الحديد في القرآن الكريم
ورد ذكر الحديد في كتاب الله( تعالى) في ست آيات متفرقات على النحو التالي:
(1) قل كونوا حجارة أو حديدا* (..---- الإسراء:50)
(2) آتوني زبر الحديد.....*(. . الكهف:96)
(3) ولهم مقامع من حديد*( الحج:21)
(4):.. وألنا له الحديد*( سبأ:10)
(5) لقد كنت في غفلة من هذا فكشفنا عنك غطاءك فبصرك اليوم حديد*.( ق:22)
(6).. وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد ومنافع للناس..*( الحديد:25)
وكلها تشير إلى عنصرالحديد ماعدا آية سورة ق والتي جاءت لفظة( حديد) فيها في مقام التشبيه للبصر بمعنى أنه نافذ قوي يبصر به ما كان خفيا عنه في الدنيا.
شروح المفسرين للآية الكريمة
ذكر ابن كثير( يرحمه الله) في تفسير قول الحق( تبارك وتعالى): وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد ومنافع للناس*.
أي وجعلنا الحديد رادعا لمن أبى الحق وعانده بعد قيام الحجة عليه, ولهذا أقام رسول الله( صلى الله عليه وسلم) بمكة بعد النبوة ثلاث عشرة سنة توحى إليه السور المكية, وكلها جدال مع المشركين, وبيان وإيضاح للتوحيد, وبيناته ودلالاته, فلما قامت الحجة على من خالف, شرع الله الهجرة, وأمرهم بالقتال بالسيوف وضرب الرقاب, وقد روي الإمام أحمد, عن ابن عمر قال.. قال رسول الله( صلي الله عليه وسلم) بعثت بالسيف بين يدي الساعة حتى يعبد الله وحده لا شريك له, وجعل رزقي تحت ظل رمحي, وجعل الذلة والصغار على من خالف أمري, ومن تشبه بقوم فهو منهم (ولهذا قال تعالى فيه بأس شديد) يعني السلاح كالسيوف والحراب والسنان ونحوها( ومنافع للناس) أي في معايشهم كالسكة والفأس والمنشار والآلات التي يستعان بها في الحراثة والحياكة والطبخ وغير ذلك.. وقوله تعالى( وليعلم الله من ينصره ورسله بالغيب) أي من نيته في حمل السلاح نصرة لله ورسوله ( إن الله قوي عزيز) أي هو قوي عزيز ينصر من نصره من غير احتياج منه إلى الناس, وإنما شرع الجهاد ليبلو بعضكم ببعض.
وذكر صاحبا تفسير الجلالين( رحمهما الله) في تفسير هذه الآية الكريمة مانصه: لقد أرسلنا رسلنا الملائكة إلى الأنبياء( بالبينات) بالحجج القواطع( وأنزلنا معهم الكتاب) بمعنى الكتب و(الميزان) العدل,( ليقوم الناس بالقسط ( وأنزلنا الحديد) أي أنشأناه, وخلقناه, لقوله تعالى ( وأنزل لكم من الأنعام ثمانية أزواج) أي خلق, وقيل: أخرجناه من المعادن,( فيه بأس شديد) يعني السلاح, يقاتل به من أبى الحق وعانده بعد قيام الحجة عليه,( ومنافع للناس) في معاشهم كالفأس والمنشار وسائر الأدوات والآلات,( وليعلم
الله) علم مشاهدة, معطوف على (ليقوم الناس)( من ينصره) بأن ينصر دينه بآلات الحرب من الحديد وغيره ( ورسله بالغيب) حال من هاء( ينصره) أي غائبا عنهم في الدنيا, قال ابن عباس: ينصرونه ولايبصرونه( إن الله قوي عزيز) لاحاجة له إلى النصرة لكنها تنفع من يأتي بها.
( وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد ومنافع للناس, وليعلم الله من ينصره, ورسله بالغيب) والتعبير بـ( أنزلنا الحديد) كالتعبير في موضع آخر بقوله تعالى( وأنزل لكم من الأنعام ثمانية أزواج) كلاهما يشير إلى إرادة الله وتقديره في خلق الأشياء والأحداث... أنزل الله الحديد( فيه بأس شديد) وهو قوة الحرب والسلم( ومنافع للناس) وتكاد حضارة البشر القائمة الآن تقوم على الحديد( وليعلم الله من ينصره ورسله بالغيب) وهي إشارة إلى الجهاد بالسلاح, تجيء في موضعها من السورة التي تتحدث عن بذل النفس والمال.
ولما تحدث عن الذين ينصرون الله ورسله بالغيب, عقب على هذا بإيضاح معنى نصرهم لله ورسله, فهو نصر لمنهجه ودعوته, أما الله سبحانه فلا يحتاج منهم إلى نصر: إن الله قوي عزيز..
وذكر صاحب (صفوة البيان لمعاني القرآن):.. و(أنزلنا الحديد) أي خلقناه لكم, كقوله تعالى( وأنزل لكم من الأنعام ثمانية أزواج) أي هيأناه لكم, وأنعمنا به عليكم, وعلمناكم استخراجه من الأرض وصنعته بإلهامنا,
( فيه بأس شديد) أي فيه قوة وشدة, فمنه جنة وسلاح, وآلات للحرب وغيرها, وفي الآية إشارة إلى احتياج الكتاب والميزان إلى القائم بالسيف, ليحصل القيام بالقسط,( ومنافع للناس) في معاشهم ومصالحهم, وما من صنعة إلا والحديد آلتها, كما هو مشاهد...
وقال صاحب( صفوة التفاسير ) ) وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد) أي وخلقنا وأوجدنا الحديد فيه باس شديد, لأن آلات الحرب تتخذ منه, كالدروع والرماح والتروس والدبابات وغير ذلك ومنافع للناس أي وفيه منافع كثيرة للناس كسكك الحراثة والسكين والفأس وغير ذلك, وما من صناعة إلا والحديد آلة فيها, قال أبوحيان: وعبر تعالى عن إيجاده بالإنزال كما قال) وأنزل لكم من الأنعام ثمانية أزواج) لأن الأوامر وجميع القضايا والأحكام لما كانت تلقى من السماء جعل الكل نزولا منها, وأراد بالحديد جنسه من المعادن قاله الجمهور.
وذكر أصحاب( المنتخب في تفسير القرآن الكريم) مانصه: لقد أرسلنا رسلنا الذين اصطفيناهم بالمعجزات القاطعة, وأنزلنا معهم الكتب المتضمنة للأحكام وشرائع الدين والميزان الذي يحقق الإنصاف في التعامل, ليتعامل الناس فيما بينهم بالعدل, وخلقنا الحديد فيه عذاب شديد في الحرب, ومنافع للناس في السلم, يستغلونه في التصنيع, لينتفعوا به في مصالحهم ومعايشهم, وليعلم الله من ينصر دينه, وينصر رسله غائبا عنهم إن الله قادر بذاته, لا يفتقر إلى عون أحد.
وجاءوا في الهامش ببعض من صفات الحديد وفوائده.
)آتُونِي زُبَرَ الْحَدِيدِ حَتَّى إِذَا سَاوَى بَيْنَ الصَّدَفَيْنِ قَالَ انْفُخُوا حَتَّى إِذَا جَعَلَهُ نَاراً قَالَ آتُونِي أُفْرِغْ عَلَيْهِ قِطْراً( ( الكهف:96(
قوله تعالى: } آتُونِي زُبَرَ الْحَدِيدِ } الزُّبَر يعني القطع من الحديد، فجمعوا الحديد وجعلوه يساوي الجبال، وهذا يدل على القوة العظيمة في ذلك الوقت، يعني أرتال من الحديد، تجمع حتى تساوي الجبال الشاهقة العظيمة.
)حَتَّى إِذَا سَاوَى بَيْنَ الصَّدَفَيْنِ( يعني جانبي الجبلين { قَالَ انْفُخُوا } يعني انفخوا على هذا الحديد، وليس المراد بأفواهكم؛ لأن هذا لا يمكن، ولكن انفخوا بالآلات والمعدات التي عنده؛ لأن الله أعطاه ملكاً عظيماً، فنفخوا
) حَتَّى إِذَا جَعَلَهُ نَاراً قَالَ آتُونِي أُفْرِغْ عَلَيْهِ قِطْراً) والحديد معروف أنه إذا أوقد عليه في النار يكون ناراً، تكون القطعة كأنها جمرة، بل هي أشد من الجمرة، ثم طلب أن يؤتوه قطراً يفرغه عليه، والقطر هو النحاس المذاب كما قال الله تعالى: ) وَأَسَلْنَا لَهُ عَيْنَ الْقِطْر)(سـبأ: من الآية12)، يعني النحاس أرسله الله تعالى لسليمان، بدل ما كان معدناً قاسياً يحتاج إلى إخراج بالمعاول ثم صَهْر بالنار، أسال الله له عين القطر كأنها ماء - سبحان الله -.
قال ذو القرنين: { آتُونِي أُفْرِغْ عَلَيْهِ قِطْراً } فأفرغ عليه القطر - النحاس - فاشتبك النحاس مع قطع الحديد فكان قوياً.
( فَمَا اسطَاعُوا أَنْ يَظْهَرُوهُ وَمَا اسْتَطَاعُوا لَهُ نَقْباً) (الكهف:97)
قوله تعالى} فَمَا اسْطَاعُوا } و"ما استطاعوا" معناهما واحد، وسبق في قصة موسى مع الخضر {ما لم تستطع ومالم تسطع {.( فَمَا اسْتطَاعُوا أَنْ يَظْهَرُوهُ) يعني أن يصعدوا عليه؛ لأنه عالٍ؛ ولأن الظاهر أنه أملس، فهم لا يستطيعون أن يصعدوا عليه.
)وَمَا اسْتَطَاعُوا لَهُ نَقْباً) لم تأتِ التاء في الفعل الأول (اسطاعوا) وأتت فيه ثانياً، وزيادة المبنى تدل على زيادة المعنى، أيهما أشق أن يصعدوا الجبل أو أن يَنقبوا هذا الحديد؟
الجواب: الثاني أصعب ولهذا قال: { وَمَا اسْتَطَاعُوا لَهُ نَقْباً) لأنه حديد ممسوك بالنحاس، فصاروا لا يستطيعون ظهوره لعلوه وملاسته، فيما يظهر، ولم يستطيعوا له نقباً لصلابته وقوته، إذاً صار سداً منيعاً وكفى الله شر هؤلاء المفسدين وهم يأجوج ومأجوج.
العلاقة بين رقم سورة الحديد في المصحف الشريف ورقم الآية في السورة بكل من الوزن الذري والعدد الذري للحديد
للحديد ثلاثة نظائر يقدر وزنها الذري بحوالي57,56,54 ولكن أكثرها انتشارا هو النظير الذي يحمل الوزن الذري تقريبا 56(55,847).
ومن الغريب أن رقم سورة الحديد في المصحف الشريف هو57, وهو يتفق مع الوزن الذري لأحد نظائر الحديد, ولكن القرآن الكريم يخاطب المصطفى( صلى الله عليه وسلم) في سورة الحجر بقول الحق( تبارك وتعالى):ولقد آتيناك سبعا من المثاني والقرآن العظيم( الحجر:87)
وواضح من هذه الآية الكريمة أن القرآن الكريم بنصه يفصل فاتحة الكتاب عن بقية القرآن الكريم, وبذلك يصبح رقم سورة الحديد(56) وهو الوزن الذري لأكثر نظائر الحديد شيوعا في الأرض, كذلك وصف سورة الفاتحة بالسبع المثاني وآياتها ست يؤكد أن البسملة آية منها( ومن كل سورة من سور القرآن الكريم ذكرت في مقدمتها, وقد ذكرت في مقدمة كل سور القرآن الكريم ماعدا سورة( التوبة) وعلى ذلك فإذا أضفنا البسملة في مطلع سورة الحديد إلى رقم آية الحديد وهو(25) أصبح رقم الآية(26) وهو نفس العدد الذري للحديد, ولايمكن أن يكون هذا التوافق الدقيق قد جاء بمحض المصادفة لأنها لايمكن أن تؤدي إلى هذا التوافق المبهر في دقته, وصدق الله العظيم الذي قال في وصفه للقرآن الكريم.
لكن الله يشهد بما أنزل إليك أنزله بعلمه والملائكة يشهدون وكفى بالله شهيدا* (النساء:166)
وقوله تعالي( أفلا يتدبرون القرآن ولو كان من عند غير الله لوجدوا فيه اختلافا كثيرا)النساء82)
الاعجاز العلمى فى سورة الحديد
في هذه السورة إعجاز علمي و إعجاز عددي في آية واحدة، أما الإعجاز العلمي فهو قول الله جل وعلا: (وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد ومنافع للناس) فكنت أقول الله يخبرنا عن أن الحديد نزل من السماء، لكن نحن نستخرج الحديد من الأرض، فكان المقدَّر أن يقال خلقنا الحديد لا (أنزلنا الحديد) ، ووجدنا بعض المفسرين - رضوان الله عليهم- يقولون أنزلنا بمعنى خلقنا، فيرد عليهم آخرون من المفسرين قالوا:لا، لو أراد الله أن يقول خلقنا لقال خلقنا ولكنه قال أنزلنا .
وحين تسأل العلماء الذين فكوا شفرة هذا العلم في العصر الحديث هذا السؤال عن كيفية خلق الحديد في الارض ؟
تأتيك الاجابة أن : الحديد يستحيل أن يكون قد خلق في الأرض، الحديد لابد أن يكون قد خلق في السماء ونزل إلى الأرض، لماذا؟
لأن تكوين ذرة حديد واحدة لما حسبها العلماء وجدوا أنها تحتاج إلى طاقة مثل طاقة المجموعة الشمسية أربع مرات، فالحديد عنصر وافد من الكون.
أما الإعجاز العددي يقول بعض الباحثين:نحن عندنا معجزة في الحديد، لكن من الناحية الرقمية، فيقولون الحديد له وزن ذري ومعه خمسة أوزان ذرية، الوزن الذري الأوسط 57، وزن الذرة 57، افتح المصحف.. إذا فتحت أي مصحف الآن ستجد سورة الحديد رقمها في المصحف 57، فيقولون الوزن الذري.. 57 ورقم سورة الحديد 57، ثم يقولون العدد الذري..26 للحديد،آية الحديد في سورة الحديد رقمها 26 إذا حسبنا البسملة آية، فيقولون هل هذه مصادفة أن يكون رقم السورة هو الوزن الذري ورقم الآية هو العدد الذري؟!
النيازك والحديد
يتساقط في كل عام آلاف النيازك والشهب على كوكب الأرض، التي قد يزن بعضها أحياناً عشرات الأطنان, ففي سنة 1902م عثر على نيزك في الولايات المتحدة بلغ (62 طناً) مكوّناً من سبائك الحديد والنيكل. أما في ولاية "أريزونا" فقد أحدث شهاب فوهةً ضخمةً عمقها (600 قدم) وقطرها (4000 قدم) وقد بلغت كميات الحديد المستخرجة من شظاياه الممزوجة بالنيكل عشرات الأطنان. قال "أرثر بيرز" في كتابه "الأرض": "قُسّمت النيازك إلى ثلاثة أقسام عامة:
1 –النيازك الحديدية: وهي متكونة من أكثر من 98% من الحديد والنيكل.
2 -النيازك الحديدية الحجرية: نصفها مكوّن تقريباً من الحديد والنيكل والنصف الآخر من نوع الصخر المعروف باسم الـ "أوليفين".
3- النيازك الحجرية: التي تشتمل على حجارة، وتقسم حجارتها إلى عدة أنواع.
ويعتقد علماء الفلك حالياً أن النيازك والشهب ما هي إلا مقذوفات فلكية من ذرات مختلفة الأحجام، وتتألف من معدن الحديد وغيره، ولذلك كان معدن الحديد من أول المعادن التي عُرِفت للإنسانية على وجه الأرض، لأنه يتساقط بصورة نقية من السماء على شكل نيازك.
إن أصل تكوّن الأرض عن طريق النمو التراكمي للكويكبات هي فرضية موثقة، والنيازك هي الأمثلة المحتملة للكويكبات التي عاشت في مرحلة ما قبل التكوكب من النظام الشمسي. هكذا يظهر أن الأرض قد تشكلت بتراكم الأجسام الصلبة مع التركيب المتوسط للنيازك الحجرية.
إن الرسل القادمة من الفضاء الخارجي زودت الثقافات القديمة الراقية في بلاد مابين النهرين ومصر بالمعدن السماوي ـ الحديد ـ قبل أن يتعلم الناس استكشافه هنا على الأرض بزمن طويل. ولم تعرف كيفية استعمال العالم القديم لهذا المعدن السماوي إلا في القرن الحالي . ففي عام 1922م قام عالم الآثار هاورد howard باكتشاف مهم بعد عشرين عاماً من البحث عن الآثار المصرية في وادي الملوك، حيث ظن أن هناك قبراً
من المواد بلغت 143 قطعة عثر هوارد على خنجر يحتمل أن يكون نصله مصنوعاً من حديد أحد النيازك, وكان الخنجر هدية بعث بها ملك الحثيين من بلاد مابين النهرين إلى حاكم مصر وكان عمره أربعة آلاف سنة.
حديد الأرض في العلوم الكونية
بينما لاتتعدى نسبة الحديد في شمسنا0.0037% فإن نسبته في التركيب الكيميائي لأرضنا تصل إلى35,9% من مجموع كتلة الأرض المقدرة بحوالي ستة آلاف مليون مليون مليون طن, وعلى ذلك فإن كمية الحديد في الأرض تقدر بأكثر من ألفي مليون مليون مليون طنا, ويتركز الحديد في قلب الأرض, أو مايعرف باسم لب الأرض, وتصل نسبة الحديد فيه إلى90% ونسبة النيكل( وهو من مجموعة الحديد) إليى% وتتناقص نسبة الحديد من لب الأرض إلى الخارج باستمرار حتى تصل إلي5,6% في قشرة الأرض.
وإلى أواخر الخمسينيات من القرن العشرين لم يكن لأحد من العلماء إمكانية التصور( ولو من قبيل التخيل) أن هذا القدر الهائل من الحديد قد أنزل إلى الأرض من السماء إنزالا حقيقيا!!
كيف أنزل؟ وكيف تسنى له اختراق الغلاف الصخري للأرض بهذه الكميات المذهلة؟ وكيف أمكنه الاستمرار في التحرك بداخل الأرض حتى وصل إلى لبها؟ وكيف شكل كلا من لب الأرض الصلب ولبها السائل على هيئة كرة ضخمة من الحديد والنيكل يحيط بها وشاح منصهر من نفس التركيب, ثم أخذت نسبته في التناقص باستمرار في اتجاه قشرة الأرض الصلبة؟
لذلك لجأ كل المفسرين للآية الكريمة التي نحن بصددها إلى تفسير( وأنزلنا الحديد) بمعني الخلق والإيجاد والتقدير والتسخير, لأنه لما كانت أوامر الله تعالى وأحكامه تلقى من السماء إلى الأرض جعل الكل نزولا منها, وهو صحيح, ولكن في أواخر القرن العشرين ثبت لعلماء الفلك والفيزياء, الفلكية أن الحديد لايتكون في الجزء المدرك من الكون إلا في مراحل محددة من حياة النجوم تسمى بالعماليق الحمر, والعماليق العظام, والتي بعد أن يتحول لبها بالكامل إلى حديد تنفجر على هيئة المستعرات العظام, وبانفجارها تتناثر مكوناتها بما فيها الحديد في صفحة الكون فيدخل هذا الحديد بتقدير من الله في مجال جاذبية أجرام سماوية تحتاج إليه مثل أرضنا الابتدائية التي وصلها الحديد الكوني, وهي كومة من الرماد فاندفع إلى قلب تلك الكومة بحكم كثافته العالية وسرعته المندفع بها فانصهر بحرارة الاستقرار في قلب الأرض وصهرها, ومايزها إلى سبع أرضين!! وبهذا ثبت أن الحديد في أرضنا, بل في مجموعتنا الشمسية بالكامل قد أنزل إليها إنزالا حقيقيا.
أولا: إنزال الحديد من السماء
قال أشهر علماء العالم في مؤتمرات الإعجاز العلمي للقرآن الكريم.. الدكتور استروخ وهو من أشهر علماء وكالة ناسا الأمريكية للفضاء.. قال: لقد أجرينا أبحاثا كثيرة على معادن الأرض وأبحاثا معملية..
ولكن المعدن الوحيد الذي يحير العلماء هو الحديد.. قدرات الحديد لها تكوين مميز.. إن الالكترونات والنيترونات في ذرة الحديد لكي تتحد فهي محتاجة إلى طاقة هائلة تبلغ أربع مرات مجموع الطاقة الموجودة في مجموعتنا الشمسية..
ولذلك فلا يمكن أن يكون الحديد قد تكون على الأرض.. ولابد أنه عنصر غريب وفد إلى الأرض ولم يتكون فيها قال تعالى: {وَأَنزَلْنَا الْحَدِيدَ فِيهِ بَأْسٌ شَدِيدٌ وَمَنَافِعُ لِلنَّاسِ وَلِيَعْلَمَ اللَّهُ مَن يَنصُرُهُ وَرُسُلَهُ بِالْغَيْبِ إِنَّ اللَّهَ قَوِيٌّ عَزِيزٌ}... سورة الحديد: 25. في دراسة لتوزيع العناصر المختلفة في الجزء المدرك من الكون لوحظ أن غاز الهيدروجين هو أكثر العناصر شيوعا إذ يكون أكثر من74% من مادة الكون المنظور, ويليه في الكثرة غاز الهيليوم الذي يكون حوالي24% من مادة الكون المنظور, وأن هذين الغازين وهما يمثلان أخف العناصر وأبسطها بناء يكونان معا أكثر من98% من مادة الجزء المدرك من الكون, بينما باقي العناصر المعروفة لنا وهي(103) عناصر تكون مجتمعة أقل من2% من مادة الكون المنظور,وقد أدت هذه الملاحظة إلى الاستنتاج المنطقي أن أنوية غاز الهيدروجين هي لبنات بناء جميع العناصر المعروفة لنا وأنها جميعا قد تخلقت باندماج أنوية هذا الغاز البسيط مع بعضها البعض في داخل النجوم بعملية تعرف باسم عملية الاندماج النووي تنطلق منها كميات هائلة من الحرارة,. وتتم بتسلسل من أخف العناصر إلى أعلاها وزنا ذريا وتعقيدا في البناء.
فشمسنا تتكون أساسا من غاز الهيدروجين الذي تندمج أنويته مع بعضها البعض لتكون غاز الهيليوم وتنطلق طاقة هائلة تبلغ عشرة ملايين درجة مئوية, ويتحكم في هذا التفاعل( بقدرة الخالق العظيم) عاملان هما زيادة نسبة غاز الهيليوم المتخلق بالتدريج, وتمدد الشمس بالارتفاع المطرد في درجة حرارة لبها, وباستمرار هذه العملية تزداد درجة الحرارة في داخل الشمس تدريجيا, وبازديادها ينتقل التفاعل إلى المرحلة التالية التي تندمج فيها نوي ذرات الهيليوم مع بعضها البعض منتجة نوي ذرات الكربون12, ثم الأوكسجين16 ثم النيون20, وهكذا.
وفي نجم عادي مثل شمسنا التي تقدر درجة حرارة سطحها بحوالي ستة آلاف درجة مئوية, وتزداد هذه الحرارة تدريجيا في اتجاه مركز الشمس حتى تصل إلى حوالي15 مليون درجة مئوية, يقدر علماء الفيزياء الفلكية أنه بتحول نصف كمية الهيدروجين الشمسي تقريبا إلى الهيليوم فإن درجة الحرارة في لب الشمس ستصل إلى مائة مليون درجة مئوية, مما يدفع بنوي ذرات الهيليوم المتخلقة إلى الاندماج في المراحل التالية من عملية الاندماج النووي مكونة عناصر أعلى في وزنها الذري مثل الكربون ومطلقة كما أعلى من الطاقة, ويقدر العلماء أنه عندما تصل درجة حرارة لب الشمس إلى ستمائة مليون درجة مئوية يتحول الكربون إلى صوديوم ومغنيسيوم ونيون, ثم تنتج عمليات الاندماج النووي التالية عناصر الألمنيوم,
والسيليكون, والكبريت والفسفور, والكلور, والأرجون, والبوتاسيوم, والكالسيوم على التوالي, مع ارتفاع مطرد في درجة الحرارة حتى تصل إلى ألفي مليون درجة مئوية حين يتحول لب النجم إلى مجموعات التيتانيوم, والفاناديوم, والكروم, والمنجنيز والحديد( الحديد والكوبالت والنيكل) ولما كان تخليق هذه العناصر يحتاج إلى درجات حرارة مرتفعة جدا لاتتوافر إلا في مراحل خاصة من مراحل حياة النجوم تعرف باسم العماليق الحمر والعماليق العظام وهي مراحل توهج شديد في حياة النجوم, فإنها لاتتم في كل نجم من نجوم السماء, ولكن حين يتحول لب النجم إلى الحديد فانه يستهلك طاقة النجم بدلا من إضافة مزيد من الطاقة إليه, وذلك لأن نواة ذرة الحديد هي أشد نوي العناصر تماسكا, وهنا ينفجر النجم على هيئة مايسمى باسم المستعر الأعظم من النمط الأول أو الثاني حسب الكتلة الابتدائية للنجم, وتتناثر أشلاء النجم المنفجر في صفحة السماء لتدخل في نطاق جاذبية أجرام سماوية تحتاج إلى هذا الحديد, تماما كما تصل النيازك الحديدية إلى أرضنا بملايين الأطنان في كل عام.
ولما كانت نسبة الحديد في شمسنا لاتتعدي0.0037% من كتلتها وهي أقل بكثير من نسبة الحديد في كل من الأرض والنيازك الحديدية التي تصل إليها من فسحة الكون, ولما كانت درجة حرارة لب الشمس لم تصل بعد إلى الحد الذي يمكنها من انتاج السيليكون, أو المغنيسيوم, فضلا عن الحديد, كان من البديهي استنتاج أن كلا من الأرض والشمس قد استمد ما به من حديد من مصدر خارجي عنه في فسحة الكون, وأن أرضنا حينما انفصلت عن الشمس لم تكن سوي كومة من الرماد المكون من العناصر الخفيفة, ثم رجمت هذه الكومة بوابل من النيازك الحديدية التي انطلقت إليها من السماء فاستقرت في لبها بفضل كثافتها العالية وسرعاتها الكونية فانصهرت بحرارة الاستقرار, وصهرت كومة الرماد ومايزنها إلى سبع أرضين: لب صلب على هيئة كرة ضخمة من الحديد(90%) والنيكل(9%) وبعض العناصر الخفيفة من مثل الكبريت, والفسفور, والكربون(1%) يليه إلى الخارج, لب سائل له نفس التركيب الكيميائي تقريبا, ويكون لب الأرض الصلب والسائل معا حوالي31% من مجموع كتلة الأرض, ويلي لب الأرض إلى الخارج وشاح الأرض المكون من ثلاثة نطق, ثم الغلاف الصخري للأرض, وهو مكون من نطاقين, وتتناقص نسبة الحديد من لب الأرض إلى الخارج باستمرار حتى تصل إلي5,6% في قشرة الأرض وهي النطاق الخارجي من غلاف الأرض الصخري.
من هنا ساد الاعتقاد بأن الحديد الموجود في الأرض والذي يشكل35,9% من كتلتها لابد وأنه قد تكون في داخل عدد من النجوم المستعرة من مثل العماليق الحمر, والعماليق العظام والتي انفجرت على هيئة المستعرات العظام فتناثرت أشلاؤها في صفحة الكون ونزلت إلى الأرض على هيئة وابل من النيازك الحديدية, وبذلك أصبح من الثابت علميا أن حديد الأرض قد أنزل إليها من السماء, وأن الحديد في مجموعتنا الشمسية كلها قد أنزل كذلك إليها من السماء, وهي حقيقة لم يتوصل العلماء إلى فهمها إلا في أواخر الخمسينيات, من القرن العشرين, وقد جاء ذكرها في سورة الحديد, ولايمكن لعاقل أن يتصور ورودها في القرآن الكريم الذي أنزل منذ أكثر من أربعة عشر قرنا على نبي أمي( صلى الله عليه وسلم) وفي أمة كانت غالبيتها الساحقة من الأميين, يمكن أن يكون له من مصدر غير الله الخالق الذي أنزل هذا القرآن بعلمه, وأورد فيه مثل هذه الحقائق الكونية لتكون شاهدة إلى قيام الساعة بأن القرآن الكريم كلام الله الخالق, وأن سيدنا محمدا( صلى الله عليه وسلم) ما كان ينطق عن الهوى( إن هو إلا وحي يوحي* علمه شديد القوي.
ثانيا: البأس الشديد للحديد
الحديد عنصر فلزي عرفه القدماء, فيما عرفوا من الفلزات مثل الذهب, والفضة, والنحاس, والرصاص, والقصدير والزئبق, وهو أكثر العناصر انتشارا في الأرض(35,9%) ويوجد أساساعلى هيئة مركبات الحديد من مثل أكاسيد, وكربونات, وكبريتيدات, وكبريتات وسيليكات ذلك العنصر, ولايوجد على هيئة الحديد النقي إلا في النيازك الحديدية وفي جوف الأرض.
والحديد عنصر فلزي شديد البأس, وهو أكثر العناصر ثباتا وذلك لشدة تماسك مكونات النواة في ذرته التي تتكون من ستة وعشرين بروتونا, وثلاثين نيوترونا, وستة وعشرين إليكترونا, ولذلك تمتلك نواة ذرة الحديد أعلى قدر من طاقة التماسك بين جميع نوي العناصر الأخرى, ولذا فهي تحتاج إلى كميات هائلة من الطاقة لتفتيتها أو للإضافة إليها.
ويتميز الحديد وسبائكه المختلفة بين جميع العناصر والسبائك المعروفة بأعلى قدر من الخصائص المغناطيسية, والمرونة( القابلية للطرق والسحب وللتشكل) والمقاومة للحرارة ولعوامل التعرية الجوية, فالحديد لاينصهر قبل درجة1536 مئوية, ويغلي عند درجة3023 درجة مئوية تحت الضغط الجوي العادي عند سطح البحر, وتبلغ كثافة الحديد7,874 جرام للسنتيمتر المكعب عند درجة حرارة الصفر المطلق.
ثالثا:منافع الحديد للناس
للحديد منافع جمة وفوائد أساسية لجعل الأرض صالحة للعمران بتقدير من الله, ولبناء اللبنات الأساسية للحياة التي خلقها ربنا( تبارك وتعالي) فكمية الحديد الهائلة في كل من لب الأرض الصلب, ولبها السائل تلعب دورا مهما في توليد المجال المغناطيسي للأرض, وهذا المجال هو الذي يمسك بكل من الغلاف الغازي والمائي والحيوي للأرض, وغلاف الأرض الغازي يحميها من الأشعة والجسيمات الكونية ومن العديد من أشعات الشمس الضارة, ومن ملايين الأطنان من النيازك, ويساعد على ضبط العديد من العمليات الأرضية المهمة مثل دورة كل من الماء, والأوكسجين, وثاني أكسيد الكربون, والأوزون وغيرها من العمليات اللازمة لجعل الأرض كوكبا صالحا للعمران.
والحديد لازمة من لوازم بناء الخلية الحية في كل من النبات والحيوان والانسان إذ تدخل مركبات الحديد في تكوين المادة الخضراء في النباتات( الكلوروفيل) وهو المكون الأساسي للبلاستيدات الخضراء التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي اللازمة لنمو النباتات, ولانتاج الأنسجة النباتية المختلفة من مثل الأوراق والأزهار, والبذور والثمار والتي عن طريقها يدخل الحديد إلى أنسجة ودماء كل من الانسان والحيوان, وعملية التمثيل الضوئي هي الوسيلة الوحيدة لتحويل طاقة الشمس إلى روابط كيميائية تختزن في أجساد جميع الكائنات الحية, وتكون مصدرا لنشاطها أثناء حياتها, وبعد تحلل أجساد تلك الكائنات بمعزل عن الهواء تتحول إلى مختلف صور الطاقة المعروفة( القش, والحطب, والفحم النباتي, والفحم الحجري, والغاز الفحمي والنفط, والغاز الطبيعي وغيرها), والحديد يدخل في تركيب بروتينات نواة الخلية الحية الموجودة في المادة الحاملة للشفرة الوراثية للخلية( الصبغيات) كما يوجد في سوائل الجسم المختلفة, وهو أحد مكونات الهيموغلوبين وهي المادة الأساسية في كرات الدم الحمراء, ويقوم الحديد بدور مهم في عملية الاحتراق الداخلي للأنسجة والتمثيل الحيوي بها. ويوجد في كل من الكبد, والطحال والكلي, والعضلات والنخاع الأحمر, ويحتاج الكائن الحي إلى قدر محدد من الحديد إذا نقص تعرض للكثير من الأمراض التي أوضحها فقر الدم والحديد عصب الصناعات المدنية والعسكرية فلا تكاد صناعة معدنية أن تقوم في غيبة الحديد.
علاقة الحديد بالروابط الاجتماعية
عندما نسبر أغوار الكوكب الأزرق وهو كوكبنا كوكب الأرض، سنجد أن لب الأرض يحوي كمية ضخمة جداً من عنصر الحديد الذي ذكر القرآن الكريم بأن الله أنزله (عبر النيازك الساقطة على الارض والتي تحتوي على كميات من الحديد قد تصل الى 90% من كتلة النيازك)ليستفيد الناس منه في إقامة الحضارة عبر هذه الدعامة القوية الموهوبة لنا من السماء." ... وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد ومنافع للناس ... " آية 25- سورة الحديد.نحن في ثقافتنا العامة نشير إلى قوة الحديد وصلابته عن طريق استخدام الأمثال الشعبية ومن ضمنها "لا يفل الحديد إلا الحديد" و كذلك "سنضرب بيد من حديد". ومن جهة أخرى فإن الحديد عنصر ضروري لحياة الانسان كونه يدخل في تركيب هيموجلوبين الدم وكذلك لحياة النباتات كونه يدخل في تركيب الكلوروفيل
ولكن هناك سؤال يطرح نفسه بنفس قوة الحديد !
ما هي علاقة الحديد وقوته بالروابط المجتمعية ؟!!
هيا معاً أحبتي نستكشف هذه العلاقة العجيبة عبر أخذ الإجابة من الحديد نفسه !!
إذا نظرنا لموقع الحديد الإجتماعي بين أفراد أسرته (العناصر الكيميائية) والذي عددهم يفوق الـ100 عنصر، لوجدنا أنه يقع في المرتبة 26 (أي يحتوي على 26 إلكترون) ورمزه الكيميائي [Fe]، ودعونا نقول أن موقعه يقترب من وسط العائلة المحيطة به .
قال تعالى " وجعلناكم أمة وسطاً .. " ونحن يجب علينا أن نستفيد من وصف القرآن لنا بأن نجعل أنفسنا وسطيين في أغلب أمور حياتنا بعيداً عن التطرف بشقيه. ولو دققنا في كتابنا الكريم لوجدنا "فيه تبيان لكل شيء" وهو بالطبع قد سبق جميع العلوم الحديثة ومن ضمنها علم البرمجة اللغوية العصبية (NLP) والذي جزء كبير منه يتحدث عن هذه الوسطية، ويؤكد عليها وعلينا لنكون أقوياء ووسطيين مثل الحديد!
ولو تبحرنا قليلاً لنتعرف على بعض مميزاته لوجدنا بأنه فلز انتقالي، معدني ذو بريق لامع، صلب، درجة حرارة انصهاره عالية جداً، قابل للتمغنط، موصل ممتاز للحرارة والكهرباء والصوت، له معامل جيد للتمدد وله 7 نظائر.
لو أخذنا هذه المميزات بشكل إجمالي سنجد بأنه معدن قابل للطرق والسحب والتشكيل، بمعنى لو أردنا تطبيق الأمر على أنفسنا بنفس الصورة، فإنه يتوجب علينا أن نكون قابلين للطرق من صعاب الأمور، نتشكل مع شكل الظروف المحيطة بنا، مرنين مع الناس من حوالينا وخصوصاً أفراد أسرتنا الذين هم أقرب الناس إلينا، والذين تهمنا مصلحتهم وسعادتهم، وتهمهم مصلحتنا وسعادتنا بلا أدنى شك، فقد يقومون بإسداء نصيحة أو القيام بموقف ما ونحن نراه سلبياً في لحظتها، عند هذه اللحظة يجب علينا أن نذكر الحديد ونتأنى ونتحكم في رد الفعل الطبيعي الذي قد يصدر منا أو من أحد الأطراف أو حتى جُلّهم.
كذلك نجد الحديد يقوم بعمل روابط تساهمية أحادية أو ثنائية أو ثلاثية (نتيجة لعدم اكتمال مداره الأخير بالإلكترونات) وحيداً فريداً مع نفسه ليعطينا مادة الحديد القوية، والاسم العلمي للحديد هو [Ferrum] ولو قمنا على سبيل النكتة بتحريف اسمه بالعربية سنجد بأن اسمه يتحول لـ(فرّمن الفرار) ولكننا على العكس سنجد بأن الحديد من أصلب المواد على الأرض عند الشدائد، والتي نستخدمها يومياً ولا غنى لنا عنها، لذا يجب علينا أن نكون بنفس الصلابة أو حتى أقوى منه في مصارعة الاهواء والنفس الأمارة بالسوء لنستطيع أن نقيم دعامة توصلنا بكل قوة لمرادنا في حياتنا الدنيا بصورة مشروعة، وكذلك للحياة الحقيقية في الاخرة والتي هي دار القرار. أيضاً يمكن أن يساهم الحديد بروابط تساهمية قطبية مع بعض إخوته العناصر الفلزية الإيجابية ليصنعوا مركّبات مفيدة مختلفة، وهذا ينطبق حقاً علينا نحن البشر في واقعنا الذي نعيشه حالياً في أننا نتساهم مع بعضنا البعض رغم اختلافنا في الفكر وطريقة الحياة، ونتشارك في السراء والضراء ونتحاور بشكل إيجابي نتيجة للوعي والثقافة التي تتنامى يوماً بعد يوم.
من جهة أخرى نجد أيضاً بأن عنصر الحديد يكون إيجابياً جداً عندما يرتبط بروابط أيونية قوية مع عناصر سلبية جداً بصورة أقوى من ارتباطه مع إخوته الإيجابيين أو حتى مع نفسه، وحقيقة الأمر أن الحديد يخبرنا بأنه يحتاج بصورة كبيرة جداً للإرتباط الوثيق مع تلك العناصر السلبية الموجودة في المجتمع وهم يحتاجونه أيضاً لأنهم في بوتقة واحدة وأنّ في الاتحاد قوة، وأنه يحتاج لحرارة عالية وضغط شديد حتى يفك علاقته بهم. ورغم هذا الانفكاك القهري أو الاختياري لا يفتأ الحديد إلا ويرجع ليبني روابط قوية جديدة عندما يبرد الجو ولو قليلاً لأنه يعلم لأن المصلحة مشتركة والنتيجة استفادة الجميع رغم الاختلاف الواضح في وجهات النظر.
ومن عجائب الحديد أنه يتمغنط !
البشر كذلك يتمغنطون !؟
كيف ؟؟!
قطعة الحديد يمكن أن تتمغنط باستخدام عملية الدلك أو التأثير(الحث) أو الكهرباء، عبر ترتيب الجسيمات المغناطيسية بداخلها في اتجاه واحد، وكذلك يفقد الحديد مغنطته عند طرقه بشدة أو بتسخينه إلى درجة حرارة عالية لأن تلك الجسيمات في هاتين الحالتين تتبعثر من جديد.
كذلك الناس يوجد بداخلهم إحساس وشعور وميول ورغبة وتحدى ونفس حائرة تريد من يرشدها للطريق. فعندما يتأثرون بشخصية أو فكر أو بثقافة ما فإن (جسيماتهم الإحساسية والشعورية) تتوجه في اتجاه ما يؤثر عليها سواءً كان جيداً أم غير جيد مما قد يؤدي إلى حصولنا على مغناطيس دائم أو مؤقت بحسب طريقة المغنطة. فلذلك قد يجد المُصلح صعوبة في فك شفرة تلك الجسيمات من أجل إعادة برمجتها وترتيبها بالاتجاه الصحيح ليكون المغناطيس مغناطيساً حقيقياً إيجابياً ودائماً وقوياً.
ورغم كل هذه القوة الحديدية، وحسن اختياره عند الترابط مع بعض إخوته، قد يخطيء ويرتبط الحديد مع أخ يبدو على ظاهره بأنه سر الحياة والوجود وهو غاز الأوكسجين ظناً منه أنه سيعيش عبر تنفسه ويرتقي ويتطور، ولكنه بعد فترة من الاستنشاق والارتباط الخادع يكتشف بأنه يجب أن يفك الارتباط حالاً لأنه يحتضر بسبب تكون الصدأ (باطن الأوكسجين الخفي في هذه الحالة). قد يفكر الحديد في هذه الحالة بأنه لو لم يلمّه في أحضانه بحب ساذج، ولو أنه تريث قليلاً ليعرفه على حقيقته أو حتى ليتزود بمناعة تمنع الصدأ لكان في حال أفضل، فبعضنا في هذه الحالة يبكي بدون فائدة وينعزل عن المجتمع وينتظر يومه المحتوم. والبعض الآخر الذكي الذي هو حقاً حديدٌ صُلب، يُصّر ويقاوم الصدأ بنفسه وقد يتصل بأهل الاختصاص لتدارك الأمر قبل فوات الأوان، عندها سيجد بأن الصدأ يزول ويزول إلى أن ينتهي تماماً من الوجود
" وأنزلنا الحديد ":
قال تعالى:
﴿ وَأَنْزَلْنَا مَعَهُمُ الْكِتَابَ وَالْمِيزَانَ لِيَقُومَ النَّاسُ بِالْقِسْطِ وَأَنْزَلْنَا الْحَدِيدَ ﴾ [سورة الحديد]
ما علاقة الحديد بالميزان ؟
إن الإنسان إذا رأى نبِيَّ الله، أو اسْتمعُ إلى حديثه الذي جاء فيه بالبيّنات، أو قرأ كتاب الله عز وجل – وكتاب الله فيه سِرُّ الوجود وغاية الوُجود وطريق السعادة والسلامة فإنه سيطبق الميزان و الشريعة الإلهية في حركته اليومية مع بني جِنسِهِ، فإن لم يخْضَع لهذا الأمر الإلهي ولم يرْتَدِع به، كان لا بد من وجود من يرْدعُهُ ( إنّ الله ينزع بالسلطان ما لا ينزع بالقرآن! ).
أما الحديد: فأنَّ مؤتمراً لِدِراسة مخزون الحديد في الأرض عُقِدَ في عام ألف وتسعمائة وعشرة، فَشُكِّلَت لِجانٌ لذلك، فدرسَت كلّ أماكن التَّعدين في الأرض خِلال أشهر، وعادت بِتَقرير إلى هذا المؤتمر يقول: إن مخزون الحديد في الأرض يكفي سِتِّين عاماً ! ثمّ اكْتُشِفَ أنَّ كميَّة الحديد في الأرض تُساوي خمساً بالمائة من وزْن القِشرة الأرضِيَّة ؛ أي: خمساً وسبعين ألف مليونِ مليون طنّ !! قال تعالى:
﴿ وَإِنْ مِنْ شَيْءٍ إِلَّا عِنْدَنَا خَزَائِنُهُ وَمَا نُنَزِّلُهُ إِلَّا بِقَدَرٍ مَعْلُومٍ(21)﴾
[ سورة الحجر ]
فيجب علينا ألا نُصدِّق كل شيء يُقال لنا ُ ! فهناك من يقول: سوف يحدث الجفاف، فإذا بالمطر ينهمر فيُفجِّر الينابيع، و أنا أذكر أنَّ الله أكرمنا في بلدنا هذا بِثَلاثة ملايين طن قمحاً، واستهلاكنا منه مليون طن فقط، فَنَظِريَّة الانفجار السُّكاني وقِلَّة الموارد، وقلَّة المياه ؛ هي نظريَّات ما أنزل الله بها من سلطان، ولكنّ الله تعالى يُقنِّن، وتقنين الله تقنين تأديب، ولكنّ الإنسان إذا قنَّن فإنَّه يُقَنِّن تقنين عَجْز، وشتان بين التَّقنينَين.
منافع الحديد
أما المنافع فهي كثيرة،فلا يكاد يوجد حِرفة ولا مصلحة في الأرض إلا وأدواتها مصنوعة من الحديد ؛ بدءاً بأدوات المزارع الذي يحفر الأرض، وانتهاء بأدوات جرَّاح القلب، قال الله تعالى:
﴿ وَأَنْزَلْنَا مَعَهُمُ الْكِتَابَ وَالْمِيزَانَ لِيَقُومَ النَّاسُ بِالْقِسْطِ وَأَنْزَلْنَا الْحَدِيدَ فِيهِ بَأْسٌ شَدِيدٌ وَمَنَافِعُ لِلنَّاسِ ﴾
[سورة الحديد]
بسم الله الرحمن الرحيم وانزلنا الحديد فيه باس شديد ومنافع للناس) في هذة الايه الكريمه يضعنا الله الكريم امام حقيقتين علميتين ثبتتا حديثا احدهما فلكيه والاخرى طبيه وكالاتي يقول الله المتعالي انزلنا الحديد < وقد فسر العلماء والمفسرون والى يومنا هذا الانزال بالخلق اي ان الله عز وجل عندما يتعرض لذكر النعم والرحمه فانه يصفها بلانزال معنويا لافعلا اي ان كل مافي الكون من خلق انما هو من خزائن رحمته) الى ان جاءت المفاجئه بواسطه البحوث التي اجرتها وكاله ناسا الامريكيه لعلوم الفضاء والتي دعمها علماء الفلك والجيولوجيا من جميع مراكز البحوث في العالم بان ما موجود من عنصر الحديد على الكرة الارضيه انما هو حصيله قصف الكرة الارضيه بوابل من النيازك التي تحتوي على الحديد كعنصر رئيسي في تكوينها وفي احدى الفترات التاريخيه التي مرت بها الارض في العصور السحيقه ومن خارج مجموعتنا الشمسيه ومجرتنا درب التبانه " ذلك انالارض التي انفصلت عن الشمس( وهي حقيقه يوكدها القران) لاتحتوي على الحديد كاءاحد مكوناتها وذلك ان احرارة الشمس التي ننتمي اليها انما قادرة على صنع الامنيوم كحد اعلىبواسطه الاندماج النووي واماما فوق ذلك من العناصر مثل الحديد وغيرة فانها تحتاج الى نجم يمتلك اربعه اضعاف حرارة الشمس كحد ادنى لتوليد عنصر الحديد "اذا فان ماذكرة الله في كتابه المجيد انما هو حقيقه علميه بالاضافه الى روعتها البلاغيه ثم يقول الله المتعال :فيه باس شديد ومنافع للناس (بالاضافه الى تفسير الايه كما جاء في بطون التفاسير في عدم التفريق بين الباس الشديد والمنافع وهو استخدام عبر التاريخ كعنصر رئيسي في صنع السلاح والدروع و ما دون ذلك من ادوات ذات استخدام يومي حيوي التي تشملها كلمه ( منافع) فقد جاء العلم الحديث (الطب) بتفسير ادق للباس الشديد فعندما ذكر الباس الشديد عنى فيه ما هو خارج عن قدرة وفعل البشر في هذة المادة فلو اننا تاملنا جسم الكائن الحي ومنه الانسان لوجدناان كل مانعيش عليه وتحيا الاعضاء والجسد به هو الدم الذي هو مجرى الحياة والذي ير تكز في تكوينه على كريات الدم الحمرة وهذة الجسميات المجهريه متكونه من مادة الهيمو جلوبين (hemoglubin) التي هي في تكوينها الجزيئي عبارة عن اربعه سلاسل بروتينيه تحيط بذرة حديد وهي المسوله عن نقل الاوكسجين الضروري لعمل الخلايا الحيه اذا فحياة الكائنات تتوقف على ذرة الحديد هذة لانه في حاله اي اضطراب عند عمليه انتاج و تصنيع السلاسل البروتينيه فان الضرر سيكون محدود وهو عبارة عن امراض لايمكن الحياة معها مثل فقر الدم المنجلي وفقر دم البحر المتوسط اماعند عدم وجود ذرة الحديد ضمن مادة الهيموجلوبين فلن يكون هناك هيموجلوبين ولن تكون هناك حياة اصلاا وهذا هو الباس الشديد كما عنا مولانا الامام الكاظم عليه السلام عن هذة الحقيقه المكتشفه حديثا عندمت سول عن مكان الروح قال (انها تسير مع مجرى الدم ) وهو الباس الشديد حسب اجابته اما عند زيادة هذا العنصر في جسم الانسان فان خطرة عظيم وباسه شديد لانه مادة موءكسدة تالفه للخلايا الحيه و يترسب في الكبد والبنكرياس والمبايض عند النساء والخصيتين عند الرجل وهذا يعني عجز الكبد وظهور داء السكري والعقم عند الجنسين ويسمى هذا المرض (هيموكروماتوسز ) وهو مرض قاتل وهذا باس شديد ايضا : اما منافع للناس فان الحديد ما انفك ان يكون عنصر القوة بين جميع المواد حتى مع اكتشاف السبائك الحديثه لانه لاتكتمل تركيبته هذة السبائك الا بدخول الحديد كعنصر اساسي في تكوينها(( واصدق امير المؤمنين علي عليه السلام عندما قال عن القران (( الاان فيه علم مايأتي واخبار الماضي ودواء دائكم (تم تحرير هذا الموضوع من كتاب الدكتور هادي عواد نفعه الله به الاسلام
آية قرآنية توصل لإختراع خرسانة مقاومة للزلازل
توصلت عالمة مصرية لاختراع يحمى المنشئاَت والمبانى من مخاطر الزلازل وعمليات الهدم والتخريب وحصلت بموجبه على وسام الاستحقاق ضمن عشرة علماء على مستوى العالم تم تكريمهم فى لندن فى شهر مايو الماضى الاختراع الذى توصلت إليه المهندسة الدكتورة ليلى عبد المنعم يتمثل فى تكوين خرسانة مسلحة من " حوائط البيتومين من الحديد المنصهر" معتمدة فى اختراعها على آية قرآنية كريمة فى سورة الكهف كمرجع أول فى هذا الاختراع ، وهى
بسم الله الرحمن الرحيم
" آتوني زبر الحديد حتى إذا ساوى بين الصدفين قال انفخوا حتى إذا جعله نارا قال آتوني أفرغ عليه قطرا * فما استطاعوا أن يظهروه وما استطاعوا له نقبا"
صدق الله العظيم ، الآية 96 و 97
وتقول الدكتورة ليلى عبد المنعم أن الهدف هو بناء حائط البيتومين مع الحديد المنصهر (القار) وهو من منتجات البترول ( عوادم البترول) لكى يتم بناء الحوائط والقواعد الخرسانية أو عزل الاعمدة بهذه الطريقة ، يتم استخدام الحديد المنصهر مع الاسفلت بدلا عن " خلطة الاسفلت" وتبطن به الاماكن المعرضة لرشح المياه كالحمامات وكذلك قاعدة وجوانب القواعد الخرسانية فى السدود والمصارف المعرضة بالمياه كذلك المبانى المقاومة للزلازل أو حتى الصواريخ ويشير البحث الى ان استخدام حجارة من كتل اسمنتية مع حديد التسليح ثم يوضع البيتومين والحديد المنصهر حول هذه الحجارة مما ينتج عنه مقاومة هائلة للزلازل كما انه يساعد على عمر اطول للبناية0 واظهر البحث ان حوائط البيتومين مع الحديد المنصهر ذات حمولة وتحمل يفوق غيرها من مواد البناء المعروفة حيث يستبدل الحجر (الطوب) بحجر خرسانى ثم تستبدل الخلطة الاسمنتية أى المادة التى يلصق بها البناء بالبيتومين والحديد المنصهر وبذلك يمكن الحصول على بناء يقاوم جميع عوامل التعرية وقوة الزلازل وغيرها من القوى المؤثرة من الخارج مهما بلغت مما يجعل تلك الحوائط أو القواعد أو اغطية الاعمدة قوية التحمل الى درجة عالية كما يلاحظ ان هذه الحوائط يمكن تكوينها بالمصانع ونقلها الى مكان التركيب0 وقد حصل هذا البحث ، كما أفادت وكالة الانباء السعودية ، على براءة اختراع من اكاديمية البحث العلمى بالقاهرة مؤخرا لما يمتاز به من رسوم وارقام ووثائق هامة يستحق من كل المهتمين مصريين وعربا الإلتفات إليه والى اهميته والاستعانة به فى مواجهة الاخطار التى تهدد المنشئات.
الخلاصة
الخلاصة تتجلي كلمات الله الخالدة في الفرقان حاملة في طياتها كنوز العلم والبيان، فهذه آية واحدة من عدد 6236 آية من آيات القرآن حملت معان كثيرة وتجلت لها السموات وحفظها الله من التغيير ومن عبث العابثين، بحيث أنك إذا كنت مهندسا فستجد في الآية رقم (25) من سورة الحديد إعجازا هندسيا، وإذا كنت فلكيا فستجد الإعجاز فلكيا، وإذا كنت كيميائيا فستقرأ آيات الإعجاز الكيميائية وهكذا سلسلة لا تنتهي من التخصصات التشريعية والتقنية والهندسية والعلمية
ويعتقد علماء الفلك حالياً أن النيازك والشهب ما هي إلا مقذوفات فلكية من ذرات مختلفة الأحجام، وتتألف من معدن الحديد وغيره، ولذلك كان معدن الحديد من أول المعادن التي عُرِفتْ للإنسانية على وجه الأرض، لأنه يتساقط بصورة نقية من السماء على شكل نيازك.
قال "أرثر بيرز" في كتابه "الأرض": "قُسّمت النيازك إلى ثلاثة أقسام عامة:
1- النيازك الحديدية: ومتكونة من أكثر من 98% من الحديد والنيكل.
2- النيازك الحديدية الحجرية: نصفها مكوّن تقريباً من الحديد والنيكل والنصف الآخر من نوع الصخر المعروف باسم الـ "أوليفين".
3- النيازك الحجرية: التي تشمل على حجارة، وتقسم حجارتها إلى عدة أنواع.
يتساقط في كل عام آلاف النيازك والشهب على كوكب الأرض، التي قد يزن بعضها أحياناً عشرات الأطنان. ففي سنة 1902 عثر على نيزك في الولايات المتحدة بلغ (62 طناً) مكوّن من سبائك الحديد والنيكل. أما في ولاية "أريزونا" فقد أحدث شهاب فوهةً ضخمةً عمقها (600 قدم) وقطرها (4000 قدم) وقد بلغت كميات الحديد المستخرجة من شظاياه الممزوجة بالنيكل عشرات الأطنان.
ومن هذا الشرح العلمي تتبين لنا دقة الوصف القرآني "أنزلنا الحديد". ولكن ما هو البأس الشديد وما هي المنافع التي أشار إليها القرآن بقوله: {فيه بأس شديد و منافع للناس}؟
لقد وجد علماء الكيمياء أن معدن الحديد هو أكثر المعادن ثباتاً ولم يتوصل العلم إلى الآن من اكتشاف معدن له خواص الحديد في بأسه وقوته ومرونته وشدة تحمله للضغط. وهو أيضاً أكثر المعادن كثافةً حيث تصل كثافته إلى 7874 كم3، وهذا يفيد الأرض في حفظ توازنها. كما يعتبر معدن الحديد الذي يشكل 35% من مكونات الأرض، أكثر العناصر مغناطيسية وذلك لحفظ جاذبيتها.
لقد أصبح الحديد العمود الفقري للمنشآت الهندسية وللحضارة ، وتشير كل المؤشرات الجيولوجية والميتالوجية إلى أنه سيظل كذلك إلى ما شاء الله في هذا الكوكب الأرضي .
والحديد في خاماته أكثر العناصر الفلزية القابلة للاستخلاص انتشاراً . لا توجد خامات الحديد نقية في الطبيعة بل تختلط كغيرها من الخامات الفلزية بالعديد من الشوائب ، ولاستخلاص الحديد نقياً يتم أولاً تركيز خاماته لفصل العديد من الشوائب ، بغسلها بالماء والمحاليل المائية أو غير ذلك .. لتطفو الشوائب على السطح ، وتُفصل بعيداً عن الخام المُركز ويستكمل الاستخلاص بعد ذلك بتسخين الخام مع مادة مختزلة وإضافات مناسبة حتى ينصهر الخليط ، فتُفصل الشوائب كطبقة من الخبث الذي يطفو فوق الفلز المصهور ، ثم يُكسب الخبث ليبقي الفلز نقياً ، وقد صوّر القرآن العمليتين ( غسل الشوائب ، وفصل الخبث عن الفلز ) تصويراً صحيحاً معجزاً لمَن نزل فيهم بادئ الأمر ، وشبّه العمليتين تشبيهاً جميلاً بفعل ماء السيل في إزالة الشوائب من وجه الأرض .
وينفرد الحديد عن سائر الفلزات في التنوع الشاسع في خواصه ، وخواص سبائكه ، تبعاً لنسبة الكربون ، وعناصر الإذابة ، والمعالجة الحرارية ، والميكانيكية التي تجري عليه ، من لُدونة وسهولة في التشكيل ألواحاً وأنابيب وأعمدة ومسامير وغيرها . من مرونة كالزنبرك .. إلى صلابة كالدروع ، وكلهاوَمَنَافِعُ لِلنَّاسِ آية بليغة معجزة من علم الله يتحدى بها المكابرين منذ عصر البعثة إلى عصرنا الحديث ..
بمعالجات حرارية معينة تكتسب سبائك الحديد والصلب لُدونة وسهولة في التشكيل ، وإذا كان تعالى ألانَ لداود الحديد – معجزة – بغير نار . كما في الآية الكريمة :أَنِ اعْمَلْ سَابِغَاتٍ وَقَدِّرْ فِي السَّرْدِ وَاعْمَلُوا صَالِحًا تعليمٌ ضمنى لغير داود أن يُلين الحديد بالنار حتى يستطيع أن ينتفع به في اختراعاته المضروب لها هنا المثل بعمل الدروع السابغة .
سبائك الصلب
قال البارئ مخبراً عن ذي القرنين : آتُونِي زُبَرَ الْحَدِيدِ حَتَّى إِذَا سَاوَى بَيْنَ الصَّدَفَيْنِ قَالَ انفُخُوا حَتَّى إِذَا جَعَلَهُ نَارًا قَالَ آتُونِي أُفْرِغْ عَلَيْهِ قِطْرًا [96] فَمَا اسْطَاعُوا أَن يَظْهَرُوهُ وَمَا اسْتَطَاعُوا لَهُ نَقْبًا [97] [ (الكهف) .
حقيقة علمية // سبائك الصلب خليط من الحديد مع عنصر أو أكثر ، هذه العناصر المضافة تُغير صفته الداخلية فتجعله أكثر صلادة ومقاومة للصدأ والتآكل ، وغير ذلك من خصائص نافعة مطلوبة .. ويُشير القرآن إلى ذلك الفن بوضوح في قصة ذي القرنين عندما هداه الله إلى إضافة النحاس المصهور ( القطر ) إلى الحديد فأصبح صلداً مُستعصياً .
وقد استُخدمت هذه الطريقة حديثاً في تقوية الحديد ، فوُجد أن إضافة نسبة من النحاس إلية تضاعف مقاومته وصلابته .
في هاتين الآيتين إشارة إلى جانب من أهم جوانب التعدين من ناحية ، وإلى الاختراعات من ناحية أخرى ، فإن الحديد النقي ليس قوياً كبعض سبائكه ، فأنواع الفولاذ كلها هي من سبيكة الحديد مع قليل من الكربون أو المنجنيز أو غيره .. وفي الآية إشارة إلى باب السبائك كلها بذكر مَثَلٍ منها ، مثل سبيكة النحاس والحديد معاً .. إذا القطرُ هو النحاس المذاب . (( فسبحان الخالق جلّت قدرته ))
نظائر الحديد
يوجد الحديد في الطبيعة في هيئة أربعة نظائر مستقرة، تكون موزعة كالآتي 5.845% 54Fe و 91.754% 56Fe و 2.119% 57Fe و 0.282% 58Fe. من المتوقع أن يخضع النظير 54Fe لعملية تحلل بيتا المزدوج (en)، لكن هذه العملية لم تلاحظ بالتجربة بالنسبة لهذه الجسيمات. وحده النظير 57Fe من بين النظائر المستقرة للحديد لديه لف مغزلي ومقداره (−1/2).
يعد نظير الحديد 56Fe أكثر نظائر الحديد وفرة وأكثرها ثباتاً. من غير الممكن إجراء عملية انشطار أو اندماج نووي لهذا النظير مع حدوث إصدار للطاقة. يتشكل هذا النظير من نظير النيكل 56Ni الذي يتشكل من نوى أخف من خلال عملية ألفا داخل المستعرات العظمى (اقرأ عملية احتراق السيليكون). يشكل النظير 56 للنيكل نهاية سلسلة تفاعل الاندماج النووي داخل النجوم العملاقة، لأن إضافة جسيم ألفا آخر سيشكل الزنك-60، والذي يتطلب تشكيله طاقة عالية جداً، لذلك فإن النيكل-56، والذي عمر النصف له 6 أيام، يوجد بكثرة في هذه النجوم. أثناء عملية اضمحلال المستعر الأعظم إلى بقايا، تحدث للنيكل-56 عمليتي إصدار بوزيتروني متلاحقتين، يتحول من خلالها أولاً إلى الكوبالت-56، ومن ثم إلى الحديد-56 المستقر، مما يفسر الوفرة الكبيرة للحديد في الكون مقارنة مع فلزات أخرى مقاربة في الكتلة الذرية. يوجد نظير الحديد-56 في قلب العملاق الأحمر وفي النيازك الحديدية وفي جوف الكرة الأرضية.
هنالك نظير مشع منقرض للحديد 60Fe له عمر نصف كبير يبلغ 2.6 مليون سنة.[9] إن أغلب الدراسات السابقة حول قياس نسبة نظائر الحديد كانت مركزة حول تحديد نسبة الاختلافات في النظير 60Fe، وذلك نتيجة للعمليات المرافقة لحدوث التخليق النووي وفي تشكل الخامات. ساعد التطور الكبير والمتسارع في تقنية مطيافية الكتلة على كشف وتحديد نسب النظائر المستقرة للحديد، وذلك نتيجة وجود العديد من الفروع العلمية المهتمة بهذا المجال، من بينها علوم الأرض وعلم الكواكب بالإضافة إلى التطبيقات الحيوية والصناعية.[10]
أظهرت الدراسات لبعض النيازك الحديدية أن العلاقة بين تركيز النيكل-60، والذي يمثل ناتج اضمحلال للحديد-60، ووفرة نظائر الحديد المستقرة يمكن أن تعطي دلالة على وجود الحديد-60 60Fe أثناء تشكل وتطور النظام الشمسي. من المحتمل أن تكون الطاقة المتحررة أثناء اضمحلال نظير الحديد-60، بالإضافة إلى الطاقة المتحررة عن نظير الألومنيوم المشع 26Al، قد ساهمت في حدوث إعادة انصهار وإعادة تشكيل وتمايز الكويكيبات قبل نشوئها من 4.6 بليون سنة.
تمتاز نوى نظائر الحديد بأن لها طاقة ارتباط عالية لكل نوية، ولا يفوقها بذلك إلا نظير النيكل 62Ni، والذي يتشكل في تفاعلات الاندماج النووي في النجوم. أما بالنسبة لتوزع عنصري الحديد والنيكل، فإن نسبة نظائر الحديد في الكرة الأرضية تفوق نظائر النيكل، ومن المتوقع أنها تفوقها أيضاً أثنائ تشكل العناصر في المستعرات العظمى.[11]
انتاج الحديد
إنتاج الحديد أو الصلب هو عملية تتضمن مرحلتين أساسيتين، ما لم يكن المنتج المطلوب هو الحديد الزهر. المرحلة الأولى هي إنتاج الحديد الخام في الفرن العالي، أو بالاختزال المباشر، والمرحلة الثانية هي جعل إنتاج الحديد المطاوع أو الصلب من الحديد الغفل من خلال عمليات أخرى.
في بعض الأحيان مثل لإنتاج المغناطيس الكهربي، ويتم إنتاج الحديد النقي بواسطة التحليل الكهربائي للزاج الأخضر.[17]
طريقة الفرن اللافح
صناعياً، ينتج الحديد في الفرن اللافح عن طريق إختزال خامات الحديد وخاصة الهيماتيت (Fe2O3) والماغنتيت (Fe3O4) بالكربون عند 2000 درجة مئوية.
في الفرن اللافح، تلقى خامات الحديد، والكربون في هيئة فحم كوك، والحجر الجيري (الذي يعمل كـمخبث ويستخدم لإزالة شوائب ثاني أكسيد السيليكون التي قد تتسبب في انسداد الفرن) من أعلى الفرن، وفي ذاته يتم الدفع بـ 4 أطنان هواء ساخن لكل طن من خامات الحديد من أسفل الفرن.[51] يدخل تيار من الهواء الساخن عبر أنابيب النفخ الواقعة أسفله حيث يتفاعل الأكسجين مع الكوك مكونا أول أكسيد الكربون
2 C + O2 → 2 CO
يختزل أول أكسيد الكربون الهيماتيت لينتج حديد منصهر وثاني أكسيد الكربون:
Fe2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2
ويختزل بعض الهيماتيت مباشرة بالكوك قرب قاعدة الفرن اللافح مستغلاً الحرارة العالية لهذه المنطقة
2 Fe2O3 + 3 C → 2 Fe + 3 CO2
يعمل المخبث (الحجر الجيري الدولوميت) على إزالة الشوائب المتمثلة في الرمل والسيليكات الأخرى. تتسبب حرارة الفرن في تحلل الحجر الجيري إلى أكسيد الكالسيوم وثاني أكسيد الكربون.
CaCO3 → CaO + CO2
ثم يتحد أكسيد الكالسيوم مع الرمل ليكون الخبث.
CaO + SiO2 → CaSiO3
يطفوا الخبث على سطح الحديد المنصهر، نظراً لأن كثافته أقل من كثافة الحديد. يزال بعد ذلك كل من الحديد والخبث من فتحات جانبية في الفرن. يسمى الحديد الناتج بالحديد الغفل والذي يستخدم كخام للحديد في مراحل تصنيع الحديد التالية، بينما يستخدم الخبث في رصف الطرق أو كمادة مخصبة لبعض التربات الفقيرة بالمعادن وفي صناعة الاسمنت.[51] ينتج عن الفرن اللافح غازات كثيفة بمعدل 4000 م3/طن.
طبقاً لإحدى الإحصائيات البريطانية، فإن الصين هي أكبر منتج لخامات الحديد (نحو ربع الإنتاج العالمي) تليها البرازيل واستراليا والهند.
إنتاج الحديد بالاختزال المباشر
بسبب المخاوف البيئية، أصبح هناك إتجاهاً للحد من استخدام فحم الكوك. ظهرت أساليب بديلة لمعالجة الحديد، أحدها هو اختزال الحديد مباشر باستخدام الغاز الطبيعي.[51] تختزل خامة الحديد إلى مادة تشبه المسحوق تسمى الحديد الاسفنجي، التي تستخدم في صناعة الصلب. تتكون العملية من تفاعلين رئيسيين:
· أولاً: أكسدة الغاز الطبيعي بمساعدة عامل محفز وحرارة.
2 CH4 + O2 → 2 CO + 4 H2
· ثانياً: هذه الغازات تدفع إلى فرن مشحون بخامة الحديد، عند درجة حرارة بين 800-900 درجة مئوية، لينتج الحديد الإسفنجي.
Fe2O3 + CO + 2 H2 → 2 Fe + CO2 + 2 H2O
تزال السيليكا بإضافة مخبث كالحجر الجيري في خطوة تالية.
ومع نهاية ثمانينات القرن العشرين، وصل إنتاج حديد الاختزال المباشر إلى حوالي 50 مليون طن/سنة. تمتاز هذه الطريقة في إنتاج الحديد بأنها:
1. لا تحتاج إلى فحم الكوك غالي الثمن والغير متوافر.
2. تكلفة إنشائها أقل بكثير من تكلفة إنشاء الفرن اللافح.
3. تقنيته بسيطة ويسهل استخدامها.
4. الحديد الناتج من هذه العملية خال من الكربون بينما الحديد الغفل الناتج عن الفرن اللافح يحتوي تقريبا على 4 % كربون.
خصائص الحديد
يدخل الحديد ضمن المعادن الانتقالية transition metals وهو الصف الذي يضم 38 عنصر وهي المجموعة الثالثة من بين 12 مجموعة. وتمتاز هذه المعادن بكونها موصلة للضوء ويمكن خدمتها أي بمعنى أنها تكون قابلة لأي عمل مهماكبر وليها وثنيها أي لا تتكسر، وهذه الخاصية يعلمها البناءون جيدا لأنهم يعملون ما يشاءون بالحديد حين يضعون القضبان في السقوف وحين يلوونها أو يثنونها أو يقطعونها بالفأس وما إلى ذلك. ولها خاصية كيماوية من حيت بنية الذرة أن الإليكترونات القابلة للتفاعل لا توجد على مدار واحد وإنما على مدارين M و N وتكون بذلك البنية على الشكل التالي:
الرقم الذوبان حرارة كيوري الشكل
الحديد 26 14 2 1535 1043 رباعي
الكوبلت 27 15 2 1495 1388 سداسي
النيكل 28 16 2 1453 627 رباعي
وإذا نظرنا إلى هذه المعادن المتتابعة في التصنيف في جدول العناصر الكيماوية الحرة، نجد أن هناك فرق من حيث الخصائص المتعلقة بالمعدن وبما يمكن أن يستعمل له، واخترنا هذه المعادن لأنها الوحيدة التي تتوفر على قوة مغناطيسية فهي قابلة للتمغنط بسهولة كما سندرج خصائصها المغناطيسية. ونلاحظ أن الحديد يتوفر على 14 إليكترون على المدار M واثنين على المدار N بينما تتوفر الكوبلت على اليكترون واحد على المدار M والنيكل لا يتوفر على أي اليكترون على هذا المدار، وهو ما يسمح للحديد بالتفاعل أكثر فيما يخص الترابطات الكيماوية ويمكن أن يأخذ مستويات مختلفة من التأكسد على شكل أيونات من فئة واحد واثنين وثلاثة، وتوزيع الأليكترونات على المدارين هو إعطاء مرونة كبيرة من حيث التفاعل الكيماوي، لأن المدار M إذا أغلق لا تكون الذرة قادرة على تكييف الترابط الكيماوي، ونلاحظ أن الحديد يدخل في تركيبات كيماوية عضوية، تجعله يرقى إلى درجات عالية من التأكسد داخل البنيات الجزيئية. ولذلك كان الحديد هو العنصر الذي جعله الله سبحانه وتعالى ضمن الهيموكلوباين، لأنه يعطي قوة تأكسدية جاذبة للأوكسايجن أقوى من المعادن الأخرى، وتكون درجة الذوبان مرتفعة بالمقارنة مع الكوبلت والنيكل من حيث تكون الصلابة والمقاومة للتمدد تحت الحرارة أكبر، وهو ما يناسب صناعة المعدات واستعمال الحديد في الأعمال التي من شأنها أن تصاب بالتمدد مثل السكة الحديدية والقناطر والأفران، وما إلى ذلك وربما يستعمل الحديد في معدات أخرى غير قابلة للانصهار. وتأتي حرارة كيوري بالنسبة للحديد بين حرارة الكوبلت وحرارة النيكل ليكون استعمال الحديد مرشد، ويمكن ضبطه والتحكم فيه أكثر، وهناك خصائص أخرى تجعل من الحديد العنصر الوحيد المرشح لكل أعمال البأس الشديد، أو الأعمال التي يراد بها التقوية أو القوة، لأن كل ما يستعمله الإنسان لمستلزمات الحياة اليومية هو مصنوع من الحديد، ولعل أكبر عامل يجعل من الحديد العنصر الأساسي في الصناعة هو كونه معدن يقبل العمل من حيث يمكن أن يقطع ويمكن ن يلوى ويمكن أن يثنى ويمكن أن يصهر ويمكن أن يلحم، فقابلية الحديد لهذه الاستعمالات هي التي جعلته يكون معدن القوة ومعدن الحياة اليومية. وهناك عامل الثمن بالمقارنة مع المعادن الأخرى، وهناك بعض الأشياء التي تصنع من النيكل لغاية ما قد تكون ضعيفة عند الحديد لكن هذا الاستعمال يضل بدون ذكر أمام استعمالات الحديد من حيث الكمية ومن حيث المجال.ورغم أن الثلاث معادن التي تكلمنا عنها قادرة على التمغنط فإن الحديد هو الوحيد الذي يعطي أطول مدة في التمغنط وكذلك القوة المغناطيسية من حيث التجاذب، ذلك أن كثافة التدفق Remanent flux density للحديد هي 13000 كوس بينما تبلغ الكوبلت 5000 والنيكل 4000، وهذه الخاصية تعطي للحديد نشاطا مغناطيسيا كبيرا وقابلية للتمغنط، وهو ما يستغل في الصناعة الحديدية أو الكهروميكانيكية، لأن أساس أي محرك ينبني على حركة المطاردة المغناطيسية الدائمة أو stator و Rotor. وبدون المجال المغناطيسي الذي يمكن إحداثه عبر التكهرب electromagnetic وقد أحدثت هذه الخاصية، التي ينفرد بها الحديد في المجال الصناعي، ثورة علمية وصناعية جعلت من الحديد معدن خدمة الإنسان. ولا يمكن أن نعطي كل التفاصيل التي تجعل من الحديد العنصر الأساسي للصناعات الثقيلة، لكن بعض الخصائص الكيماوية والفزيائية التي تساعد على تقريب الحقائق العلمية من القارئ. وكل العلوم التي انبثقت عن القوانين الفزيائية مبنية على المجال المغناطيسي وقوة التمغنط وإحداث الكهرومغناطيسية، وتعددت الاستعمالات لهذه القوانين في الميدان الصناعي، وكل المحركات التي تعمل بالضوء تستغل خاصية الحديد المغناطيسية والكهرومغناطيسية. وقد عرفت هذه الخاصية مجالات واسعة في التسجيل الصوتي، وإعادة التسجيل وكذلك في كثير من الأنظمة المعلوماتية، والرصد وتكبير الصوت. والدبدبات الكهرومغناطيسية تعرف اليوم استعمالا ضخما، حتى أن الحديد أصبح ينطق، وكان ذلك مصداقا لقوله تعالى فيه بأس شديد ومنافع للناس.
لا شك أن من جملة الخصائص المهمة لاختيار الحديد كمعدن للصناعة الثقيلة، هو توفره على خاصية إنفاذية initial relative permeability وهي التي تبين قدرة التمغنط داخل المجال المغناطيسي، والحديد له أعلى نسبة من الإنفاذية 150 بالمقارنة مع المعادن الأخرى وهي الكوبلت ب 70 والنيكل ب 10 فقط. وتحدد هذه الخاصية قابلية الحديد للاستجابة للقوة المغناطيسية التي يعرض لها المعدن. وطبعا كلما كانت مرتفعة كلما كانت استجابة المعدن للتمغنط مرتفعة، وكلما كانت القوة المغناطيسية شديدة حيث يمكن استغلالها في المجال الصناعي. وللحديد خاصية التلاحم مع المعادن الأخرى، وأشهرها النيكل والنحاس والكروميوم والموليبدن وتسمى هذه المعادن المختلطة بالسبائك alloys وتستعمل لغاية معينة إما للحرارة أو لمقاومة التأكسد أو للصلابة أو حسب ما تقتضيه الغاية من استخدام معدنين. وهناك أمثلة كثيرة لهذه المواد التي تقتضي استعمال معدن غير قابل للتأكسد، مثل المعدات التي تستعمل في الصناعات الغذائية كآلات التعقيم والقنوات والخمارات وحاويات نقل الحليب وما إلى ذلك وهناك المعدات المستعملة في الميدان الصحي كالإبر والأدوات الجراحية والحديد المستعمل في جبر الكسور، والمعدات اليومية مثل شفرات الحلاقة. وهذه الاستعمالات الجانبية تجعل الحديد يلتحم مع معدن آخر بنسبة معينة.
الخصائص الكيماوية
يتوفر الحديد على قدرة تأكسدية كبيرة تفوق المعادن الأخرى مثل النحاس والفضة والذهب والأليمنيوم والرصاص والزنك، ولذلك اختاره الله تعالى ليقوم بدور شد الأوكسايجن ونقله إلى الخلايا عبر الهيموكلوباين، ووجود الحديد في الدم يجعل التبادل يمشي في اتجاه أخذ النفايات على شكل غازات وهي ثاني أوكسايد الكربون من الخلايا لنقلها إلى الرئتين، وبما أن التوازن يقتضي أن تكون عملية ازدواج كيماوي بين الحالة التأكسدية والحالة الاختزالية، فالدم ينقل الأوكسايجن من الرئتين إلى الخلايا، ولذلك نتكلم عن الدم الأحمر والدم الأزرق، وكذلك حالة المايكلوباين الموجود في العضلات فهناك توازن بين المايكلوباين المتأكسد oxymyoglobin والمايوكلوباين المختزل metmyoglobin.
ويمثل الحديد العنصر الأساسي لحياة البشر، والحديد يدخل في تركيب الدم أو بالتدقيق في بنية الهيموكلوباين ويمثل الحديد المركز المعدني لجزيئة الهيموكلوباين أو الهيم، والهيموكلوباين هو الذي ينقل الأكسايجن إلى الخلايا، ولولا الحديد ما تمكن الجسم من العيش دقيقة واحدة، وتتكون الخلايا الحمراء من 200 إلى 300 جزيئة هيموكلوباين، بينما يبلغ عدد الكريات الحمراء في الدم ما بين 5.2 مليون خلية في الملليتر الواحد من الدم عند الرجال و4.7 مليون خلية في الملليتر واحد من الدم عند النساء، ولذلك نلاحظ تفوقا في القدرة الجسمانية عند الرجال، وتعيش الخلايا الحمراء في الدم ما بين 90 إلى 120 يوما تقريبا بالنسبة للهيمكلوباين العادي أو Hba لأن هناك هيموكلوباين من نوع Hbs عند الأشخاص الذين لديهم أنيميا وراثية. والخلايا الحمراء لها شكل مرن جدا من حيث تغير شكلها حسب التبادل على مستوى الرئتين فهي التي تنقل الأوكسايجن من الرئتين إلى الخلايا مقابل ثاني أوكسايد الكربون، ولذلك يمكن أن تتمدد لتجعل التبادل أحسن أو قد تأخذ الشكل الطويل لتتسرب من الأوعية الدموية، ويكون عامل الحديد هو العامل الأساسي لحياة ونشاط الخلايا الحمراء.ويوجد الحديد كذلك في الخلايا العضلية على شكل مايوكلوباين وتكون على شكلين الشكل المتأكسد أو الأوكسيمايكلوباين oxymyoglobin وهو الشكل الذي يعطي للحم لونه الأحمر، أو قد تكون على الشكل الإختزالي أو الميتمايكلوباين Metmyoglobinوهو الشكل الذي يعطي للحم لونا أزرق. وتتعامل المايكلوباين مع الهيموكلوباين في كل تفاعلات التبادل الغازي من الخلايا إلى الدم ومن الدم إلى الخلايا. وبذلك يكون الحديد العنصر الأساسي الذي يعطي للعضلات قوة وحيوية. ويعتبر نشاط الخلايا العضلية الحمراء أو العضلات الحمراء كما نسميها في علم التغذية خلايا تأكسدية، لأن لديها استقلاب تأكسدي يأخذ الأوكسايجن ويحرق الوقود الذي يصل إلى الخلايا لتحويل الطاقة الكيماوية إلى طاقة ميكانيكية. ولذلك يعتبر العمل أو الحركة ضروري لهذه الخلايا وإلا فالجسم يمكن أن يخزن الطاقة على شكل شحوم وتطغى الخلايا العضلية البيضاء على الخلايا العضلية الحمراء
الاستقلاب الطبيعي للحديد normal metabolism
يمتص الجسم العادي 10 بالمائة من كمية الحديد الغذائية اليومية وهي ما بين 10 و 20 مغ، ويضيع الجسم كذلك ما بين 1 إلى 2 مغ في اليوم من جراء موت بعض الخلايا، ويكون الامتصاص في أوجه عند الأطفال أثناء النمو، بينما يكون أقله أثناء الدورة الشهرية عند المرأة. ويمتص الحديد في القناة الإتناعشرية. ويوجد بروتين ناقل يسمى DTM1 divalent metal transporter وهو الناقل الذي يسهل عبور الحديد عبر الجدار المعوي، وكذلك بعض المعادن الأخرى مثل المنغنيز والنحاس والكوبلت والزنك لكنه يقوم بتسهيل امتصاص معادن أخرى خطيرة ومنها الكدميوم والرصاص. ويترابط الحديد مع كليكوبروتن يسمى الترانسفيرين. وتكون نسبة 0.1 بالمائة من الحديد الكلي على شكل مرتبط بالترانسفرين. وتستعمل غالبية الحديد في العظام لإنتاج الخلايا الحمراء. ويكون الحديد في الجسم على شكلين الفيريتين ferritin والهيموسيديرين hemosiderin. وحسب التوازن الطبيعي فإن الكمية اليومية التي يضيعها أو يربحها الجسم تكون ضئيلة جدا، نظرا لاستعادة الحديد من الخلايا الحمراء التي تغادر الأوعية الدموية وتموت. ويوجد تقريبا 2 مغ من الحديد عند المرأة البالغ و6 مع عند الرجل البالغ تتوزع على الخلايا الحمراء أو الهيم الذي يوجد في الهيموكلوباين بقدر 1.5 إلى 2 مع والتخزين بقدر 0.5 إلى 1 مغ أما الكمية الباقية فتكون في العضلات الحمراء والأنزيمات التي تحتاج للحديد لتنشيطها.
وتجرى التحاليل المخبرية على الدم لمعرفة هذا التوزيع ولمعرفة الخلل بالتدقيق، وتشمل هذه التحاليل كل الحديد المصلي Serum iron وقوة المصل لشد الحديد serum iron binding capacity وكمية الفيريتين serum ferritin والعد الكلي لخلايا الدم complete blood count والتحليل التشريحي للكبد والنخاع العظمي. وتبين هذه التحاليل حالة الحديد المخزن والحديد الموجود في الدم، وكذلك حالة الأعضاء التي تقوم بعملية التزويد والتثبيت على الخلايا الحمراء.
للامانة منقول بتصرف
رد مع اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة احمد 96
