السحر الفضي

شارك

تُصنَف الفضة من المعادن الثمينة/النادرة؛ وهي معادن جذابة جدًّا ولكن نشاطها الكيميائي ليس قويًّا. وكما يشير مسماها، فإن المعادن الثمينة/النادرة ليست متوفرة بكثرة في القشرة الأرضية. في الواقع، تُقَدَّر وفرة الفضة في القشرة الأرضية ﺒ0,1 جزء من المليون؛ وتتوافر الفضة في مياه البحر أيضًا، حيث يُعتقد أنها متوفرة بنسبة 0,01 جزء من المليون.

استخدم الإنسان الفضة منذ آلاف السنين؛ حيث تتوفر كعنصر حر في الطبيعة، ويسهل استخلاصها من موادها الخام. إلا أن الخامات الغنية بالفضة قد اختفت منذ زمن طويل وذلك نتيجة للتعدين؛ لذلك يتم استخراج الفضة اليوم من الخامات التي تحتوي على كميات صغيرة جدًّا من المعدن. وعادةً ما يتم إنتاج هذا المعدن كمنتج ثانوي أثناء استخراج المعادن الأخرى؛ فبعد إزالة المعادن الأساسية، غالبًا ما تحتوي المخلفات على كميات صغيرة من الفضة، والتي يتم استخراجها عن طريق التحليل الكهربائي.

والفضة من المعادن غير النشطة؛ فهي لا تتفاعل مع الأكسجين في الهواء في ظل الظروف العادية. ولكنها تتفاعل ببطء مع مركبات الكبريت في الهواء؛ وينتج عن هذا التفاعل كبرتيد الفضة (Ag2S)، وهو مركب أسود. وكبرتيد الفضة هو السبب وراء فقدان الفضيات وغيرها من الأشياء المطلية بالفضة للمعانها وبريقها مع مرور الوقت.

ولأنها أكثر المعادن مرونة، يمكن تطويع الفضة لصناعة الأسلاك الرقيقة، وكذلك إبرامها في صفائح رقيقة. والفضة من المعادن الناعمة البيضاء اللون ذات السطح اللامع العاكس للضوء بشكل جيد جدًّا؛ إلا أن أكثر الصفات تمييزًا للفضة هي أنها أفضل موصل للحرارة والكهرباء مقارنةً بالعناصر الأخرى.

في واقع الأمر، تعد المعدات الكهربائية والإلكترونية هي ثاني أهم استخدامات الفضة؛ حيث يُستخدم حوالي 20% من إنتاج الفضة لهذا الغرض. والواقع أن الفضة هي أكثر المعادن المفضلة في المعدات الكهربائية، وذلك لأن الكهرباء تتدفق عبرها بسهولة أكثر من أي معدن آخر؛ إلا أنه في معظم الحالات، يتم استخدام المعادن مثل النحاس أو الألومونيوم لأنها أقل تكلفة.

ومع ذلك، ففي بعض الأحيان، يكون الجهاز الكهربائي شديد الأهمية فلا تكون التكلفة عائقًا. فعلى سبيل المثال، يجب أن تعمل الأجهزة الكهربائية على الطائرات والمركبات الفضائية والأقمار الصناعية بشكل فعَّال ومنتظم؛ حينها تتضاءل أهمية تكلفة الفضة بعكس الحال عند استخدامها في الأجهزة المنزلية.

ويُستخدم حوالي خُمس كمية الفضة المنتجة في مجموعة متنوعة من المنتجات الأخرى. فعلى سبيل المثال، كثيرًا ما تُستخدم الفضة في حشو الأسنان؛ حيث يُستخدم أملغم الفضة (مزيج من الفضة والزئبق) في حشو الأسنان المُسَوَّسة، وذلك لأنه غير سام وغير قابل للتحلل أو التفاعل مع غيره من المواد.

أما أهم استخدام للفضة اليوم فهو التصوير؛ حيث تعتمد تقنية التقاط الصور الفوتوغرافية على فكرة كيميائية بسيطة، وهي أن الضوء قد يتسبب في تحرك الإلكترونات.

يتم تحويل الفضة الصافية إلى مُركَّب: كلوريد الفضة (AgCl)، أو بروميد الفضة (AgBr)، أو أيوديد الفضة (Agl). في هذا التفاعل، تندمج/تتحد الفضة مع الكلور أو البروم أو الأيودين، وذلك لتشكيل المُركَّب؛ حيث تفقد كل ذرة فضة إلكترونًا واحدًا ينتقل إلى ذرة العنصر الآخر. هكذا تصبح ذرة الفضة أقل إلكترونًا واحدًا، فتصبح أيون فضة.

تُغطى الأفلام الفوتوغرافية بطبقة رقيقة من أيونات الفضة، وهي عديمة اللون. وعندما يتعرض الفيلم للضوء، يمنح الضوء الإلكترونات الطاقة فيعود بعضها إلى أيونات الفضة، ومن ثمََّ تتحول تلك الأيونات لتصبح ذرات فضة مرة أخرى، وتلك الذرات سوداء اللون. وبالتالي، فعند التعرض للضوء تتحول المناطق المعرضة من الفيلم الفوتوغرافي إلى اللون الأسود.

وبطبيعة الحال، فإنه عند التقاط الصور، لا تتعرض جميع أجزاء الفيلم لنفس الكميات من الضوء؛ أي أن بعض المناطق تحصل على ضوء أكثر عن غيرها، فتصبح بعض أجزاء الفيلم مظلمة جدًّا وتكون أجزاء أخرى أقل ظلمة. وهناك خطوات إضافية ضرورية لتحميض الأفلام الفوتوغرافية لاستخراج الصور منها، ولكن الخطوة الأولى في التقاط الصور هي تحويل أيونات الفضة إلى ذرات فضة مرة أخرى عن طريق الضوء.

لولا قوة وسحر الكيمياء، ذلك العلم الذي يتداخل مع كل جانب من جوانب الحياة التي نستمتع بها الآن، لما ظهرت الصور الثابتة أو المتحركة، سواء كانت أبيض وأسود أو ملوَّنة. ولولا البحوث الكيميائية وتداخلها مع كل شيء حولها لما ظهرت نعمة التقاط اللحظات التي لا تُنسى لنعتز بها إلى الأبد، ولكننا قد أضعنا فرصة لاكتشاف واحدة من أروع الفنون التي عرفتها البشرية على الإطلاق.

المراجع

chemistryexplained.com
cci-icc.gc.ca
cheresources.com

*المقال منشور في نشرة مركز القبة السماوية العلمي، عدد ربيع 2011.

من نحن

«كوكب العلم» مجلة علمية ترفيهية باللغتين العربية والإنجليزية يصدرها مركز القبة السماوية العلمي بمكتبة الإسكندرية وتحررها وحدة الإصدارات بقطاع التواصل الثقافي ...
مواصلة القراءة

اتصل بنا

ص.ب. 138، الشاطبي 21526، الإسكندرية، جمهورية مصر العربية
تليفون: 4839999 (203)+
داخلي: 1737–1781
البريد الإلكتروني: COPU.editors@bibalex.org

شاركنا

© 2020 | مكتبة الإسكندرية