ما هو الجبس؟
الجبس هو معدن كبريتات وجد استخدامات عديدة في العصر الحديث، يعرض هذا المعدن أيضًا بعض الخصائص المثيرة للاهتمام، حيث نصب (White Sands National Monument) الشهير في نيو مكسيكو هو في الواقع سرير من بلورات الجبس.
الجبس المعروف أيضًا باسم كبريتات الكالسيوم المائي، هو معدن يمكن العثور عليه بشكل شائع في المتبخرات البحرية، وفي التكوينات الرسوبية البرمية والترياسية، كما يمكن العثور عليها في البحيرات المالحة والصخر الزيتي والحجر الجيري والدولوميت والصخور الرسوبية والينابيع الساخنة وبعض الكهوف، حيث يكون الهواء جافًا بدرجة كافية لتسهيل ترسب هذا المعدن، حقول فومارول هي مكان آخر يمكن أن يوجد فيه الجبس، الفومارول هو في الأساس فتحة على سطح الأرض يخرج من خلالها البخار والغازات البركانية.
الجبس هو أحد المكونات الهامة لصخور الغطاء، وهو تكوين صخري من الأنهيدريت والجبس، على الرغم من أنه يمكن العثور على رواسب الجبس في العديد من البلدان، إلا أن أكبر منتجيها هم الولايات المتحدة وفرنسا وإيطاليا وكندا وأستراليا وبريطانيا العظمى، في الولايات المتحدة، يوجد الجبس بشكل رئيسي في نيويورك وفرجينيا وأوهايو وميشيغان وتكساس ونيفادا وكاليفورنيا، فيما يلي مناقشة موجزة حول استخدامات الجبس وخصائصه الفيزيائية، وكذلك كيفية تكوين هذا المعدن في الطبيعة.
كيف يتشكل الجبس؟
يتكون الجبس من الأكسجين والكالسيوم والكبريت والمياه والصيغة الكيميائية هو (4 · 2H 2 O)، تشكلت طبقات الجبس بسبب تبخر المياه من أحواض البحر الضخمة التي تعود إلى عصور ما قبل التاريخ، عندما يتبخر الماء تتركز المعادن الموجودة فيه وتتبلور يتشكل الجبس بسبب التبخر، عندما يترابط الكبريت الموجود في الماء مع الأكسجين لتشكيل كبريتات ثم تتحد الكبريتات مع الكالسيوم والماء لتكوين الجبس.
ويمكن أيضًا تصنيع الجبس ويتم الحصول على الجبس الصناعي بشكل أساسي من محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم، كمنتج ثانوي لإزالة الكبريت من غاز المداخن، تنتج غازات المداخن عند حرق الفحم لتوليد الكهرباء، وتحتوي هذه الغازات على ثاني أكسيد الكبريت، وفقًا للولاية الممنوحة بموجب تعديلات قانون الهواء النظيف لعام 1990، يجب إزالة ثاني أكسيد الكبريت من غازات المداخن، من أجل التحكم في التلوث البيئي، حيث تؤدي عملية تنقية الكبريت من غازات المداخن إلى إنتاج العديد من المنتجات الثانوية، بما في ذلك الجبس.
خواص الجبس:
★ الجبس معدن ناعم قابل للذوبان في الماء بشكل معتدل، حيث تتأثر قابلية ذوبان هذا المعدن في الماء بدرجة الحرارة، على عكس الأملاح الأخرى ويصبح الجبس أقل قابلية للذوبان في الماء مع زيادة درجة الحرارة يُعرف هذا بالذوبان الرجعي، وهو سمة مميزة للجبس.
★ الجبس عادة ما يكون أبيض اللون أو عديم اللون أو رمادي اللون لكن في بعض الأحيان، يمكن العثور عليه أيضًا في ظلال اللون الوردي والأصفر والبني والأخضر الفاتح، ويرجع ذلك أساسًا إلى وجود الشوائب.
★ يمكن أن تكون بلورات الجبس شفافة أو مع بريق زجاجي إلى لؤلؤي، في بعض الأحيان، يمكن أن تكون بلورات الجبس كبيرة جدًا، وتعتبر من أكبر البلورات الموجودة في الطبيعة.
★ يمكن أن تكون بعض البلورات مرنة، ويمكن ثنيها عن طريق الضغط، ولكن عندما يتم تحرير الضغط، لا تعود البلورات إلى شكلها الأصلي، لأنها ليست مرنة.
★ توجد بلورات الجبس أحيانًا في شكل يشبه بتلات الزهرة، يشار إلى هذا النوع من التكوين باسم “وردة الصحراء”، حيث تحدث غالبًا في المناطق القاحلة أو التضاريس الصحراوية.
★ من المعروف أن الجبس يتميز بتوصيل حراري منخفض، وهذا هو سبب استخدامه في صناعة الجدران الجافة أو ألواح الجدران، يُعرف الجبس أيضًا بأنه عازل طبيعي.
★ عندما يتم تسخين الجبس، فإنه يفقد الماء ويتحول إلى كبريتات الكالسيوم نصفي الماء، والتي تعرف باسم “الباسانيت” يؤدي التسخين الإضافي لهذا المعدن إلى إنتاج كبريتات الكالسيوم اللامائية أو الأنهيدريت.
★ ‘السيلينايت’ هو أحد الأنواع الشائعة من الجبس، والذي يحدث في الطبيعة على شكل بلورات مسطحة ومزدوجة عادة ما يكون السيلينايت شفافًا وقابلًا للكسر، ويمتلك بريقًا يشبه اللؤلؤ يمكن أن يكون لها مظهر النطاقات أيضًا.
★ في بعض الأحيان، يمكن أن يحدث السيلينايت في شكل حريري وليفي، وهو ما يُعرف باسم “صاري الساتان” يمكن أن يكون صاري الساتان أبيض حليبي أو وردي اللون.
★ المرمر هو نوع آخر من الجبس، وهو ذو قيمة عالية كأحجار زينة، وتم استخدامه من قبل النحاتين لعدة قرون.
★ للجبس صلابة بين 1.5 إلى 2 على مقياس الصلابة وجاذبيتها النوعية هي 2.3 إلى 2.4.
استخدامات الجبس:
تم استخدام مجموعة الألباستر من الجبس في مصر القديمة وبلاد ما بين النهرين من قبل النحاتين عرف المصريون القدماء كيف يحولون الجبس إلى جص لباريس منذ حوالي 5000 عام، اليوم وجد الجبس مجموعة واسعة من الاستخدامات والتطبيقات في المجتمع البشري، بعضها مدرج أدناه.
★ يستخدم الجبس في صناعة الجدران الجافة أو ألواح الجبس، تستخدم الألواح الجصية كنهاية للجدران والسقوف وللقواطع.
★ استخدام آخر مهم للجبس هو إنتاج جص باريس، ويتم تسخين الجبس إلى حوالي 300 درجة فهرنهايت لإنتاج جص باريس، والذي يعرف أيضًا باسم جص الجبس وهي تستخدم أساسا كمواد نحت.
★ يستخدم الجبس في صنع القوالب الجراحية والعظمية مثل الجبائر الجراحية وقوالب الصب.
★ يلعب الجبس دورًا مهمًا في الزراعة كمادة مضافة للتربة ومكيف وسماد يساعد على تفكيك التربة المتماسكة أو الطينية، ويوفر الكالسيوم والكبريت، وهما عنصران أساسيان للنمو الصحي للنبات ويمكن استخدامه أيضًا لإزالة الصوديوم من التربة ذات الملوحة الزائدة.
★ يستخدم الجبس في معاجين الأسنان والشامبو ومنتجات الشعر ويرجع ذلك أساسًا إلى خصائصه الملزمة والتكثيف.
★ تعمل كبريتات الكالسيوم كمخثر في صنع التوفو، كما أنها تستخدم في الخبز، بشكل أساسي كمكيف للعجين ويستخدم الصينيون معدن الكبريتات هذا لعلاج اضطرابات المعدة والأكزيما.
★ الجبس هو أحد مكونات الأسمنت البورتلاندي، حيث يعمل كمثبط للتصلب للتحكم في السرعة التي تتماسك بها الخرسانة.
★ صارية الساتان، وهي مجموعة متنوعة من الجبس، تستخدم أحيانًا كحجر للزينة، بينما يستخدم المرمر أساسًا للنحت.
★ يستخدم الجبس لإعطاء لون لمستحضرات التجميل والأدوية، تم السماح باستخدامه كمضافات غذائية من قبل إدارة الغذاء والدواء (FDA) بالولايات المتحدة لذلك، يضاف هذا المعدن في الوقت الحاضر إلى الطعام كمصدر غذائي للكالسيوم، يمكن العثور عليها عادة في الخضار المعلبة والدقيق والآيس كريم والجبن الأزرق والخبز الأبيض.
باختصار، الجبس هو أحد المعادن الأكثر وفرة والتي لها استخدامات وتطبيقات لا حصر لها، يعد تعدين الجبس أمرًا بسيطًا وسهلاً، حيث يتواجد المعدن في طبقات سميكة كبيرة بالقرب من سطح الأرض ومع ذلك، فإن تعدين الجبس على نطاق واسع ينطوي على أضرار جسيمة بالبيئة، يمكن أيضًا إعادة تدوير الجبس، ولكن لم يتم إعطاء أهمية كبيرة لإعادة تدوير هذا المعدن بسبب وفرته.
