ثاني أكثر العناصر تواجد بعد الهيدروجين على كوكب الأرض يعد من الأمور الهامة والضروري معرفتها، وترجع أهمية ذلك إلى ضرورة معرفة دارسي الكيمياء والجيولوجيا للعناصر الموجودة على كوكب الأرض.
لذا سنخبركم الآن من خلال موقع زيادة ثاني أكثر العناصر تواجد بعد الهيدروجين، كما سنتعرف أيضًا إلى مدى أهميته للإنسان ولكوكب الأرض وأين يتواجد وفيم يستخدم.
ثاني أكثر العناصر تواجد بعد الهيدروجين
إن ثاني أكثر العناصر تواجد بعد الهيدروجين على كوكب الأرض هو عنصر السيليكون، حيث إن عنصر الهيدروجين يشغل حوالي ألف وأربعمائة وحدة بقياس PPm، بينما يشغل عنصر السيليكون حوالي مئتين وستة وسبعين ألفًا وتسعمائة بقياس وحدة PPm مما يجعله ثاني أكثر العناصر انتشارًا وتوجدًا بالترتيب بعد الهيدروجين.
اقرأ أيضًا: مصادر غاز ثاني الكربون وأضراره
ماهية عنصر السيليكون
لا يجب أن نكتفي بمعرفة أن السيليكون هو ثاني أكثر العناصر توجد بعد الهيدروجين دون أن نوضح لمن لا يعرف ما هو عنصر السيليكون أصلًا، ويمكن تعريف السيليكون على إنه عنصر كيميائي يرمز له IS وعدده الذري هو أربعة عشر ذرة، وهو من العناصر التي تم إدراجها ضمن عناصر الدورة الثالثة.
كما أن السيليكون يقع في المرتبة الثانية في المجموعة الرابعة عشر وفقًا لترقيم المجموعات الرئيسية التي توجد في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية، هذا بجانب أن السيليكون يعد من أشباه الفلزات وهو وفقًا للشروط القياسية يوجد على صورة صلبة بلورية هشة ذات بريق معدني باللون الرمادي المزرق.
يعرف عنصر السيليكون بأنه من العناصر الرباعية التكافؤ وهو يصنف ضمن العناصر الكيميائية ضعيفة النشاط نسبيًا، ولكن بالرغم من ذلك يتسم بشدة الألفة والتوافق فيما بينه وبين عنصر الأكسجين، كما يظهر عنصر السيليكون في الطبيعة على هيئة ثنائي أكسيد السيليكون، والذي يعد هو المكون الأساسي للرمال، كما أن السيليكات توجد بنسبة كبيرة في بعض المعادن الموجودة بالقشرة الأرضية.
سبب تسمية السيليكون بهذا الاسم
لقد اشتق اسم ثاني أكثر العناصر تواجد بعد الهيدروجين وهو السيليكون من الكلمة اللاتينية Silex وهي بالإنجليزية Flint والتي تعني الحجر الصوان، ولقد تم اكتشافه للمرة الأولى في عام ألف وثمانمائة وأربع وعشرين ميلاديًا على يد عالم الكيمياء السويدي جيكوب بيرزيليوس.
لقد قام جيكوب بيرزيليوس بوضع رقائق البوتاسيوم في حاوية ممتلئة بالسيليكا، وبعد ذلك قام بتسخينها فنتج عنها ظهور بعض المواد الثانوية، فقام بغسلها وتنظيفها بعناية حتى حصل على مادة السيليكون النقي، ويتم إنتاج مادة السيليكون عن طريق تسخين الرمال، والتي يرمز لها SiO2 مع عنصر الكربون، لكن بشرط أن تكون درجة الحرارة قريبة من الألفين ومئتين درجة مئوية.
درجة انصهار السيليكون
إن درجة الانصهار تسمى في اللغة الإنجليزية باسم Melting Point، وهي الدرجة التي تتحول عندها حالة المادة من الوضع الصلب على الوضع السائل، ولكل واحد من العناصر الكيميائية درجة غليان خاصة به وتختلف كل الاختلاف عن سائر العناصر الأخرى.
أما بالنسبة إلى درجة انصهار عنصر السيليكون النقي فهي ألف وأربعمائة وأربعة عشر درجة مئوية، بينما يحدد درجة غليانه بحوالي ثلاثة آلاف ومئتين وخمسة وستون درجة مئوية، وتتغير كثافة السيليكون بتغير درجة الحرارة حيث إن كثافة السيليكون تبلغ حوالي 2.3296 غرام لكل سنتيمتر.
اقرأ أيضًا: أول عنصر في الجدول الدوري
أهمية عنصر السيليكون للإنسان
إن عنصر السيليكون يعد من أهم العناصر التي توجد في جسم الإنسان، فهو لا يعد ثاني أكثر العناصر تواجد بعد الهيدروجين على كوكب الأرض فقط، بل إنه ذا أهمية كبيرة بالنسبة لجسم الإنسان لكونه يعمل على:
- تعزيز صحة وكثافة العظام ومنع تشوهها بجانب عنصر الكالسيوم، وذلك عن طريق إنتاج كمية وفيرة من مادة الكولاجين.
- يقاوم عنصر السيليكون مرض الثعلبة أو الصلع ومشاكل تساقط الشعر، والتي تحدث في الغالب نتيجة اتباع الشخص لنظام غذائي يفتقر إلى وجود السيليكون.
- الحفاظ على جلد الإنسان من الترهل وظهور التجاعيد فوقه، ويعطيه مظهره التوهجي الطبيعي.
- الوقاية من بعض أنواع الأمراض مثل السل والأمراض الأخرى التي ترتبط بالأغشية المخاطية.
- الحد من تسرب عنصر الألومنيوم إلى المخ لكونه يضر بالدماغ، ويتسبب في إصابة الإنسان بالزهايمر، وذلك من خلال قيام السيليكون بربط عنصر الألومنيوم ومنع امتصاصه في القناة الهضمية مما يقي الإنسان أيضًا من خطر الإصابة بتسمم الألومنيوم.
- العمل على تجديد الغشاء المخاطي للجهاز التنفسي، وإعادته إلى حالته الطبيعية، وخاصةً في الأحيان التي يعاني فيها الشخص من مشكلة الجفاف.
- منع هشاشة وضعف الأظافر، ويعمل على تقويتها، ويساعد في تجديدها وحمايتها من مشاكل التكسر أو التشقق أو التقشر.
- الحفاظ على صحة وقوة الهيكل العظمي لجسم الإنسان، وذلك لأن عنصر السيليكون يعمل على ترسيب الكالسيوم في العظام.
- الحفاظ على قوة وصحة الشرايين ومنعها من التصلب الذي يتسبب في إعاقة مرور وسريان الدم بها، وهذا يتم للسيليكون من خلال مساعدته للدم على التدفق بحرية أو بصورة طبيعية وسليمة.
- دعم عملية التئام الجروح والشفاء من كسور العظام.
العناصر المكونة لجسم الإنسان
إن جسم الإنسان يحتوي على ما يقرب من الستين عنصر، وكل منها يختلف عن الآخر من حيث التركيب والتكوين والوظيفة والنسبة، ولكن جدير بالذكر أن الكثير من العناصر الموجودة في جسم الإنسان لم يتم التعرف بعد إلى مدى أهميتها أو ما هي وظيفتها بالتحديد.
إن نسبة ستة وتسعين بالمئة من كتلة جسم الإنسان تتألف من أربعة عناصر رئيسية ألا وهي عنصر الأكسجين، وعنصر الكربون وعنصر الهيدروجين وعنصر النيتروجين، ومعظمها يوجد في جسم الإنسان على حالة سائلة أما بالنسبة على نسبة الأربعة في المئة المتبقية من كتلة جسم الإنسان فهي عينات متنوعة من جدول العناصر الدوري.
يطلق اسم المغذيات الكبيرة على العناصر التي تحتل النسبة الأكبر في جسم الإنسان، كما تتم الإشارة إلى العناصر الظاهرة على مستوى الأجزاء في المليون على أنها المغذيات الدقيقة، وبصفة عامة تعمل جميع هذه العناصر الغذائية على مساعدة الجسم بالكامل في أداء وظائفه ومهامه للعمل بصورة طبيعية، ومن بين تلك العناصر الدقيقة عنصر السيليكون.
العناصر الكيميائية
إن السيليكون هو ثاني أكثر العناصر تواجد بعد الهيدروجين من جملة العناصر الكيميائية الموجودة على كوكب الأرض، والعناصر الكيميائية يمكن تعريفها على أنها مادة غير قابلة للتقسيم أو التغيير إلى مادة أخرى أو مشتقة عنها باتباع الوسائل أو الطرق الكيميائية، ويصنف العنصر الكيميائي على أنه اللبنة الأولى في قواعد بناء المادة الكيميائية.
تم اكتشاف حوالي مئة وثمانية عشر عنصرًا كيميائيًا حتى الآن، ويتم تحديد كل واحد من العناصر الكيميائية تبعًا لعدد البروتونات التي توجد في النواة الذرية في العنصر الكيميائي، والعنصر الكيميائي هو مادة مكونة من نوع واحد من الذرات أي أن كل الذرات الموجودة في العنصر الكيميائي تحتوي على نفس عدد البروتونات.
اقرأ أيضًا: نسبة الاكسجين في الهواء كم؟
العناصر الموجودة على كوكب الأرض
يوجد على كوكب الأرض حوالي اثنين وتسعين عنصرًا كيميائيًا، ولكن الجزء الصلب الموجود في الكرة الأرضية، والذي يتكون من اللب والستار والقشرة يتكون من أربعة عناصر رئيسية فقط، وهي التي تشغل حوالي تسعين بالمئة من كتلة الكرة الأرضية، ومن بين العناصر الموجودة على كوكب الأرض:
1ـ الأكسجين
يعد الأكسجين من أكثر ع العناصر تواجدًا على كوكب الأرض كما أنه يوجد بصورة أساسية في القشرة الأرضية، وبالرغم من كون الأكسجين متواجدًا على هيئة غاز في الغلاف الجوي، إلا أنه يعد أحد المكونات الأساسية لمعادن السيليكا المختلفة والتي تشكل بدورها الغالبية العظمى من كتلة القشرة الأرضية.
كما أن الأكسجين يشكل من كتلة القشرة الأرضية حوالي ستة وأربعين وست من عشرة بالمئة، وثلاثين بالمئة من كتلة كوكب الأرض بالكامل.
2ـ الحديد
يوجد الحديد بنسبة كبيرة في طبقة ستار الأرض ولب الأرض، حيث إن اللب الداخلي الصلب للكرة الأرضية يتكون كليًا من الحديد ومعه النيكل، بالإضافة إلى بعض العناصر الأخرى بكميات قليلة، هذا بالنسبة إلى اللب أما الستار فهو يتألف من المغنيسيوم وسيليكات الحديد، كما أن عنصر الحديد يشكل حوالي خمسة بالمئة من كتلة كوكب الأرض بالكامل.
3ـ السيليكون
إن السيليكون يتواجد في داخل المركبات التي تتكون منها طبقة الستار وطبقة القشرة الأرضية، مما يجعله ثاني أكثر العناصر تواجد بعد الهيدروجين، ويتحد السيليكون في طبقة ستار الأرض مع كل من المغنيسيوم والحديد أما بالنسبة إلى طبقة القشرة الأرضية فيتحد عنصر السيليكون مع عنصر الأكسجين ليكونا معًا معادن السيليكات.
تلك المعادن يتشكل منها مركبات أخرى كيميائية أكثر شيوعًا مثل الكوارتز، والأحجار النادرة مثل حجر الزمرد وحجر الأوبال، والسيليكون يشغل حوالي خمسة عشر بالمئة من مجمل كتلة كوكب الأرض.
4ـ المغنيسيوم
إن معظم حجم كوكب الأرض يتشكل من خلال الستار السائل، وعنصر المغنيسيوم هو أحد العناصر الرئيسية المكونة للستار الأرضي، ويعد المغنيسيوم هو رابع أكثر العناصر تواجد على كوكب الأرض، هذا بالإضافة إلى أن المغنيسيوم يتواجد في القشرة الأرضية في بعض المركبات مثل الدولوميت وكربونات المغنيسيوم والتلك، ويشغل المغنيسيوم حوالي ثلاثة عشرة بالمئة من كتلة كوكب الأرض إجمالًا.
اقرأ أيضًا: غاز يوجد في الهواء الجوي بكثرة من 8 حروف
استخدامات السيليكون
إن من النادر جدًا أن يتم استخدام عنصر السيليكون الخام في الصناعات المختلفة لكونه مادة غير مناسبة للصناعة، ولكن بالرغم من ذلك فهو يدخل بصور مختلفة في صناعة بعض الأشياء مثل:
- الرمال تعد هي ثاني أكسيد السيليكون والطين هو سيليكات الألمونيوم، وكل منهما يدخل في صناعة الإسمنت والخرسانة.
- يدخل السيليكون بشكل رئيسي في صناعة الزجاج.
- يتم استخدام السيليكون المطاطي كوسيلة لمنع تسرب المياه في الحمامات والسقوف، وكذلك جول النوافذ والأنابيب.
- يدخل في صناعة زيت السيليكون والذي يتم استخدامه في صناعة زيوت التشحيم بأنواعها.
- يدخل زيت السيليكون في صناعة بعض أنواع مستحضرات التجميل وكذلك مكيفات الشعر.
- يدخل عنصر السيليكون في صاعة السيارات ومكوناتها أيضًا مثل كتل المحركات، والمحول والدينامو وأدوات الآلات، بالإضافة إلى رؤوس الأسطوانات.
- يستخدم السيليكون في إزالة الأكسدة التي تظهر على الأسطح الفولاذية.
- يدخل السيليكون في صناعة أدوات المطبخ مثل ألواح الخبز وكذلك قفازات الفرن، وذلك لكونه مقاومًا ممتازًا للحرارة.
- تستخدم سيليكات الصوديوم في صناعة بعض أنواع المواد اللاصق وصناعة الصابون.
- يستخدم هلام السيليكا الذي يكون متواجدًا على هيئة رغوة مكونة من ثاني أكسيد السيليكون في التجفيف لكونه يقوم بامتصاص الرطوبة بسرعة وسهولة.
- يدخل رابع كلوريد السيليكون في صناعة شاشات الدخان.
- يستخدم السيليكون كوسيط موصل من أجل نقل الليزر بشكل متواصل من رامان، لإنشاء ضوء ثابت في مجموعة تسمى بضوئيات السيليكون، ولكن جدير بالذكر أنه عنصر غير فعال في حال استخدامه كمصدر للضوء المستمر.
- يدخل السيليكون في صناعة الإلكترونيات الحديثة، حيث إن السيليكون يستخدم على هيئة شرائح من أجل صناعة رقائق الحواسيب.
بعد معرفة ثاني أكثر العناصر تواجد بعد الهيدروجين على كوكب الأرض، يجب التنويه على أنه من الصعب جدًا أن يتم شراء السيليكون الخام، وهو لا يستخدم إلا في المعامل الكبرى لإجراء التجارب الكيميائية.