات البسيطة التي اكتُشفت قبل عام ١٨٢٨. توجد ثلاث فئات من المعادن العضوية: الهيدروكربونات (التي تحتوي على الهيدروجين والكربون فقط )، وأملاح الأحماض العضوية ، ومركبات أخرى متنوعة. المعادن العضوية نادرة، وتوجد عادةً في بيئات متخصصة مثل الصبار المتحجر وذرق الخفافيش . وقد استخدم علماء المعادن نماذج إحصائية للتنبؤ بوجود أنواع من المعادن العضوية غير المكتشفة أكثر من الأنواع المعروفة.

تعريف

بشكل عام، يُعرَّف المركب العضوي بأنه أي مركب يحتوي على الكربون، ولكن تُستثنى بعض المركبات لأسباب تاريخية. قبل عام 1828، كان الكيميائيون يعتقدون أن المركبات العضوية وغير العضوية تختلف اختلافًا جوهريًا، حيث تتطلب الأولى قوة حيوية لا يمكن الحصول عليها إلا من الكائنات الحية. ثم قام فريدريك فولر بتخليق اليوريا عن طريق تسخين مادة غير عضوية تُسمى سيانات الأمونيوم ، مُثبتًا بذلك إمكانية تكوين المركبات العضوية أيضًا من خلال عملية غير عضوية. ومع ذلك، لم يُعاد تصنيف المركبات المحتوية على الكربون التي كانت تُصنَّف بالفعل على أنها غير عضوية. وتشمل هذه المركبات الكربيدات ، وأكاسيد الكربون البسيطة مثل أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون ، والكربونات ، والسيانيدات ، والمعادن الكربونية مثل الجرافيت والماس . [ 1 ] [ 2 ]

المعادن العضوية نادرة ويصعب العثور عليها، وغالبًا ما تشكل قشورًا على الشقوق. [ 1 ] [ 2 ] تشمل الأوصاف المبكرة للمعادن العضوية الميلييت عام 1793، والهومبولتين عام 1821، والإدرياليت عام 1832. [ 1 ] [ 2 ]

الأنواع

في الطبعة العاشرة المقترحة لتصنيف نيكل-سترونز ، [ 3 ] تُعدّ المعادن العضوية إحدى الفئات العشر الرئيسية للمعادن. وتنقسم هذه الفئة إلى ثلاث فئات فرعية: أملاح الأحماض العضوية، والهيدروكربونات، والمعادن العضوية المتنوعة. [ 4 ]

الهيدروكربونات

تألق أزرق في معدن الكارباتيت تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية.

كما يوحي الاسم، تتكون المعادن الهيدروكربونية بالكامل من الكربون والهيدروجين. بعضها أشكال غير عضوية من مركبات الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAH). على سبيل المثال، يُعد معدن الكارباثيت أو البندلتونيت، وهو معدن نادر، عبارة عن كورونين نقي تقريبًا . يترسب الكارباثيت على شكل رقائق صفراء باهتة في الشقوق بين الديوريت ( صخر ناري ) والأرجيلليت (صخر رسوبي)؛ ويُشتهر بتألقه الأزرق الجميل تحت الأشعة فوق البنفسجية . [ 5 ] تشمل مركبات الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات الأخرى التي تظهر كمعادن الفلورين على شكل كراتوشفيليت ، والأنثراسين على شكل رافاتيت. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] أما البعض الآخر فهو عبارة عن مخاليط: يحتوي الكورتيسيت على العديد من مركبات الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات، بما في ذلك ثنائي بنزوفلورين، والبيسين ، والكريسين ، بينما المكونات الأكثر شيوعًا للإدرياليت هي ثلاثي بنزوفلورين. [ 6 ] تتضمن إحدى النظريات لتكوينها دفن مركبات الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات حتى تصل إلى درجة حرارة تسمح بحدوث التحلل الحراري ، يليه نقل حراري مائي نحو السطح، وخلال هذه العملية يعتمد تركيب المعادن التي تترسب على درجة الحرارة. [ 6 ]

أملاح الأحماض العضوية

ملح الحمض العضوي هو مركب يتكون من حمض عضوي مرتبط بقاعدة . أكبر هذه المجموعات هي الأكسالات، التي تجمع بين C₂O₂⁻⁴ والكاتيونات . يرتبط جزء كبير منها بجزيئات ماء ؛ ومن أمثلتها: الويديليت، والويويلليت ، والزيمتشوزنيكوفيت . غالبًا ما ترتبط الأكسالات بمواد بيولوجية متحجرة معينة، مثل الويديليت مع الصبار ؛ والأوكساميت مع ذرق الطيور وقشور بيضها؛ والغلوشينسكيت مع الأشنات ؛ والهومبولدين، والستيبانوفيت، والويويلليت مع مخلفات الأوراق؛ والهومبولدين، والستيبانوفيت، والويويلليت مع الفحم . عند تفاعل مواد نباتية، مثل جذور الأشجار، مع رواسب الخامات، يمكن العثور على الأكسالات مع المعادن الانتقالية ( المولويت ، والويتليت). [ 7 ]

تشمل الأملاح الأخرى أملاح الفورمات ( HCOO⁻ ) مثل الفورميكايت والداشكوفايت؛ وأملاح الأسيتات ( CH₃COO⁻ ) مثل الأسيتاميد والكالكلاسيت . [ 7 ] يُعدّ الجوانيوميت أول معدن من معادن الإيزوسيانورات يُعترف به رسميًا . [ 8 ]

مركبات عضوية متنوعة

بعض المعادن العضوية لا تندرج ضمن الفئات المذكورة أعلاه. من بينها بورفيرين النيكل ( NiC₃₁H₃₂N₄ ) ، وهو مركب وثيق الصلة بالجزيئات البيولوجية مثل الهيم (بورفيرين يحتوي على الحديد كأيون موجب) والكلوروفيل ( أيون موجب من المغنيسيوم ) ، ولكنه لا يوجد في الأنظمة البيولوجية. بدلاً من ذلك، يوجد على سطح الشقوق في الصخور الزيتية. [ 7 ] كما يوجد اليوريا المشتق من ذرق الخفافيش وبولها كمعدن في ظروف شديدة الجفاف . [ 2 ] في تصنيفي دانا وسترونز، يُعتبر الكهرمان معدنًا عضويًا، لكن هذا التصنيف غير معتمد من قبل الجمعية الدولية للمعادن (IMA). [ 9 ] وتصفه مصادر أخرى بأنه شبه معدني لعدم امتلاكه بنية بلورية. [ 10 ]

معادن الكربون

اعتبارًا من عام 2016أقرت الجمعية الدولية للمعادن (IMA) عشرة معادن هيدروكربونية، وعشرة معادن عضوية متنوعة، و21 أكسالات، وأكثر من 24 ملحًا آخر للأحماض العضوية. [ 2 ] [ 3 ] ومع ذلك، قام روبرت هازن وزملاؤه بتحليل الأنواع المعروفة من المعادن الحاملة للكربون باستخدام تقنية إحصائية تُعرف باسم نموذج العدد الكبير من الأحداث النادرة (LNRE)، وتوقعوا وجود 145 معدنًا على الأقل لم يتم اكتشافها بعد. قد ترتبط العديد من المعادن العضوية غير المكتشفة بأنواع معروفة من خلال استبدالات مختلفة للكاتيونات. ويتوقع هازن وزملاؤه وجود ثلاثة بلورات أخرى على الأقل من الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ( البيرين ، والكريسين، والتتراسين ) كمعادن. يوجد 72 أكسالات اصطناعية معروفة، قد يوجد بعضها في الطبيعة، لا سيما بالقرب من الكائنات الأحفورية. [ 7 ] ولتشجيع اكتشاف المزيد من المعادن الكربونية، أطلق مرصد الكربون العميق مبادرة تُعرف باسم تحدي المعادن الكربونية . [ 11 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 سيجر، سبنسر ل.؛ سلابو، مايكل ر. (2013). الكيمياء اليوم: الكيمياء العامة والعضوية والحيوية . سينجايج ليرنينج . ص 361-362 . ISBN  9781285415390.
  2. 1 2 3 4 5 وينك، هانز-رودولف؛ بولاخ، أندريه (2016). المعادن: تركيبها وأصلها . مطبعة جامعة كامبريدج . ص 473-477 . ISBN  9781316425282.
  3. 1 2 ميلز، ستيوارت جيه؛ هاترت، فريدريك؛ نيكل، إرنست إتش؛ فيراريس، جيوفاني (2009). "توحيد تسلسل المجموعات المعدنية: تطبيق على مقترحات التسمية الحديثة" (ملف PDF) . المجلة الأوروبية لعلم المعادن . 21 : 1073-1080 . doi : 10.1127/0935-1221/2009/0021-1994 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 17 فبراير 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 سبتمبر 2017 .
  4. ↑ "تصنيف نيكل-سترونز - المركبات العضوية، الطبعة العاشرة" . موقع Mindat.org ومعهد هدسون لعلم المعادن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 سبتمبر 2017 .
  5. 1 2 بوتيكاري، جيسون؛ جنسن، تورستن ت.؛ هول، سيمون ر. (29 أغسطس 2017). "الأصل النانوي للفلورة الزرقاء في معدن الكارباتيت" . التقارير العلمية . 7 (1). doi : 10.1038/s41598-017-10261-w . PMC 5575318. PMID 28852091 .  
  6. 1 2 3 لي، ميلتون (1981). الكيمياء التحليلية للمركبات العطرية متعددة الحلقات . أكسفورد: إلسيفير ساينس . الصفحات 19-21 . ISBN  9780323149037.
  7. 1 2 3 4 5 هازن، روبرت م.؛ هامر، دانيال ر.؛ هيستاد، غريث؛ داونز، روبرت ت.؛ غولدن، جوشوا ج. (1 أبريل 2016). "علم بيئة معادن الكربون: التنبؤ بالمعادن الكربونية غير المكتشفة" (ملف PDF) . عالم المعادن الأمريكي . 101 (4): 889-906 . doi : 10.2138/am-2016-5546 . تاريخ الاسترجاع: 8 سبتمبر 2017 .
  8. ↑ "جوانوميت" . mindat.org . معهد هدسون لعلم المعادن . تم الاطلاع عليه في 1 مارس 2018 .
  9. ↑ بارثيلمي، ديفيد. "بيانات المعادن الكهرمانية" . قاعدة بيانات علم المعادن . webmineral.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 سبتمبر 2017 .
  10. ↑ أرتيولي، جيلبرتوليني، محرر (2010). الأساليب العلمية والتراث الثقافي: مقدمة لتطبيق علم المواد على علم الآثار وعلم الحفظ . أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد . ص 373. ISBN  9780199548262.
  11. ↑ ويلسون، إليزابيث ك. "بدء البحث العالمي عن المعادن الكربونية المفقودة" . مجلة ساينتفك أمريكان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 سبتمبر 2017 .

للمزيد من القراءة

  • بلومر، ماكس (مارس 1976). "المركبات العطرية متعددة الحلقات في الطبيعة". مجلة ساينتفك أمريكان . 234 (3): 35-45 . doi : 10.1038/scientificamerican0376-34 . JSTOR 24950303 . 
  • هازن، آر إم؛ داونز، آر تي؛ كاه، إل؛ سفيرجنسكي، دي. (13 فبراير 2013). "تطور المعادن الكربونية". مراجعات في علم المعادن والكيمياء الجيولوجية . 75 (1): 79-107 . doi : 10.2138/rmg.2013.75.4 .