1-12-2 خواص فلزي

فلزات داراي خواص فيزيکي و شيميايي مخصوصي هستند. فلزات در جدول تناوبي به ‌صورت عناصر اصلي (گروه A)  و يا عناصر واسطه (گروه B) هستند.

فلزات در حالت‌جامد و مذاب جريان الکتريکي را از خود عبور مي‌دهند و در مقابل ضربه و فشار مقاو‌مند. اين خواص از وجود الکترون‌هاي نامستقر که ويژگي اساسي پيوند‌هاي فلزي است ناشي مي‌شود[1]. الکترون‌هاي لايه‌هاي بيروني اتم‌هاي فلز آزادترند و به سهولت در همه جاي بلور فلزي حرکت مي‌کنند و باقيمانده اتم‌هاي فلز، يون‌هاي مثبت، در مکآن‌هاي ثابت در بلور قرار مي‌گيرند. ابر منفي الکترون‌هايي که به آزادي در حرکت هستند و درياي الکترون ناميده مي‌شوند، باعث تشکيل جامد فلز مي‌شود. جاذبه الکتروستاتيکي بين اين ذره‌هاي مثبت فلزي و بار منفي الکترون‌هاي آزاد فلزي به وجود مي‌آيد که سرتاسر شبکه بلور فلز را گرفته است (شکل 4-2)، اين نيروي پيوستگي پيوند فلزي نام دارد.

خداوند متعال با علم و قدرت بي‌پايان خود اين جاذبه الکتروستاتيکي حاصل بين ذره‌هاي مثبت فلزي و بار منفي ابر الکتروني آزاد را عامل پيوند بين ذره‌هاي فلز قرار داده و اتصال ذره‌هاي فلز را در شبکه و انسجام و استحکام بلور فلزي را تأمين نموده است. چون چنين پيوندي داراي جهت خاصي نيست و ذره‌هاي فلز نيز امکان جابجا شدن در داخل توده ابر الکترون آزاد فلزي را در شبکه بلور دارند، ازاين‌رو، به روشني مي‌توان بسياري از خواص ويژه فلزها، مانند قابليت چکش‌خواري، مفتول شدن، تورق، رسانايي الکتريکي و گرمايي بالا را توصيف کرد.

2-12-2- فرآيند ذوب‌آهن

آهن که مهم‌ترين فلز از نظر تجاري و به تعبير قرآن داراي منافعي براي انسان است[2]، به‌صورت خالص در طبيعت وجود ندارد. توليد آهن به ‌وسيله کاهش توسط کربن در کوره بلند صورت مي‌گيرد. از بالاي کوره بلند، کانه يا کاني آهن، کک و سنگ‌آهک را که گدازآور يا بار کوره نيز مي‌نامند، وارد مي‌کنند و از پايين کوره نيز جريان شديدي از هواي گرم مي‌دمند. اين هواي گرم گاهي با اکسيژن تقويت مي‌شود. هواي ورودي با کک يا همان کربن، ترکيب شده، به کربن منوکسيد کاهيده مي‌شود و مقدار قابل‌ملاحظه‌اي گرما آزاد مي‌کند. در اين مرحله دماي کوره بالاترين مقدار يعني حدود °C 1500 را دارد. بار کوره که در حال حرکت به سمت پايين کوره است به‌تدريج گرم مي‌شود. نخست رطوبت آن گرفته و سپس کاني آهن به‌طور جزئي توسط کربن منوکسيد کاهيده مي‌شود. در قسمت داغ‌تر کوره، کاهش کاني آهن به آهن فلزي، تکميل مي‌شود و سنگ‌آهک نيز CO2 از دست مي‌دهد و با ناخالصي‌هاي موجود درکاني آهن ) به‌طور عمده سيليسيم دي‌اکسيد ) ترکيب شده، سرباره مذاب توليد مي‌شود. آهن مذاب و سرباره مذاب با يکديگر مخلوط نمي‌شوند و در ته کوره دولايه جداگانه تشکيل مي‌دهند. سرباره مذاب عمدتاً کلسيم سيليکات است و بر روي آهن مذاب شناور است .[3]( شکل 6-2)

انسان از هر چيزي در پيرامون خود حتي از فرايند ذوب فلزات مي‌تواند درس بگيرد. در فرايند ذوب فلزات، با فلز ذوب شده و کف روي آن (سرباره) مواجه هستيم. اگر با ديده عبرت بين به موضوعات نگاه کنيم مي‌توان فلز ناب را به حقيقت و کف را به باطل تشبيه نمود. خداوند متعال دراين‌باره مي‌فرمايد: «وَ مِمَّا يوقِدُونَ عَلَيهِ فِي النَّارِ ابْتِغاءَ حِلْيهٍ أَوْ مَتاعٍ زَبَدٌ مِثْلُهُ کَذلِکَ يضْرِبُ اللُّهَ الْحَقَّ وَ البْاطَل فَأَمَّا الزَّبدُ فَيذْهَبُ جُفاءً وَ أَمَّا ما ينْفَعُ النَّاسَ فَيمْکُثُ في الَارْضِ کَذلکِ يضْرِبُ اللَه الَاَمْثال؛[4] ازآنچه مردم بر آن آتش مي‌افروزند تا با ذوب کردن آن‌ها زيور يا کالايي به دست آورند، کفي مانند کف سيلاب برمي‌آيد . خداوند، حق و باطل را اين‌گونه مَثَل مي‌زند حق مانند آب و فلز داراي ثبات و باطل همچون کف سيلاب و کف فلز محو شدني است. آري، کف به کناري مي‌رود و نابود مي‌شود، ولي آنچه به مردم سود مي‌رساند در زمين باقي مي‌ماند. خداوند مَثَل‌ها را اين‌گونه تبيين مي‌کند.»

3-12-2– طلا

طلا فلزي واسطه است که در گروه 11 جدول تناوبي جاي دارد و يکي از کم واکنش‌ترين عنصرهاي جامد در شرايط استاندارد است. نماد شيميايي اين عنصر Au از نام لاتين آن Aurum به معني «درخشش سپيده‌دم» گرفته شده است. طلا فلزي نرم، براق، زردرنگ، چکش خوار و قابل‌انعطاف است که به دو صورت يک ظرفيتي و سه‌ظرفيتي وارد واکنش‌هاي شيميايي مي‌شود.

ارزش طلا به دليل کميابي آن، کاربردپذيري آسان، تصفيه راحت، مقاوم در مقابل زنگ زدن و خوردگي، رنگ متمايز، واکنش ناپذيري با ديگر عناصر يعني ويژگي‌هايي که در کمتر فلز ديگري ديده مي‌شود، است. طلا از آغاز تاريخ مکتوب بشر همواره فلزي گران‌بها و محبوب بوده است که براي ضرب سکه، ساخت جواهرات و کاربردهاي هنري استفاده مي‌شود.

در قرآن کريم نيز به طلا به‌عنوان يکي از زينت‌هاي بهشتي اشاره شده است: «جَنَّاتٍ تَجْري مِنْ تَحْتِهَا الَآن‌هارُ يحَلَّوْنَ فيها مِنْ أَساوِرَ مِنْ ذَهَبٍ وَ لؤْلؤُا وَ لبِاسُهُمْ فيها حَرير[5]؛  خدا کساني را که ايمان آورده و کارهاي شايسته کرده‌اند به بهشت‌هايي که در آن نهرها جاري است داخل مي‌سازد در آنجا با دستبندهايي از طلا و مرواريد آراسته مي‌شوند و لباسشان از حرير است.»

پيامبر اسلامa به حضرت علي g فرمود: «از انگشتر طلا پرهيز کن؛ زيرا آن زينت تو در آخرت خواهد بود»[6].

علل متعددي از قبيل ژنتيک، سن، فيزيولوژي بدن افراد و عوامل محيطي مثل تغذيه، استرس، آلودگي هوا و فلزات سنگين مي‌تواند بر ميزان اسپرم سازي مؤثر باشد ازجمله اين فلزات سنگين که به لحاظ زينتي مورداستفاده برخي از مردان قرار مي‌گيرد، طلا هست.[7]

آزمايش‌هاي انجام‌گرفته نشان داده است، که اين فلز مي‌تواند روي گلبول‌هاي قرمز خون مردان اثر گذاشته و سيستم ايمني بدن آن‌ها را دچار اشکال کند. از طرف ديگر ثابت‌شده که وقتي طلا با پوست مردان تماس پيدا مي‌کند، مي‌تواند به‌صورت يون از پوست آن‌ها عبور کرده و در کبد آن‌ها موجب اختلال شود.[8]

چنين به نظر مي‌رسد که بر اين اساس حتي افرادي كه از طلا به عنوان زينت استفاده نکرده و تنها شغل آن‌ها ايجاب مي‌كند كه با طلا در ارتباط باشند هم از اين خطرات در امان نيستند. شايد يکي از دلايلي که در فقه اسلامي استفاده مردان از طلا به عنوان زينت حرام شده است اثرات ذکرشده در بالا باشد. پيامبر اکرم a فرمودند:

«طلا و ابريشم براي مردان امتم حرام و براي زنان امتم حلال است.[9]»

لازم به ذکر است شايد حکمت حرام بودن طلا براي مردان منحصر در زيان‌هاي جسمي نباشد و چه‌بسا دلايل اجتماعي و فرهنگي مانند حفظ وقار مردانه نيز مي‌تواند موردنظر باشد. ضمناً نيازي به گفتن نيست که اين پيامدها مربوط به دنياست و شرايط آخرت متفاوت است و همين مسئله علت تفاوت احکام دنيا و آخرت است.

4-12-2- مس

مس يکي ديگر از عناصر واسطه در جدول تناوبي است. عنصري فلزي با ويژگي‌هاي شکل‌پذيري و رسانايي گرمايي و الکتريکي بالا است. مس خالص، نرم و چکش‌خوار است.

مس در زندگي انسان کاربردهاي مختلف صنعتي و غير صنعتي دارد و از نعمت‌هاي بزرگ الهي محسوب مي‌شود. خداوند متعال در قران از ميان نعمت‌هاي فراواني که به پيامبر بزرگ خود حضرت سليمان داده است به اين نعمت نيز اشاره مي‌کند:

«وَلِسُلَيْمَانَ الرِّيحَ غُدُوُّهَا شَهْرٌ وَرَوَاحُهَا شَهْرٌ وَأَسَلْنَا لَهُ عَيْنَ الْقِطْرِ وَمِنَ الْجِنِّ مَنْ يَعْمَلُ بَيْنَ يَدَيْهِ بِإِذْنِ رَبِّهِ وَمَنْ يَزِغْ مِنْهُمْ عَنْ أَمْرِنَا نُذِقْهُ مِنْ عَذَابِ السَّعِير[10]؛ و براي سليمان باد را مسخّر ساختيم که صبحگاهان مسير يک ماه را مي‌پيمود و عصرگاهان مسير يک ماه را؛ و چشمه مس (مذاب) را براي او روان ساختيم؛ و گروهي از جنّ پيش روي او به اذن پروردگارش کار مي‌کردند؛ و هرکدام از آن‌ها که از فرمان ما سرپيچي مي‌کرد، او را عذاب آتش سوزان مي‌چشانديم!»

 چشمه مس (مذاب) را براي سليمان روان ساخت.

از مس مي‌توان انواع آلياژ تهيه نمود. برُنز، آلياژي از مس و قلع است. برخي از انواع برنج‌ها برنز هم ناميده مي‌شوند. برنج آلياژي از مس و فلز روي است که نسبت آن دو در آلياژ تعيين کننده نوع برنج است. ورشو، آلياژي از مس و نيکل و روي است. مفرغ آلياژي است از مس و قلع و روي که حداقل 67% مس دارد. خداوند در قرآن در ضمن داستان ذوالقرنين به فلز مس اشاره نموده است :

 «آتُوني زْبرَرَالحَدِيدِ حَتي إِذَا سَاوَي بينَ الصَّدَفَينِ قَالَ انفُخُوا حَتي إِذَا جَعَلَهُ ناَرا قَالَ آتُوني أفُرْغْ عَليهِ قطِرا؛[11] براي من قطعات آهن بياوريد تا آنگاه‌که ميان دو کوه برابر شد گفت بدميد تا وقتي‌که آن [ قطعات] را آتش گردانيد گفت مس گداخته برايم بياوريد تا روي آن بريزم.»

5-12-2- نقره

نقره فلزي است که در دوره چهارم جدول تناوبي جاي داشته و فلزي نرم، سفيدرنگ، براق و جذاب است که در بين تمام عناصر، بالاترين ميزان رسانايي الکتريکي و در بين تمام فلزات بيشترين ميزان رسانايي گرمايي را دارد. نقره در طبيعت هم به‌صورت خالص و هم به‌صورت آلياژ طبيعي همراه با طلا و ديگر فلزات و هم در برخي سنگ‌هاي معدني يافت مي‌شود. بيشترين توليد نقره جهان به‌عنوان محصول جانبي از استخراج مس، نيکل، سرب و روي به دست مي‌آيد. نقره يکي از فلزات گران‌بها به شمار مي‌رود و بيشتر کاربردهاي آن ناشي از زينتي بودن و رسانايي بالاي ان هست. نقره در ساخت برخي ابزارهاي جراحي نيز کاربرد دارد. ملغمه‌هايي ) آمالگام( که در دندان‌پزشکي براي پر کردن دندان از آن‌ها استفاده مي‌شود هم معمولاً ترکيبي از نقره و فلزهاي ديگري همچون قلع و طلا با جيوه هستند در قرآن کريم، در سوره انسان خداوند متعال در توصيف جنس ظروف و دست بندهاي بهشتيان تنها از جنس نقره که در زبان عربي فضّه است، ياد مي‌کند. و اين کلمه را در اين سوره در سه آيه نام مي‌برد.

«وَ يطُافُ عَليهِمْ بآِنيهٍ مِنْ فِضَّهٍ وَ أکْوابٍ کانتْ قوَاريرًا؛[12] خادمان بهشتي (غلامان) براي اهل بهشت طعام و آب مي‌آورند. با چنين ظرف‌هاي نقره‌فام دور آنان طواف مي‌کنند.»

«قَوَارِيرَا مِن فِضَّهٍ قَدَّرُوهَا تَقْدِيرًا[13]؛ آن بلورين کوزه‌هاي نقره‌فام را به اندازه و تناسب (اهلش) مقدّر کرده‌اند.»

«عَالِيهُمْ ثِيابُ سُندُسٍ خُضْرٌ وَ إِسْتَبرقٌ وَحُلُّوا أَسَاوِرَ مِن فِضَّهٍ وَسَقَاهُمْ رَبُّهُمْ شَرَابًا طَهُورًا؛[14] بر بالاي بهشتيان، ديباي سبز و حرير ستبر (ضخيم) است و بر دست‌هايشان دستبند نقره‌فام و خدايشان شرابي پاک و گوارا به آن‌ها نوشاند.»

گرچه ظروف نقره ازجمله ظروف مورداستفاده بهشتيان است اما بر اساس احکام دين اسلام استفاده از آن در دنيا مجاز نيست. حکمت اين امر مي‌تواند جلوگيري از اشرافي گري، تجمل‌پرستي وزندگي طبقاتي باشد. البته برخي از دانشمندان گفته‌اند : ظروف نقره ويتامين C که براي بدن انسان ضروري است را از بين مي‌برد. نيازي به گفتن نيست که اين پيامدها مربوط به دنياست و شرايط آخرت متفاوت است و همين مسئله علت تفاوت احکام دنيا و آخرت است.

[1]. مراجعه شود به  اصول شيمي سيلبربرگ، ص 491.

[2]. «لَقَد أَرسَلنا رُسُلَنا بِالبَيِّناتِ وَأَنزَلنا مَعَهُمُ الكِتابَ وَالميزانَ لِيَقومَ النّاسُ بِالقِسطِ وَأَنزَلنَا الحَديدَ فيهِ بَأسٌ شَديدٌ وَمَنافِعُ لِلنّاسِ.... ما رسولان خود را با دلايل روشن فرستاديم، و با آنها کتاب (آسماني) و ميزان (شناسايي حقّ از باطل و قوانين عادلانه) نازل کرديم تا مردم قيام به عدالت کنند؛ و آهن را نازل کرديم که در آن نيروي شديد و منافعي براي مردم است، تا خداوند بداند چه کسي او و رسولانش را ياري مي‌کند بي‌آنکه او را ببينند؛ خداوند قوّي و شکست‌ناپذير است!»(سوره حديد آيه 25)

[3]. شيمي عمومي مورتيمر، جلد 2، صفحه 413.

[4]. سوره رعد، آيه 17.

[5]. سوره فاطر آيه 33

[6]. «لَا تَخَتَّمْ بِالذَّهَبِ فَإِنَّهُ زِينَتُکَ فِي الْآخِرَهِ»(وسائل الشيعه، ج ‏3، ص 299).

[7].Toxicologic effects of gold nanoparticles in vivo by different administration routesInt J Nanomedicine, 5, pp 771–781.

[8]. Ibid, pp 771–781.

[9]. وسائل الشيعه، ج‏3، صص 299و 300.

[10]. سوره سبأ، آيه 12.

[11]. سوره كهف، آيه 96 .

[12]. سوره انسان، آيه 15.

[13]. همان، آيه 8.

[14]. همان، آيه 21.