استخدامات معادن الأرض القلوية

معادن الأرض القلوية هي معادن لامعة أو ناعمة أو شبه ناعمة غير قابلة للذوبان في الماء. وهي عمومًا أكثر صلابة وأقل تفاعلًا من المعادن الموجودة في المجموعة IA ، مثل الصوديوم ، وتكون أكثر نعومة وتفاعلية من المعادن الموجودة في المجموعة IIIA ، مثل الألومنيوم. عندما تتحد مع الأكاسيد (جزيئات الأكسجين بالإضافة إلى عنصر آخر) فإنها تشكل بعض المعادن الأكثر شيوعًا على الأرض ، مع مجموعة متنوعة من الاستخدامات في الصناعة والطب والسلع الاستهلاكية. تعطي بعض المركبات قدرًا كبيرًا من الضوء عند تسخينها ، مما يجعلها مكونات أساسية في الألعاب النارية.

في المركبات ، تفقد المعادن الأرضية القلوية إلكترونين ، وتشكل أيونات بشحنة 2+. تتفاعل بسهولة مع الأكسجين ، الذي يقبل الإلكترونات لتكوين أيونات ذات شحنة 2-. تنجذب الأيونات الموجبة والسالبة إلى بعضها البعض ، مما ينتج عنه رابطة ذات شحنة صافية قدرها 0. المركبات الناتجة تسمى أكاسيد. المحاليل المصنوعة من هذه الأكاسيد والماء هي قواعد ذات أس هيدروجيني أكبر من 7. توفر الطبيعة القلوية لهذه المحاليل اسم هذه المجموعة من المعادن. الفلزات القلوية الأرضية شديدة التفاعل ، ويزيد نشاط هذه المعادن من التحرك إلى أسفل المجموعة. يمكن أن يتفاعل الكالسيوم والسترونشيوم والباريوم مع الماء في درجة حرارة الغرفة.

البريليوم ، في شكله الأولي ، معدن ناعم ولونه أبيض فضي. يمكن أن تشكل مركبات الخام المحتوية على البريليوم والألمنيوم والسيليكون أحجار كريمة خضراء وزرقاء اللون مثل الزمرد والزبرجد والكسندريت. يعتبر البريليوم مفيدًا في الأشعة لأن الأشعة السينية يمكن أن تمر عبر البريليوم ، مما يجعلها تبدو شفافة. غالبًا ما يستخدم في صنع أنابيب الأشعة السينية والنوافذ. يزيد البريليوم من صلابة السبائك التي تستخدم في صنع الأدوات ومشاهدة الينابيع.

تشبه الخصائص الفيزيائية للمغنيسيوم البريليوم. لا يتفاعل مع الماء في درجة حرارة الغرفة ، ولكنه يتفاعل بسهولة مع الأحماض. المغنيسيوم هو أحد أكثر العناصر وفرة الموجودة في قشرة الأرض وهو مكون رئيسي في الكلوروفيل ، المادة الموجودة في النباتات الخضراء المستخدمة في عملية التمثيل الضوئي. المغنيسيوم مفيد في الرعاية الصحية لأنه أحد المكونات الرئيسية في مضادات الحموضة والملينات وأملاح إبسوم. ينتج عن احتراق المغنيسيوم شعلة بيضاء ساطعة تدوم طويلاً ، مما يجعلها مفيدة في الألعاب النارية والمشاعل.

الكالسيوم أكثر وفرة على الأرض من المغنيسيوم. يشكل المعدن الفضي شبه اللين مركبات بسهولة مع جزيئات الأكسجين والماء. في الطبيعة يوجد عادة كربونات الكالسيوم ، أو الحجر الجيري. الكالسيوم عنصر أساسي في تراكيب الكائنات الحية بما في ذلك العظام والأسنان والأصداف والهياكل الخارجية. يعتبر الكالسيوم أيضًا مادة مهمة للهياكل التي يصنعها الإنسان لأنه يستخدم في صناعة الجص والأسمنت والجدران الجافة ومواد البناء الأخرى.

يشكل السترونتيوم اللامع والناعم مركبات مع الأكسجين وأكاسيد أخرى مثل الكربونات (CO₃) ، نترات (NO₃) ، كبريتات (SO₄) وكلورات (ClO₃). الأملاح المشتقة من مركبات السترونتيوم تحترق باللون الأحمر وتستخدم في الألعاب النارية ومشاعل الإشارات.

على عكس شفافية البريليوم ، لا تستطيع الأشعة السينية اختراق الباريوم. تستخدم كبريتات الباريوم بشكل شائع للمساعدة في استخدام الأشعة السينية لاكتشاف المشاكل في الجهاز الهضمي. هذا المركب غير قابل للذوبان في الماء ويغطي المريء والمعدة والأمعاء عند البلع. تستخدم نترات الباريوم وكلورات الباريوم في الألعاب النارية لإعطاء الضوء الأخضر عند تسخينها. الباريوم هو أيضا عنصر في أصباغ الطلاء.

الراديوم أبيض اللون وناعم ولامع مثل المعادن الأرضية القلوية الأخرى. ومع ذلك ، فإن نشاطه الإشعاعي يميزه عن بقية مجموعته. بعد وقت قصير من اكتشافه من قبل كوري في أواخر القرن التاسع عشر ، تم استخدام الراديوم للعلاجات الطبية ولصنع ساعات وساعات توهج في الظلام. بعد عقود ، توقف استخدام الراديوم عندما اكتشف الناس مخاطر الإشعاع. يستخدم الراديوم اليوم في علاج أنواع معينة من السرطانات.