التصنيف: الارشيف الدراسي

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

وايضا في المرفقات مع الصور ..

بحث الحرارة – تعريفات عامة

الحرارة من أهم أنواع الطاقة. وعندما نفكر في الحرارة نفكر عادة في الإحساس الذي تجعلنا الحرارة نحس به. فعلى سبيل المثال، في اليوم شديد الحرارة، ربما تجعلنا نحس بالضيق وعدم الراحة. ولكن أهمية الحرارة في حياتنا تتجاوز بكثير مجرد الشعور الذي تجعلنا نحس به.

ويجب أن نحتفظ بكميات محدودة من الحرارة بحذر وإحكام كي نظل على قيد الحياة. وتستخدم أجسامنا الطعام الذي نأكله لتوليد كمية الحرارة التي تحفظ درجة حرارة الجسم عند حوالي 37°م. فإذا ارتفعت درجة حرارة أجسامنا ارتفاعًا كبيرًا فوق الدرجة الطبيعية، أو إذا انخفضت انخفاضًا كبيرًا تحتها فلربما نموت. ونحن نرتدي في موسم البرد ملابس ثقيلة لنُبقي الحرارة داخل أجسامنا. بينما نرتدي أثناء الطقس الدَّافئ، ملابس خفيفة، لنتخلّص من الحرارة الزائدة عن الحاجة.

ولا يعلم أحد الحد الأقصى الذي يُمكن أن ترتفع إليه درجات الحرارة. لكن درجة الحرارة داخل أسخن النجوم تُقدَّر بملايين الدرجات. أما أقلّ درجة حرارة يمكن (نظريًا) الوصول إليها، وتُسمّى بالصفر المطلق، فهي – 273,15°م.

عند درجة الصفر المطلق، لا تحتوي الأجسام على طاقة حرارية أبدًا. ولم يتمكن الفيزيائيون حتى الآن من تبريد أيّ جسم من الأجسام إلى درجة الصفر المطلق، لذا فإن أيّ جسم ـ بما في ذلك أبرد الأجسام ـ يحتوي على بعض الطاقة الحرارية. انظر: الصفر المطلق .

ونستخدم الحرارة في منازلنا في مجالات شتى؛ إذ نستخدمها في تدفئة المنازل وطبخ الطعام وتسخين الماء وتجفيف الملابس بعد غسلها، كما أن الحرارة هي التي تجعل المصابيح الكهربائية تضيء.

أما مجالات استخدام الحرارة في الصناعة فتكاد لا تحصر. فنحن نستخدمها في فصل الفلزات من خاماتها وفي تكرير البترول الخام. ونستخدمها في صهر الفلزات وتشكيلها وقطعها وتغليفها وتقويتها وضمّها بعضها لبعضً. ونستخدم الحرارة أيضًا في صناعة أو تحضير الأغذية والزجاج والورق والمنسوجات وعدّة منتجات أخرى.

ونستخدم الحرارة أيضًا في تشغيل معداتنا الآلية؛ فالحرارة التي تتولّد من الوقود المحترق في محركات كل من الطائرات والسيارات والصواريخ والسفن توفر القدرة اللازمة لتحريك هذه الآليات. وكذلك تجعل الحرارة التوربينات الضخمة تدور وتولد الكهرباء التي تزودنا بالإضاءة والقدرة اللازمة لتشغيل كلّ أنواع الأجهزة، من مشحذة أقلام الرصاص الكهربائية إلى القاطرة الكهربائية.

وتتناول هذه المقالة مصادر الحرارة وماهيتها وكيفية انتقالها ووظائفها. وتصف المقالة، كذلك، كيف وظّفنا الحرارة في إنجاز بعض الأعمال وتصف الاكتشافات التي تمّت في ميدان الحرارة.

مصادر الحرارة

مصدر الحرارة هو أي شيء يُعطي حرارة. تصدر الحرارة التي نستخدمها، أو التي تؤثر على الحياة والأحداث على ظهـر الأرض، من ستة مصـادر رئيسيـة هي: 1- الشمس و2- الأرض و3- التفاعلات الكيميائية و4- الطاقة النووية و5- الاحتكاك و6- الكهرباء.

مصادر الحرارة

نحن نتحكّم في بعض هذه المصادر دون بعضها الآخر. ونستخدم المصادر التي نتحكم فيها، مثل الكهرباء والطاقة النووية، في تدفئة المنازل وفي أشغال أخرى. ولكننا نستفيد أيضًا من المصادر التي لا نتحكّم فيها. فعلى سبيل المثال تبثّ الشمس الضوء والحرارة اللذين يعتمد عليهما قوام الحياة. وكل مصادر الحرارة، حتّى التي نتحكّم عادة فيها، يمكن أن تسبّب أضرارًا جسيمة إذا أفلت زمامها. فالحرائق مثلاً، وهي تفاعلات كيميائية، تتلف كثيرًا من ممتلكاتنا في كلّ عام.

الشمس. مصدرنا الحراريّ الأهم. فلو قُدّر لها أن تبرد، فإن الأرض ستبرد وستنعدم فيها الحياة. ويصل جزء يسير جدًا من الحرارة المنتجة في الشمس إلى الأرض. ومع ذلك يكفي هذا الجزء اليسير لاستمرارية الحياة على الأرض لنا ولكل أنواع الكائنات الحية.

وتمتص البحار وسطح الأرض والنباتات والغلاف الجويّ حرارة الشمس. ويمكن جمع كميّات كبيرة من حرارة الشمس باستخدام أجهزة مثل الأفران الشمسية الضخمة. وتحتوي هذه الأفران الشمسية على مرايا تعكس أشعة الشمس من مساحة واسعة لتركّزها على بقعة واحدة. وبعض الأفران الشمسية يمكن أن تنتج كمية من الحرارة تكفي لصهر الفولاذ بينما يمكن أن تجمع الأفران الصغيرة كمية حرارة تكفي للطبخ. انظر: الطاقة الشمسية؛ الشمس.

الأرض. تحتوي على كميات كبيرة من الحرارة على أعماق بعيدة بباطنها. ويتسرَّب جزء من هذه الحرارة إلى السطح عندما يثور بركان. والمادة المنبعثة من البراكين ما هي إلا صخور صهرتها الحرارة الكامنة على أعماق بعيدة في باطن الأرض. وتتسرَّب بعض الحرارة الموجودة في باطن الأرض أيضًا إلى السطح في شكل حِمم فوارة. وتقذف هذه النوافير الفوارة إلى الخارج بماء يغلي تم تسخينه بوساطة الصخور الساخنة الموجودة في باطن الأرض. وقد بدأ الناس في استخدام الحرارة الصادرة عن الأرض في توليد الكهرباء وتدفئة المباني وفي أشغال أخرى. انظر: الحمة الفوارة ؛ البركان.

التفاعلات الكيميائية. يمكن أن تُنتج الحرارة بعدّة طُرق. ويُسمَّى التفاعل الكيميائيّ الذي تتّحد فيه مادة ما مع الأكسجين الأكسدة. وتنتج الأكسدة السريعة الحرارة بسرعة تكفي لإشعال اللّهب. وعندما يحترق الفحم أو الخشب أو الغاز الطبيعي أو أيّ وقود آخر، تتحد بعض المواد الموجودة في ذاك الوقود مع أكسجين الهواء فتكوّن مركّبات أخرى. ويُنتج هذا التفاعل الكيميائي، الذي يُعرف بالاحتراق، حرارة ونارًا.

ويستعمل الناس النار بأساليب متعددة. فالنار الناتجة من الموقد الغازي تولّد الحرارة التي تستخدم في الطبخ. والنار الناتجة من الفحم أو زيت الوقود أو الغاز في الأفران والغلايات المنزلية تستخدم في تدفئة المباني. وتسخن النار الفلزات لدرجة الاحمرار مما يُسهّل عملية صياغتها في عدّة أشكال مختلفة. كذلك توجد أنواع خاصة من مشاعل التقطيع يمكن أن تولّد اللهب بسخونة تكفي لقطع الفلزات. انظر: النار.

ويمثل احتراق البترول في أسطوانات محرك العربة مثالاً آخر لعملية الاحتراق. وتنتج هذه العملية الحرارة التي تجعل الغازات الموجودة في الأسطوانات تتمدّد وبالتالي تدفع وتحرك أجزاءً تشغل المحرك. انظر: الاحتراق.

ويمثل صدأ الحديد، كذلك، مثالاً لعملية الاحتراق. ولكنه ـ بعكس النار ـ يحدث ببطء بحيث تكون كمية الحرارة المولدة ضئيلة ولا يَنْتُجُ لهبٌ. انظر: الأكسدة.

وينتج مزج أنواع معينة من المواد الكيميائية بعضها مع بعض حرارة كذلك. فمثلا، إذا مُزج حامض الكبريتيك المركز مع الماء، فإن المزيج يصير ساخنًا لدرجة الغليان.

وفي كل الكائنات الحية، يتحول الطعام إلى حرارة، بالإضافة إلى طاقة وأنسجة حيّة عن طريق عملية التفاعل الحيوي، والتي تُسمى أيضًا الأيض. والأيض سلسلة تفاعلات كيميائية معقدة متوالية تقوم بها الخلايا الحية. انظر: الأيض.

الطاقة النووية. يمكنها أن تنتج كميات كبيرة من الحرارة. فالأسلحة النووية تُطلق كميات الحرارة بدرجة من الكثافة والسرعة بحيث تدمّر كل ما هو موجود حول مكان سقوطها. ولا يمكن التحكّم في الحرارة المنبعثة من هذه الأسلحة للاستفادة منها كما نريد. ولكن من الممكن أن تنتج الحرارة من الطاقة النووية ببطء كاف للاستفادة منها في توليد الكهرباء وإنجاز أعمال أخرى وذلك في جهاز يُسمّى المفاعل النووي انظر: الطاقة النووية ؛ المفاعل النووي.

الاحتكاك. عندما يحتك جسم بجسم آخر تنتج حرارة. ويمثل الاحتكاك في معظم الأحيان مصدر حرارة غير مرغوب فيه لأنه ربما يُتلف الأشياء. فمثلاً الحرارة التي تنتج في أية آلة عندما تحتك أجزاؤها بعضها ببعض ربما تؤدي إلى تآكل هذه الأجزاء. ولذا يوضع زيت التشحيم بين أجزاء الآليات المتحركة المتلامسة، وينقص زيت التشحيم فاعلية الاحتكاك وبالتالي يقلّل توليد الحرارة. انظر: الاحتكاك.

الكهرباء. يولد انسياب الكهرباء خلال الفلزات والسبائك وسائر الموصّلات (مواد تحمل أو توصل التيار الكهربائي) حرارة. ويستعمل الناس هذه الحرارة في تشغيل العديد من الأجهزة. ومن هذه الأجهزة المحرقات الكهربائية والأفران الكهربائية، وأجهزة التجفيف، والتدفئة ومحمصات الخبز الكهربائية، والكاويات الكهربائية. انظر: الكهرباء.

ما الحرارة

الحرارة شكل من أشكال الطاقة. ولا يمكن رؤية الحرارة أو الطاقة ولكن يمكن رؤية الأثر الذي يحدثانه. فمثلاً، ينتج عن احتراق الوقود في محركات الطائرة النفاثة غازات ساخنة تتمدد فتوفر القدرة اللازمة لتحريك الطائرة. انظر: الطاقة.

درجة الحرارة وكميتها. تتكوّن كل الأشياء من ذرات أو جزيئات في حالة حركة دائمة. وتُكسِب هذه الحركة الأجسام طاقة داخلية. ويعتمد منسوب الطاقة الداخلية للجسم على مدى سرعة تحرك ذراته أو جزيئاته. فإذا تحركت ببطء فإن منسوب طاقة الجسم الداخلية يكون منخفضًا. أما إذا كانت تتحرك بشدة فإن الجسم يكون له منسوب طاقة داخلية مرتفع. وللأجسام الساخنة منسوب طاقة داخلية أعلى مما للأجسام الباردة. والكلمتان ساخن وبارد تشيران إلى درجة حرارة الجسم.

الطاقة الحرارية
تنتقل من الجسم الساخن إلى الجسم البارد عندما يتماسا. تصطدم ذرات أو جزيئات الجسم الساخن المتحركة بسرعة، بذرات أو جزيئات الجسم البارد الأقل طاقة فتزيد من سرعتها. وبهذه الكيفية تنتقل الطاقة الداخلية، في شكل حرارة، من جسم ساخن إلى آخر بارد.

وتدل درجة الحرارة على منسوب الطاقة الداخلية. ويُستخدم الترمومتر لقياس درجة الحرارة. وهو يحتوي على تدريج مرقم، وبالتالي يمكن التعبير عن درجة الحرارة بالدرجات. والتدريج (الميزان) السلسيوسي ـ أو المئوي ـ والتدريج الفهرنهايتي هما أكثر أنواع تدريجات الحرارة شيوعًا. انظر: درجة الحرارة.

وتحدد درجة حرارة أي جسم ما إذا كان ذلك الجسم سيكسب مزيدًا من الطاقة الداخلية أو سيفقد جزءًا منها عندما يمس جسمًا آخر. فإذا مسّت صخرة ساخنة أخرى باردة فإن بعض الطاقة الداخلية في الصخرة الساخنة سينتقل إلى الصخرة الباردة في شكل حرارة. فإذا ثُبِّت محرار على الصخرة الساخنة فإنه سيُظهر هبوطًا مطردًا في درجة حرارتها. أما إذا ثُبّت محرار على الصخرة الباردة فإنه سيظهر ارتفاعًا مطردًا في درجة الحرارة. وفي نهاية الأمر، فإن المحراريْن سيظهران نفس درجة الحرارة. وبعد ذلك لا يحدث انتقال أو انسياب للحرارة.

وينساب الماء من أعلى إلى أسفل فقط، والحرارة كذلك تنساب فقط أسفل منحدر درجة الحرارة، منتقلة من جسم ذي درجة حرارة أعلى إلى آخر ذي درجة حرارة أقل. وكلما كان الفرق في درجة الحرارة بين جسمين أكبر، كان انتقال الحرارة بينهما أسرع.

ومن المهم جدًا أن ندرك أنّ درجة وكمية الحرارة شيئان مختلفان وليسا شيئًا واحدًا. فدرجة حرارة الجسم هي دليل على منسوب طاقته، بينما كمية الحرارة هي الطاقة المنتقلة من جسم لآخر.

تنقص الحرارة درجة انتظام نمط ترتيب ذرات أو جزيئات الجسم. فمثلا، جزيئات الماء في ندفة ثلجية تتجمد في نمط ترتيب منتظم. ولكن عندما تنساب حرارة إلى الندفة فإن جزيئاتها تتحرك بسرعة أكبر وبالتالي تفقد انتظامها إلى درجة تجعل الندفة تبدأ في الانصهار.

وأكثر ثلاث وحدات شيوعًا في قياس كمية الحرارة هي السُّعر والجول والوحدة الحرارية البريطانية. والسعر الحراري هو كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من الماء 1°م. والسعر الحراري المستخدم في قياس الطاقة الحرارية الناتجة من الأطعمة، يساوي 1000 ضِعْف هذا السعر الحراري الذي عرّفناه. والوحدة الحرارية البريطانية الواحدة هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة رطل واحد من الماء 1°ف. وتُستخدم غالبًا في الهندسة، بينما يُستخدم السعر الحراري في العلوم. أما الجول فيمكن أن يُستخدم في قياس كل أنواع الطاقة، بما في ذلك الحرارة. والجول الواحد هو كمية الطاقة المستهلكة ـ أو الجهد المبذول ـ عندما تحرك قوة مقدارها نيوتن واحد جسمًا مسافة متر واحد في اتجاهها. انظر: الوحدة الحرارية البريطانية؛ السعر الحراري.

الفوضى. تشكل درجة الحرارة والطاقة الداخلية جزءًا فقط من قصة الحرارة. ولكي نقص القصة كلها يلزمنا أن نعرف ما يحدث لذرّات أو جزيئات الجسم عندما تنساب إليه الحرارة.

يزداد تجول الذرّات أو الجزيئات داخل الجسم عندما تنساب إليه الحرارة. فكلما زادت كمية الحرارة المنسابة إلى الجسم صارت ذراته أو جزيئاته أكثر تجولاً وصارت بالتالي أكثر تبعثرًا واضطرابًا. فمثلاً، لجزيئات الماء الموجودة في ندفة ثلجية نمط ترتيب منتظم. ولكن، إذا أدخلت ندفة ثلجية داخل غرفة دافئة فإنها ستنصهر وتتحول إلى قطرة ماء ـ ويختفي نمط الترتيب المنتظم. ويعني ذلك أن الحرارة تغير نمط ترتيب الندفة الثلجية المنتظم إلى فوضى.

ويستعمل العلماء مصطلح العشوائية الداخلية (الإنتروبي) للتعبير عن درجة الفوضى الموجودة في الجسم. انظر: العشوائية الداخلية.

تزيد الحرارة التي تنساب إلى جسم ما، الطاقة الداخلية ودرجة الفوضى لذاك الجسم. وترفع كمية الحرارة المضافة درجة الحرارة. وفي المقابل، تُنقص كمية الحرارة التي تتسرب من الجسم طاقته الداخلية ودرجة الفوضى فيه، وتخفض عادة كمية الحرارة المفقودة درجة الحرارة كذلك.

كيف تنتقل الحرارة

تنتقل الحرارة من جسم أو من مكان لآخر بثلاث طرق: 1- التوصيل و2- الحمل و3- الإشعاع.

التوصيل. هو انتقال الحرارة خلال مادة ما. وعندما تنتقل الحرارة بالتوصيل، فإنها تتحرك داخل المادة دون أن تحمل معها أي جزء من المادة. فمثلاً، عندما يوضع أحد طرفي قضيب نحاسي في نار، فإن الطرف الآخر يسخن سريعا. وتفسير ذلك أن ذرات النحاس عند الطرف الساخن تبدأ في الاهتزاز بصورة أسرع وعلى نطاق أوسع، فتصطدم بذرات أخرى مجاورة لها. ويجعل التصادم الذرات المصدومة تهتز كذلك بصورة أسرع وأوسع وبالتالي تصطدم بذرات أخرى مجاورة لها من ناحية الطرف البارد.

التوصيل ينقل الحرارة خلال جسم. فالحرارة الصادرة من موقد على سبيل المثال، تجعل الذرات الموجودة في الجزء الأسفل من المقلاة تهتز بصورة أسرع وأوسع. وتصدم هذه الذرات ذرات أخرى موجودة من فوقها. وبهذه الطريقة تنتقل الحرارة خلال المقلاة إلى الطعام الموضوع داخلها.
وبهذه الطريقة تنتقل الحرارة من ذرة إلى أخرى حتى تصل الطرف الآخر من القضيب. ولكن لا تنتقل الذرات نفسها من طرف لآخر أثناء هذه العملية.

الحمل.:

هو انتقال الحرارة بوساطة تحرك مادة مسخنة. مثلاً، تُسخِّن المدفأة الموجودة في حجرة الهواء المحيط بها بالحمل. يتمدد هذا الهواء المسخَّن، وبالتالي يصبح أخف وزنًا من طبقة الهواء الأبرد المحيطة به، ومن ثم يصعد إلى أعلى ويحل محله هواء أبرد. بعدئذ يسخن الهواء الأبرد المجاور للمدفأة ويصعد إلى أعلى وتحل محله طبقة هواء أبرد أخرى وهكذا دواليك. ويُسمى تحرك الهواء المسخَّن بعيدًا عن المنطقة الساخنة وانسياب هواء أبرد نحو تلك المنطقة تيار الحمل. وتحمل تيارات الحمل الهواء الساخن، وبالتالي الحرارة إلى كل أنحاء الحجرة.

الحمل ينقل الحرارة عن طريق دوران التيار حول المادة المسخنة. تسخن مدفأة الحجرة، على سبيل المثال، الهواء المحيط بها. فيصعد هذا الهواء المسخن إلى أعلى ويحل محله هواء أبرد. وينتج عن تحرك الهواء تيار الحمل الذي ينقل الهواء الساخن إلى أرجاء الحجرة

ويتم انتقال الحرارة بالحمل في السوائل وفي الغازات معًا. على سبيل المثال، نجد تيارات الحمل في إناء به ماء بارد وموضوعة على موقد ساخن. فعندما يسخن الماء المجاور لقاع الإناء ويتمدد، يصير أخفّ وزنًا من الماء البارد الموجود بالقرب من أعلى الإناء. ويهبط هذا الماء البارد ـ الأثقل ـ إلى أسفل ويدفع الماء المسخَّن ـ الأخف ـ إلى أعلى. ويستمر تيار الحمل حتى يصل كل الماء في الإناء إلى نفس درجة الحرارة.

الإشعاع. يعتمد انتقال الحرارة في عمليتي التوصيل والحمل على حركة الجُسيمات الساخنة (في حالة التوصيل الحركة اهتزازية). ولكن في حالة الإشعاع يمكن أن تنتقـل الحـرارة خلال الفراغ الذي لا يحوي جسيمات. تولِّـد الــذرات أو الجزيئات المتحركة داخل أي جسم موجـات من الطاقـة الإشعاعية تُسمَّى هـذه الأشعة تحت الحمراء. وتشع الأجسام الساخنة كمية من الأشعة تحت الحمراء أكبر من الكمية التي تشعها الأجسام الباردة. وتنتقــل الأشعـة تحت الحمراء خلال الفضاء بطريقة مشابهة جدًا لانتقال موجات الماء على سطح بركة. فعندما تصدم الطاقة الإشعاعية جسمًا فإنها تزيد من سرعة ذراته أو جزيئاته. وتنتقل الطاقة من الشمس إلى الأرض خلال الفضاء بالإشعاع. وتُسخِّن هذه الأشعة سطح الأرض عندما تصله. انظر: الأشعة تحت الحمراء.

العزل الحراري. هو طريقة للتحكُّم في تحرك الحرارة بحبسها داخل أو خارج مكان ما. فمثلاً، تُعزل المباني السكنية حراريًا لتحبس الحرارة داخلها في فصل الشتاء وخارجها في فصل الصيف. ويستخدم الناس ثلاث طرق للعزل الحراري لأن الحرارة تنتقل بإحدى ثلاث طرق مختلفة.

وهناك مواد معينة، كالخشب والبلاستيك، عوازل جيدة ضد انتقال الحرارة بالتوصيل. ولهذا السبب تصنع مقابض العديد من أواني المطبخ الفلزية من هذه المواد. وتسخن هذه الأواني الفلزية بسرعة بالتوصيل ولكن تبقى مقابضها باردة.

ويمكن منع تحرك الحرارة بالحمل خلال الهواء بسد المجال بين منطقة حارة ومنطقة باردة بهواء ساكن. فمثلاً، تعمل طبقة الهواء الموجودة بين النافذة الخارجية والنافذة الداخلية على الشباك عازلاً للحمل.

وتمنع السطوح التي تعكس الأشعة دون الحمراء انتقال الحرارة بالإشعاع. فعلى سبيل المثال، تعكس السقوف الفلزية اللامعة أشعة الشمس، وتمنع بالتالي انتقال حرارة الشمس إلى الداخل عن طريق السقف. انظر: العزل.

ماذا تعمل الحرارة

عندما تنساب الحرارة إلي داخل جسم أو تخرج منه يمكن أن تحدث تغييرات في ذلك الجسم بثلاث طرق. فالحرارة يمكن أن تسبب تغييرات في: 1- درجة الحرارة و2- أبعاد الجسم (طول، مساحة، حجم) 3- حالة المادة.
التغيّرات في درجة الحرارة. تُعتبر من أكثر الآثار المترتبة على انسياب الحرارة شيوعًا. وتسمى كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من مادة درجة مئوية واحدة السعة الحرارية النوعية لتلك المادة. ويطلق غالبًا على السعة الحرارية النوعية، اسم الحرارة النوعية. ويستعمل العلماء الحرارة النوعية للماء ـ التي تساوي واحدًا ـ كمرجع قياسي لحساب الحرارة النوعية لكل المواد.

تسمح وصلة التمدد للمواد المستخدمة في الكباري والمباني والمنشآت الأخرى أن تتمدد دون إتلاف المنشأة. تنفتح الوصلة في الطقس البارد، عندما تنكمش المواد، وتنقفل في الطقس الساخن عندما تتمدد المواد.

يمكنك أن تعرف الارتفاع الذي يحدث في درجة حرارة جسم عندما تنساب إليه كمية معلومة من الحرارة إذا عرفت كتلة ذاك الجسم (مقدار ما يحتويه الجسم من مادة) والحرارة النوعية لمادته. أولاً، اضرب كتلة الجسم في الحرارة النوعية لمادته. ثم بعد ذلك اقسم كمية الحرارة التي أضيفت إلى الجسم على حاصل الضرب أعلاه. مثلاً، إذا انتقلت عشرة سعرات من الحرارة في جرام واحد من الماء، فكم درجة ترتفع درجة حرارة الماء؟ حاصل ضرب جرام واحد في حرارة نوعية مساوية 1، يعطي واحدًا. وحاصل قسمة عشرة سعرات على 1 يساوي ارتفاعًا في درجة الحرارة مقداره عشر درجات مئوية.

ويحتاج الجسمان المتساويان في الكتلة وفي درجة الحرارة والمختلفان في الحرارة النوعية إلى كميتين مختلفتين من الحرارة المضافة لترتفع درجتا حرارتيهما بذات المقدار. ترتفع درجة حرارة الجسم ذي الحرارة النوعية المنخفضة بمقدار أكبر من المقدار الذي ترتفع به درجة حرارة الجسم ذي الحرارة النوعية المرتفعة عندما يستقبل الجسمان كميتين متساويتين من الحرارة المضافة. فمثلاً، يُحْتَاج إلى عشرة سعرات من الحرارة لرفع درجة حرارة جرام واحد من الماء عشر درجات، ولكن عشرة سعرات من الحرارة ترفع درجة جرام واحد من النحاس 111 درجة. والنحاس له حرارة نوعية منخفضة ومساوية 0,09 بالمقارنة مع الحرارة النوعية للماء التي تساوي 1.

الحرارات النوعية لمواد مختلفة يمكن مقارنتها بتسخين عينات منها متساوية الوزن إلى درجات حرارية متساوية ثم وضعها على قطعة من الشمع، كما بالشكل العلوي، تغوص العينات ذات الحرارات النوعية العالية مسافات أطول داخل قطعة الشمع، كما بالشكل السفلي.

تغيُّرات الأبعاد. كما رأينا سابقًا، تزداد حركة ذرات أو جزيئات جسم عندما تنساب إليه حرارة. ونتيجة لزيادة حركة الذرات أو الجزيئات، فإنها تحتل حيزًا أكبر ولذا يتمدد الجسم. ويحدث العكس عندما تخرج الحرارة من الجسم، حيث تتحرك الذرات أو الجزيئات ببطء أكبر. وتحتل بالتالي، حيزًا أقل ومن ثم ينكمش الجسم.

تتمدد كل الغازات ومعظم السوائل والمواد الصلبة عندما تسخن، ولكنها لا تتمدّد بنفس المعدل. فعندما يستقبل غاز وسائل وجسم صلب كميات من الحرارة تكفي لرفع درجات حرارتها بمقادير متساوية فإن الغاز يكون هو الأكثر تمددًا والسائل يكون أقل منه بكثير في التمدد، بينما يكون الجسم الصلب هو الأقل تمددًا.

ويعمل المحرار ومنظم الحرارة (الثيرموستات) وعدة أجهزة حرارية أخرى على أساس مبدأ التمدُّد والانكماش. ويحوي كثير من المحارير سائلاً كالكحول أو الزئبق يتمدد أو ينكمش بمقادير متساوية نتيجة التغيُّرات المتساوية في درجة الحرارة. ويحْدِث الارتفاع أو الانخفاض في درجة الحرارة تمددًا أو انكماشًا طفيفًا في حجم السائل. ولكن عندما نضع السائل في أنبوب ضيق المجرى، فإن عمود السائل داخل الأنبوب يتغير تغيرًا يكفي لملاحظة التغير في درجة الحرارة.

وتؤدي تغيرات درجة الحرارة إلى تمدد وانكماش المواد المستخدمة في الجسور والمباني والمنشآت الهندسية الأخرى أيضًا. ويُمكن أن يسبب هذا التمدّد أو الانكماش مشكلات معقدة ذات عواقب وخيمة مالم يضع له المصممون اعتبارًا خاصًا؛ فأعمدة الحديد المستخدمة في مبنى ما مثلاً، ستنحني أو تنكسر ما لم يُترك لها حيز للتمدّد. ولهذا السبب، تحوي المنشآت الهندسية وصلات التمدُّد التي توفر حيزًا لتمدد أو انكماش المواد الموصلة بها عندما تتغير درجة الحرارة دون إحداث أيّ تلف.

وتمكِّن معرفةُ معامل التمدد الطولي للمادة، المهندسين من تحديد الزيادة أو النقصان في طول أي مادة عندما تتغير درجة الحرارة. ويدل معامل التمدّد الطولي على الزيادة التي تحدث في طول كل متر من المادة عندما تزيد درجة حرارة المادة درجة واحدة. فمعامل التمدّد الطولي للألومنيوم 0,00023ولذا فإن طول كل متر من قضيب الألومنيوم يزيد بمقدار 0,000023 من المتر مع زيادة درجة مئوية واحدة على درجة حرارة القضيب.

تغيرات الحالة. تتغير درجة حرارة جسم عادة عندما تنساب إليه حرارة. ولكن في ظروف محدّدة، لا تسبب إضافة الحرارة تغيرًا في درجة حرارة الجسم الذي تنساب إليه. وبدلاً من ذلك يزداد تبعثر واضطراب ذرات أو جزيئات الجسم مما يسبب تحولاً في حالة مادة الجسم.

الحرارة تصهر الصلب و تغلي السوائل

وإذا أضيفت حرارة إلى قطعة من الثلج درجة حرارتها أبرد من صفر°م، فإن درجة حرارتها ترتفع حتى تصل إلى صفر°م، وهي نقطة انصهارها. ومن ثَمّ يتوقف الارتفاع في درجة حرارة القطعة لفترة من الزمن. وبالرغم من انسياب مزيد من الحرارة للقطعة، فالحرارة المضافة، تحت هذه الظروف، تزيد من تبعثر واضطراب جزيئات قطعة الثلج وتتسبب في انصهارها. ولكن درجة حرارة الماء المتكوّن تبقى في صفر°م حتى تنصهر كل القطعة. وتسمى كمية الحرارة اللازمة لتحويل الثلج إلى ماء حرارة الانصهار. ويحتاج كل جرام من الثلج عند صفر°م إلى 80 سُعرًا من الحرارة لصهره إلى ماء درجة حرارته صفر°م.

وعندما يمتص الماء المتكون عند درجة الصفر المئوي مزيدًا من الحرارة، فإن درجة حرارته ترتفع ثانية حتى تصل إلى 100°م، وهي نقطة غليان الماء. وعندئذ لا يرفع إضافة مزيد من الحرارة تحت تأثير الضغط الجوي الطبيعي درجة حرارة الماء، وبدلا من ذلك يتحول بعض الماء إلى بخار. ولا تجعل إضافة مزيد من كمية الحرارة درجة الحرارة ترتفع مرة ثالثة، إلا بعد أن يتحوّل كل الماء إلى بخار. وتُسمَّى كمية الحرارة اللازمة لتحويل الماء عند 100°م إلى بخار عند نفس درجة الحرارة حرارة التبخر. ويحتاج كل جرام من الماء درجة حرارته 100°م، إلى 540 سُعرًا حراريًا لتحويله إلى بخار عند نفس درجة الحرارة. وإضافة مزيد من الحرارة إلى البخار المتكوّن سيرفع درجة حرارته فوق 100°م.

أشكال أخرى من الطاقة

ويمكن أن يتحول سائل إلى بخار عند درجة حرارة أقل من درجة غليانه بوساطة التبخر. وتحدث عملية التبخر عند سطوح السوائل. فالجزيئات الموجودة على السطح تتخلص من ارتباطها بالجزيئات الموجودة تحت السطح وتفْلت من سطح السائل وتدخل في الهواء كغاز. وتعتمد سرعة حدوث التبخر على نوع السائل ودرجة حرارته وكمية بخار السائل الموجودة فوق سطحه.

وتُسمّى كمية الحرارة اللازمة لتحويل جسم صلب إلى سائل أو تحويل سائل إلى غاز الحرارة الكامنة. ويجب إبعاد هذه الكمية من الحرارة من الجسم لإرجاع الغاز إلى سائل أو السائل إلي صلب مرة أخرى؛ أي يجب إبعاد 540 سُعرًا حراريًا من كل جرام من بخار الماء عند 100°م لتحويله إلى ماء. ويجب إبعاد 80 سُعرًا من كل جرام من الماء عند صفر°م لتحويله إلى ثلج. ولنقطتي غليان وتكثيف المادة نفس درجة الحرارة وكذلك الحال بالنسبة لنقطتي الانصهار والتجمُّد. وتحدد كمية الحرارة التي يكتسبها الجسم أو يفقدها حالته.

ويمكن كذلك، ربط الحرارة الكامنة بالتغيرات التي تحدث في بنية البلورات المكونة للأجسام الصلبة. وعمومًا، تحتاج هذه التغيرات إلى حرارة كامنة أقل بكثير من الحرارة الكامنة للانصهار أو التبخر.

توظيف الحرارة

تحويل الحرارة إلى حركة. توجد علاقة بين الطاقة الميكانيكية والطاقة الحرارية. فمثلاً، تتحول الطاقة الميكانيكية إلى حرارة بوساطة الاحتكاك بين الأجزاء المتحركة لأي آلة. ويمكن، في المقابل، تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية في المحركات الحرارية.

ويمكن تقسيم المحركات الحرارية إلى مجموعتين: 1- محركات الاحتراق الخارجي و2-محركات الاحتراق الداخلي. وتُنْتَج الحرارة اللازمة لتشغيل محركات الاحتراق الخارجي خارج هذه المحركات. وتتضمن هذه المحركات التوربينات (العنفات) الغازية والبخارية والمحركات البخارية الترددية. أما محركات الاحتراق الداخلي، فإنها تنتج حرارة تشغيلها من الوقود المحترق بداخلها. وتتضمن هذه المحركات محركات الديزل والمحركات التي تُدار بالبنزين ومحركات الطائرة النفاثة ومحركات الصواريخ.

ويمثل التوربين البخاري مثالاً جيدًا لمحركات الاحتراق الخارجي. هنا، تحوِّل الحرارة الصادرة من وقود محترق أو مفاعل نووي الماء في الغلاية إلى بخار. وينقل البخار خلال أنابيب إلى التوربين الذي يحتوي على سلسلة من عجلات ذات زعانف معدنية مثبتة بعمود. ويتمدّد البخار ذو درجة الحرارة المرتفعة عندما يندفع خلال التوربين وبالتالي يدفع الزعانف ويجعلها تدور هي والعمود. وتكون درجة حرارة البخار الخارج من التوربين أقل بكثير من درجة حرارة البخار الداخل. ويمكن للعمود الدوّار في هذا المحرك، أن يدير مولدًا كهربائيًا أو يحرك المروحة التي تدفع سفينة أو أن يعمل عملاً آخر مفيدًا.

ويعد محرك سيارة يدار بالبنزين مثالاً جيدًا لمحركات الاحتراق الداخلي. يولد احتراق الوقود (البنزين هنا) في الأسطوانات غازات ساخنة. وتتمدد هذه الغازات وتدفع المكابس إلى أسفل داخل الأسطوانات. ثم تحرك حركة المكابس أجزاء أخرى من السيارة تعمل على دوران العجلات.

التبريد. يمكن خفض درجة حرارة جسم بملامسته لجسم آخر أبرد منه. ويجعل الفرق في درجات الحرارة بين الجسمين الحرارة تنساب من الجسم الأسخن إلى الأبرد. فمثلاً، يحفظ الثلج الموضوع في صندوق معزول الطعام باردًا بإبعاد الحرارة منه. وهناك طريقة أخرى لإبعاد الحرارة من جسم من دون أن يلامس جسمًا آخر أبرد منه وهي طريقة التبريد الميكانيكي.

ويعمل التبريد الميكانيكي بتغيير مادة تُسمّى المبرِّد من الحالة الغازية إلى حالة السيولة ثم إلى الحالة الغازية مرة أخرى. ففي الثلاجة مثلاً، تعصر المضغطة مبردًا غازيًا إلى حجم صغير. ويقلل الضغط تبعثر واضطراب المبرد بقدر كبير بحيث يتحول إلى سائل. بعد ذلك، يتمدد المبرد السائل المضغوط عند صمام يؤدي إلى أنابيب موجودة في الجزء المعزول من الثلاجة. وعندما ينخفض الضغط بسبب التمدّد تنخفض درجة الحرارة كذلك، وبالتالي يمتص المبرد حرارة من الطعام الموجود في الثلاجة. وتنخفض درجة حرارة الطعام متى ما ظلت الحرارة تنساب خارجة منه. ويتحول المبرد المسخن بامتصاصه للحرارة إلى غاز ومن ثَمّ ينساب خلال أنابيب أخرى راجعًا إلي المضغطة، ومن ثَمّ تبدأ دورة التبريد مرة أخرى.

نظريًا، أبرد درجة حرارة يمكن أن يصل إليها جسم هي الصفر المطلق، وهو يساوي -273,15°م.وتقع دراسة كيفية الوصول إلى درجات حرارة مقاربة للصفر المطلق ضمن مجال فيزياء الحرارة المنخفضة. انظر: التقريس، علم.

التعرف على الحرارة

نظرية السائل السعري. كان معظم الفيزيائيين حتى أواخر القرن الثامن عشر الميلادي يعتقدون أن الحرارة مائع غير مرئي يُسمّى السائل السعري. واعتقدوا أن الأجسام تسخن عندما ينساب السائل السُّعري إليها وتصير باردة عندما ينساب خارجًا منها. ولأن الأجسام لها الوزن نفسه سواء أكانت ساخنة أم باردة، فقد استنتج الفيزيائيون أن السائل السعري ليس له وزن، وبالتالي لا يمكن أن يكون مادة.

وأثارت بحوث شخصين في حوالي أواخر القرن الثامن عشر الميلادي أسئلة عن الحرارة عجزت نظرية السائل السعري عن الإجابة عليها؛ ففي عام 1798م شاهد الفيزيائي الأمريكي المولد بنيامين تومسون، الذي يعرف أيضًا بلقب كونت رومفورد، عملية صناعة المدافع بميونيخ في ألمانيا. لاحظ هذا الفيزيائي أن المثقابات التي تستخدم في ثقب المدافع، تنتج حرارة بالاحتكاك حتى بعد أن تصير كليلة ولم تعد تقطع أيّ جزء من الفلز. ولا تستطيع نظرية السائل السعري تفسير انبعاث الحرارة إلا إذا كان المثقاب يقطع بالفعل فلزًا. ومع ذلك، تنتج كمية من الحرارة غير محدودة متى ما أدير مثقاب ليدور على فلز حتى لو لم يقطعه المثقاب.

وفي عام 1799م، صهر الكيميائي البريطاني السّير همفري ديفي، قطعتين من الثلج بدلكهما معًا داخل إناء عند درجة حرارة تحت نقطة تجمد الماء. وعجزت نظرية السائل السعري مرة أخرى عن تفسير عملية إنتاج الحرارة. وأثارت ملاحظات تومسون وديفي شكوكًا حول نظرية السائل السعري. ولكن لم يقترح أحد تفسيرًا آخر للحرارة.

الحرارة والطاقة. بُرْهِنَتْ فكرة أن الحرارة شكل من أشكال الطاقة في منتصف القرن التاسع عشر الميلادي. ولقد طوّر البرهان إلى حد كبير ثلاثة أشخاص هم جوليوس روبرت فون ماير، وهو طبيب وفيزيائي ألماني، وهيرمان فون هيلمولتز، وهو فيزيائي ألماني، وجيمس جول، وهو فيزيائي بريطاني.

لاحظ ماير أن الناس في المناخات الباردة والمناخات الساخنة يحتاجون كميات مختلفة من طاقة الطعام للحفاظ على درجة حرارة أجسامهم عند الدرجة الطبيعية المعتادة. ونشر أبحاثه في عام 1842م، ولكنها لم تحظ بتطوير علمي لعدد كبير من السنين. وفي عام 1847م، نشر هيلمهولتز بحثًا عن الحرارة والطاقة، وأورد في بحثه هذا أن الحرارة شكل من أشكال الطاقة، وحظيت فكرته هذه بقبول سريع.

خلال الأربعينيات من القرن التاسع عشر الميلادي، قاس جول كمية الطاقة الميكانيكية اللازمة لرفع درجة حرارة كمية معينة من الماء بدرجات حرارة معينة. وسُمِّيت العلاقة بين الطاقة الميكانيكية والطاقة الحرارية المكافئ الميكانيكي للحرارة.

ودلت تجارب جول المبكرة على أن 4,507 جول من الطاقة الميكانيكية تنتج سُعرًا حراريًا واحدًا. وقام الفيزيائيون في وقت متأخر بعد ذلك بقياسات أكثر دقة للمكافئ الميكانيكي للحرارة، فوجدوه يساوي 4,182 جول لكل سُعر حراري. ويرجع مُسمَّى الجول إلى الفيزيائي البريطاني جيمس بريسكوت جول.

الدينامكية الحرارية. هي علم دراسة العلاقة بين الحرارة وأشكال الطاقة الأخرى. وهي مبنية على ثلاثة قوانين.

والقانون الأول للدينامية الحرارية هو قانون بقاء الطاقة. ويقرر هذا القانون أن الطاقة تحتفظ بمقدارها، لا تنقص ولا تزيد خلال العمليات الطبيعية. ويمكن أن تغير الطاقة شكلها مثلاً، من طاقة داخلية إلى طاقة حركية ميكانيكية ولكن تبقى الطاقة الكلية لأي منظومة مقدارًا ثابتًا.

ووفقًا للقانون الثاني تعمل كل الأحداث التلقائية (الطبيعية) لزيادة الإنتروبي (أي درجة الفوضى) داخل المنظومة. يمكن أن تبذل منظومة شغلاً مفيدًا مستمرًا حتى تصل إلى أقصى إنتروبي أو فوضى ممكنة لها. ولكن عندما تبذل منظومة شغلاً فإن الإنتروبي تزداد إلى أن تصبح المنظومة عاجزة عن بذل أي شغل بعد ذلك.

ويتعلق القانون الثالث للدينامية الحرارية بالصفر المطلق. ويقرر هذا القانون أنه لايمكن خفض درجة حرارة أي منظومة إلى الصفر المطلق.

م/ن

الطبيعة (Nature): لفظ مشتق من الطَّبع. وطَبْعُ الشيء أي خُلُقُه. وطبيعته أي خلقته التي خلق عليها من حيث شكله ولونه وسلوكه وبقية أوصافه، ومن هنا يأتي الطبع بمعنى الختم وهو التأثير في الشيء ليتشكل على هيئة معينة، والطبيعي هو غير الصنعي، وإذا أطلق اسم الطبيعة قصد به كل ما هو موجود في هذا الكون من مخلوقات الله عز وجل وعلم الطبيعة هو العلم الذي يبحث في طبائع الأشياء وما اختصت به، والطبائع الأربعة عند الأقدمين هي الحرارة والبرودة والرطوبة واليبوسة.
1 الطبيعة والسنن الإلهية
لقد جعل الله عز وجل لكل مخلوق من مخلوقاته طبيعته الخاصة به، وقدر لكل منها مجموعة من السنن (القوانين) التي تميزه عن غيره من المخلوقات، وهذه السنن لا يمكن تغيرها ولا تعديلها كما قال تعالى:{فَلَن تَجِدَ لِسُنَّتِ اللَّهِ تَبْدِيلاً وَلَن تَجِدَ لِسُنَّتِ اللَّهِ تَحْوِيلاً}(فاطر43).
فمن طبيعة الماء مثلاً أنه يتجمد عند درجة الصفر المئوية، ويتبخر عند (100) بينما طبيعة الحديد أنه يتمدد بالحرارة ويتقلص بالبرودة! ومن طبيعة الإنسان أنه يتنفس الهواء ويموت إذا ما غرق بالماء، بينما تعيش الأسماك بالماء وتموت إذا ما خرجت إلى الهواء!
والمخلوق لا يستطيع الفكاك عن طبيعته التي خلقه الله عليها، ولا يستطيع الخلاص من إسار السنن التي تحكم هذه الطبيعة، وإذا ما تغيرت طبيعة الشيء فهذا يعني أن سننًا أخرى دخلت فيها، فالماء مثلا إذا مزج ببعض السوائل كالغليسيرين (Glycerin) لم يعد يتجمد عند الصفر ولم يعد يتبخر عند درجة المائة، ويفيدنا فهم طبيعة المخلوقات على هذه الصورة في عدة أمور:
* فما دام لكل مخلوق طبيعته التي لا تنفك عنه فينبغي علينا أن ندرك هذه الطبيعة والسنن التي تحكمها، لكي نستطيع تسخير هذا المخلوق تسخيرًا مجديًا، وهكذا فإننا عندما عرفنا السنن التي تحكم الماء أصبحنا قادرين على تسخيره في خدمتنا، وكذلك الحديد، وكذلك سائر المخلوقات.
* بما أنه لا يمكن تغيير ولا تعديل السنن التي قدرها الله عز وجل للمخلوقات، فإن علينا توجيه اهتمامنا لكشف هذه السنن لا إلى تغييرها أو تعديلها.
* إن عدم القدرة على تغيير السنن لا يعني العجز أمام طبائع الأشياء، بل يمكن الاستفادة من معارضة بعض السنن لبعض، أو تآزر بعض السنن مع بعض، من أجل الحصول على مزايا جديدة لم تكن موجودة من قبل، ومثال ذلك تآزر الغليسرين مع الماء لتغيير طبيعة الماء كما ذكرنا آنفًا، ودوران المركبات الفضائية حول الأرض بمعارضة سنة القوة الطاردة لسنة الجاذبية الأرضية وبهذا تتمكن المركبات من الدوران حول الأرض لسنوات طويلة بلا محركات ولا وقود، ومن ذلك أيضًا مدافعة سنة المرض بسنة التداوي.. وهكذا.
2 تسخير المخلوقات
لقد كرم الله عز وجل الإنسان فاختاره من بين سائر المخلوقات ليكون الخليفة في خلقه، وسخر له كل المخلوقات الأخرى ليقوم بهذه المهمة الجليلة: {اللَّهُ الَّذِى سَخَّرَ لَكُمُ الْبَحْرَ لِتَجْرِىَ الْفُلْكُ فِيهِ بِأَمْرِهِ وَلِتَبْتَغُواْ مِن فَضْلِهِ وَلَعَلَّكُم تَشْكُرُونَ * وَسَخَّرَ لَكُم مَّا فِى السَّمَاوَاتِ وَمَا فِى الأَرْضِ جَمِيعًا مّنْهُ إِنَّ فِى ذَلِكَ لآيَاتٍ لّقَوْمٍ يَتَفَكَّرُونَ} الجاثية 12، 13. وتسخير المخلوقات للإنسان لا يعني امتثالها لأمره من غير جهد يبذله، بل لا بد للإنسان أن يبذل الجهد الكافي لمعرفة السنن التي تحكم طبائع المخلوقات، وأن يدرك كيفية عمل هذه السنن، وأن يعيد لها الشروط اللازمة لكي تفعل فعلها، فيستفيد من خصائصها ويسخرها في خدمته.
علمًا بأن القدرة على اكتشاف السنن الإلهية وتسخيرها ليس حكرًا على المؤمنين وحدهم، بل هو باب مفتوح للجميع، مؤمنين وغير مؤمنين، كما قال تعالى : {كُلاً نُّمِدُّ هَؤُلآءِ وَهَؤُلآءِ مِنْ عَطَآءِ رَبِّكَ وَمَا كَانَ عَطَآءُ رَبِّكَ مَحْظُورًا} الإسراء 20
3 قهر الطبيعة
هو تعبير يستخدم! أو ما نرى إصرارهم على ذلك؟ من قبل بعض المفكرين والعلماء والفلاسفة والملحدين الذين ينكرون أن الله عز وجل هو خالق الطبيعة، وأنه هو الذي سخرها للإنسان، فهؤلاء بإنكارهم للخالق يتصورون أنفسهم في مواجهة مباشرة مع الطبيعة، ويرون أنها تتحداهم من خلال سننها الصارمة ولهذا يتصورون أنهم كلما اكتشفوا شيئًا من سنن الطبيعة فإنهم يكونون قد قهروها وحققوا الانتصار عليها(؟!) وهذا اعتقاد ظاهر الفساد، لأن الله عز وجل الذي خلق الطبيعة لم يجعلها عَصِيَّة على البشر، بل سخرها لهم كما بينا آنفًا.
ومن ثم فلا يجوز شرعًا استعمال مصطلح (قهر الطبيعة) لأنه يتنافى مع الاعتراف لله تعالى بفضله علينا إذ سخر لنا كل ما في هذا الوجود! ولقد كان الفيلسوف الهولندي اسبينوزا مُحِقٌّا. وكان أكثر وعيًا من هؤلاء الملحدين حين قال: (إن حرية الفعل لا تقوم في التحرر من الجبرية التي تسود الطبيعة بل في إدراك الإنسان لعبوديته وقبوله لما يجري)، فالمسألة إذن ليست مسألة صراع وتحد وقهر بين الإنسان والطبيعة كما يتوهم الملحدون الضالون. وحريٌّ بالإنسان أن يشكر الله عز وجل كلما وفقه لاكتشاف شيء من سنن الطبيعة التي لم تخلق أصلا إلا من أجله والتي أخبرنا الله تعالى أنه هو الذي سوف يسهل لنا أمر اكتشافها: {سَنُرِيهِمْ ءَايَاتِنَا فِى الآفَاقِ وَفِى أَنفُسِهِمْ حَتَّى يَتَبَيَّنَ لَهُمْ أَنَّهُ الْحَقُّ أَوَلَمْ يَكْفِ بِرَبِّكَ أنَّه عَلَى كُلِّ شَىْءٍ شَهِيدٌ} فصلت 53، فلا يظنن إنسان أنه قادر على اكتشاف شيء من أسرار هذا الوجود إلا أن يشاء الله عز وجل.
4 الطبيعة مخلوقة لا خالقة
ومن الأخطاء الشائعة أيضًا بين كثير من الكتاب والمفكرين والفلاسفة أنهم ينسبون الأفعال للطبيعة وبخاصة منها الأفعال التي تعبر عن الخلق، فيقولون مثلاً: إن الطبيعة تخلق أصنافًا عديدة من النبات! أو يقولون: إن الطبيعة جعلت الإنسان في قمة الكائنات الحية! ونحو ذلك من التعابير التي تضفي على الطبيعة بعض الصفات الإلهية، وهذا شرك لا شك فيه، فالطبيعة بكل ما فيها إنما هي مخلوقة من قِبَل الله عز وجل والطبيعة لا تقدر على فعل شيء إلا بأمر الله عز وجل فما بالك بعملية الخلق؟! {يَآ أَيُّهَا النَّاسُ ضُرِبَ مَثَلٌ فَاسْتَمِعُواْ لَهُ إِنَّ الَّذِينَ تَدْعُونَ مِن دُونِ اللَّهِ لَن يَخْلُقُواْ ذُبَابًا وَلَوِ اجْتَمَعُواْ لَهُ وَإِن يَسْلُبْهُمُ الذُّبَابُ شَيْئًا لا يَسْتَنقِذُوهُ مِنْهُ ضَعُفَ الطَّالِبُ وَالْمَطْلُوبُ} الحج 73.
العودة إلى الطبيعة
قلنا إن الله عز وجل قد خلق المخلوقات المختلفة، وقدَّر لكل منها سننًا لتسير على منوالها، ومن ذلك مثلاً أنه خلق للإنسان طعامًا طبيعيٌّا يناسبه من الماء والنبات والحيوان، ولكن مع تقدم العلوم ظهرت على الساحة أطعمة مختلفة ببعض المواد المصنعة كالملونات (stains) والنكهات (flavours) كما ظهرت أطعمة مصنوعة كلها من مواد كيماوية، وقد بدأت تظهر بعض العوارض السلبية بسبب هذه المخالفة للطبيعة، وأصبحنا في كل يوم نقرأ تقارير طبية تحذر من أضرار هذه المخالفة، وتدعو للعودة إلى الطبيعة، كالعودة مثلاً لإرضاع الطفل من ثدي أمه بدلاً من تغذيته بالأطعمة المصنعة، وهي دعوة حكيمة لا شك فيها، لأن حليب الأم أنسب لطبيعة الطفل من أي غذاء آخر، وكذلك سائر المخالفات للطبيعة، سواء في الطعام أو في غيره كالممارسات الجنسية الشاذة التي تخالف فطرة البشر ومنها على سبيل المثال اللواط، والسحاق، وجماع الحيوانات، وغير ذلك من أشكال المخالفات للطبيعة التي فطر الله عز وجل عليها خلقه!
وفي الواقع فإن البشر في عصرنا الراهن قد تمادوا كثيرًا في مخالفتهم للطبيعة، في شتى الأنشطة والحقول، حتى بلغت هذه المخالفة حدٌّا يهدد بكوارث عالمية، وقد سبق أن عرضنا جانبًا من هذه القضية في حديث لنا عن البيئة، وعما ألم بها من تغيرات مصطنعة أثرت في عذريتها، ولوّثتها وأخرجتها عن طبيعتها التي خلقت عليها، وقد بدأ العلماء يحذرون من خطورة هذا التأثير، ويدعون لإعادة البيئة إلى طبيعتها الأولى حفاظًا على صحة الحياة في الأرض، وإن عندنا من نصوص الكتاب والسنة وفعل السلف الصالح الكثير مما يدعو للمحافظة على عذرية الطبيعة والتعامل معها تعاملاً منضبطًا يستثمرها ويستفيد من خيراتها دون أن يمسها بسوء!.

المخدرات

مفاهيم ومصطلحات

تحدد المصطلحات المستخدمة في أي مجال المفهوم العلمي والتطبيقي، وتعرف بالمصطلحات وفق ما استقر عليه استخدامها في مجالات الاختصاص بهدف التوضيح وتلافي الغموض والإبهام وتحقيق الاستيعاب والاختصار.

المواد النفسية (المخدرات)

هي المواد المحدثة للاعتماد (الإدمان) طبيعية كانت أو مصنعة. وتشمل هذه المواد: الكحوليات (المشروبات الكحولية) والأمفيتامينات، والباربيتورات (مثل الفاليوم، والميلتاون، وسائر المواد المهدئة)، والقنبيات (مستحضرات القنب، الماريغوانا في الغرب، والبانج والجانجا والكاراس في الهند، والكيف في شمال أفريقيا، والحشيش في مصر)، والكوكايين، والمهلوسات (مثل الليسيرجايد، والميسكالين، والسايلوسيبين)، والقات، والأفيونيات (الأفيون، والمورفين، والهيروين، والكودايين)، والمواد الطيارة (الاستنشاقية: مثل الأسيتون، والجازولين).
ويستخدم اليوم مصطلح المواد النفسية بدلا من المخدر. والمقصود بالمخدر في هذا الملف هو المواد المحرم استخدامها إلا لأغراض طبية أو علمية.

الإدمان والاعتماد

الإدمان هو التعاطي المتكرر للمواد النفسية، بحيث يؤدي إلى حالة نفسية وأحياناُ عضوية ناتجة عن التفاعل مع المادة المخدرة لدرجة يميل فيها المدمن إلى زيادة جرعة المادة المتعاطاة، وهو ما يعرف بالإطاقة أو التحمل. وتسيطر عليه رغبة قهرية قد ترغمه على محاولة الحصول على المادة النفسية المطلوبة بأي وسيلة. وقد استخدم مصطلح "الاعتماد" بديلاً للإدمان والتعود. وقد يحدث إدمان لا يعتبر بالضرورة خطرا أو ضاراً مثل الحالة الناتجة عن تناول البن والشاي والتبغ، ولا يقع هذا النوع من الإدمان في اهتمامنا في هذا الملف، ولكن المقصود هو الإدمان الناتج عن تعاطي المخدرات.

الانسحاب

هو الحالة التي يكون عليها المدمن إذا توقف عن تعاطي المخدر، وهي مجموعة أعراض تنجم عن محاولة الجسم التخلص من آثار سموم المخدر، وتختلف حسب نوع المخدر. وتبلغ هذه الأعراض أشدها في الأفيون ومشتقاته وبالأخص الهيروين حيث تتراوح مدتها بين يومين وأربعة أيام، ويمكن أن تنتهي ببعض المتعاطين إلى الوفاة.
ومن أمثلة أعراض الانسحاب في حال إدمان الأمفيتامينات (المنشطات والمنبهات): مزاج مكتئب وشعور بالتعب واضطراب في النوم وأحلام مزعجة.
وبالنسبة للانسحاب الكحولي تتمثل الأعراض في الارتعاشات الشديدة والغثيان والتقيؤ والشعور بالضيق والتوعك والضعف وسرعة ضربات القلب والعرق المتزايد، إضافة إلى المزاج المكتئب والتهيج.

أنواع المخدرات

كثرت أنواع المخدرات وأشكالها حتى أصبح من الصعب حصرها، ووجه الخلاف في تصنيف كل تلك الأنواع ينبع من اختلاف زاوية النظر إليها، فبعضها تصنف على أساس تأثيرها، وبعضها يصنف على أساس طرق إنتاجها. ولا يوجد حتى الآن اتفاق دولي موحد حول هذا التصنيف، ولكن على العموم كانت أشهر التصنيفات على حسب العناصر التالية:
أولاً: بحسب تأثيرها
1- المسكرات: مثل الكحول والكلوروفورم والبنزين.
2- مسببات النشوة: مثل الأفيون ومشتقاته.
3- المهلوسات: مثل الميسكالين وفطر الأمانيت والبلاذون والقنب الهندي.
4- المنومات: وتتمثل في الكلورال والباريبورات والسلفونال وبرموميد البوتاسيوم.

ثانياً: بحسب طريقة الإنتاج
1- مخدرات تنتج من نباتات طبيعية مباشرة: مثل الحشيش والقات والأفيون ونبات القنب.
2- مخدرات مصنعة وتستخرج من المخدر الطبيعي بعد أن تتعرض لعمليات كيمياوية تحولها إلى صورة أخرى: مثل المورفين والهيروين والكوكايين.
3- مخدرات مركبة وتصنع من عناصر كيماوية ومركبات أخرى ولها التأثير نفسه: مثل بقية المواد المخدرة المسكنة والمنومة والمهلوسة.

ثالثاً: بحسب الاعتماد (الإدمان) النفسي والعضوي
1- المواد التي تسبب اعتماداً نفسياً وعضويا: مثل الأفيون ومشتقاته كالمورفين والكوكايين والهيروين.
2- المواد التي تسبب اعتمادا نفسيا فقط: مثل الحشيش والقات وعقاقير الهلوسة.

رابعاً: بحسب اللون
1- المخدرات البيضاء: مثل الكوكايين والهيروين.
2- المخدرات السوداء: مثل الأفيون ومشتقاته والحشيش.

خامساً: تصنيف منظمة الصحة العالمية
1- مجموعة العقاقير المنبهة: مثل الكافيين والنيكوتين والكوكايين، والأمفيتامينات مثل البنزدرين وركسي ومئثدرين.
2- مجموعة العقاقير المهدئة: وتشمل المخدرات مثل المورفين والهيروين والأفيون، ومجموعة الباربيتيورات وبعض المركبات الصناعية مثل الميثاون وتضم هذه المجموعة كذلك الكحول.
3- مجموعة العقاقير المثيرة للأخاييل (المغيبات) ويأتي على رأسها القنب الهندي الذي يستخرج منه الحشيش، والماريغوانا.

سادساً: بحسب التركيب الكيميائي
وهناك تصنيف آخر تتبعه منظمة الصحة العالمية يعتمد على التركيب الكيميائي للعقار وليس على تأثيره، ويضم هذا التصنيف ثماني مجموعات هي:
1- الأفيونات
2- الحشيش
3- الكوكا
4- المثيرات للأخاييل
5- الأمفيتامينات
6- البابيورات
7- القات
8- الفولانيل

تاريخ المخدرات

ورد في تراث الحضارات القديمة آثار كثيرة تدل على معرفة الإنسان بالمواد المخدرة منذ تلك الأزمنة البعيدة، وقد وجدت تلك الآثار على شكل نقوش على جدران المعابد أو كتابات على أوراق البردي المصرية القديمة أو كأساطير مروية تناقلتها الأجيال. فالهندوس على سبيل المثال كانوا يعتقدون أن الإله (شيفا) هو الذي يأتي بنبات القنب من المحيط، ثم تستخرج منه باقي الإلهة ما وصفوه بالرحيق الإلهي ويقصدون به الحشيش. ونقش الإغريق صوراً لنبات الخشاش على جدران المقابر والمعابد، واختلف المدلول الرمزي لهذه النقوش حسب الإلهة التي تمسك بها، ففي يد الإلهة (هيرا) تعني الأمومة، والإلهة (ديميتر) تعني خصوبة الأرض، والإله (بلوتو) تعني الموت أو النوم الأبدي. أما قبائل الإنديز فقد انتشرت بينهم أسطورة تقول بأن امرأة نزلت من السماء لتخفف آلام الناس، وتجلب لهم نوماً لذيذاً، وتحولت بفضل القوة الإلهية إلى شجرة الكوكا. وفيما يأتي نتناول تاريخ أشهر أنواع المخدرات التي عرفها الإنسان:

1- الكحوليات
تعتبر الكحوليات من أقدم المواد المخدرة التي تعاطاها الإنسان، وكانت الصين أسبق المجتمعات إلى معرفة عمليات التخمير الطبيعية لأنواع مختلفة من الأطعمة، فقد صنع الصينيون الخمور من الأرز والبطاطا والقمح والشعير، وتعاطوا أنواعاً من المشروبات كانوا يطلقون عليها "جيو" أي النبيذ، ثم انتقل إليهم نبيذ العنب من العالم الغربي سنة 200 قبل الميلاد تقريباً بعد الاتصالات التي جرت بين الإمبراطوريتين الصينية والرومانية. واقترن تقديم المشوربات الكحولية في الصين القديمة بعدد من المناسبات الاجتماعية مثل تقديم الأضاحي للآلهة أو الاحتفال بنصر عسكري. وهذا نموذج ليس متفردا في قدم وتلقائية معرفة الإنسان للكحوليات، كما لهذا النموذج شبيه في الحضارات المصرية والهندية والرومانية واليونانية، كما عرفت الكحوليات المجتمعات والقبائل البدائية في أفريقيا وآسيا.

2- الحشيش (القنب)
القنب كلمة لاتينية معناها ضوضاء، وقد سمي الحشيش بهذا الاسم لأن متعاطيه يحدث ضوضاء بعد وصول المادة المخدرة إلى ذروة مفعولها. ومن المادة الفعالة في نبات القنب هذا يصنع الحشيش، ومعناه في اللغة العربية "العشب" أو النبات البري، ويرى بعض الباحثين أن كلمة حشيش مشتقة من الكلمة العبرية "شيش" التي تعني الفرح، انطلاقاً مما يشعر به المتعاطي من نشوة وفرح عند تعاطيه الحشيش.
وقد عرفت الشعوب القديمة نبات القنب واستخدمته في أغراض متعددة، فصنعت من أليافه الحبال وأنواعا من الأقمشة، واستعمل كذلك في أغراض دينية وترويحية.

ومن أوائل الشعوب التي عرفته واستخدمته الشعب الصيني، فقد عرفه الإمبراطور شن ننج عام 2737 ق.م وأطلق عليه حينها واهب السعادة، أما الهندوس فقد سموه مخفف الأحزان.

وفي القرن السابع قبل الميلاد استعمله الآشوريون في حفلاتهم الدينية وسموه نبتة "كونوبو"، واشتق العالم النباتي ليناوس سنة 1753م من هذه التسمية كلمة "كنابيس" Cannabis.

وكان الكهنة الهنود يعتبرون الكنابيس (القنب – الحشيش) من أصل إلهي لما له من تأثير كبير واستخدموه في طقوسهم وحفلاتهم الدينية، وورد ذكره في أساطيرهم القديمة ووصفوه بأنه أحب شراب إلى الإله "أندرا"، ولايزال يستخدم هذا النبات في معابد الهندوس والسيخ في الهند ونيبال ومعابد أتباع شيتا في الأعياد المقدسة حتى الآن.

وقد عرف العالم الإسلامي الحشيش في القرن الحادي عشر الميلادي، حيث استعمله قائد القرامطة في آسيا الوسطى حسن بن صباح، وكان يقدمه مكافأة لأفراد مجموعته البارزين، وقد عرف منذ ذلك الوقت باسم الحشيش، وعرفت هذه الفرقة بالحشاشين.

أما أوروبا فعرفت الحشيش في القرن السابع عشر عن طريق حركة الاستشراق التي ركزت في كتاباتها على الهند وفارس والعالم العربي، ونقل نابليون بونابرت وجنوده بعد فشل حملتهم على مصر في القرن التاسع عشر هذا المخدر إلى أوروبا.
وكانت معرفة الولايات المتحدة الأميركية به في بدايات القرن العشرين، حيث نقله إليها العمال المكسيكيون الذين وفدوا إلى العمل داخل الولايات المتحدة.

3- الأفيون
أول من اكتشف الخشاش (الأفيون) هم سكان وسط آسيا في الألف السابعة قبل الميلاد ومنها انتشر إلى مناطق العالم المختلفة، وقد عرفه المصريون القدماء في الألف الرابعة قبل الميلاد، وكانوا يستخدمونه علاجاً للأوجاع، وعرفه كذلك السومريون وأطلقوا عليه اسم نبات السعادة، وتحدثت لوحات سومرية يعود تاريخها إلى 3300 ق.م عن موسم حصاد الأفيون، وعرفه البابليون والفرس، كما استخدمه الصينيون والهنود، ثم انتقل إلى اليونان والرومان ولكنهم أساؤوا استعماله فأدمنوه، وأوصى حكماؤهم بمنع استعماله، وقد أكدت ذلك المخطوطات القديمة بين هوميروس وأبو قراط ومن أرسطو إلى فيرجيل.

وعرف العرب الأفيون منذ القرن الثامن الميلادي، وقد وصفه ابن سينا لعلاج التهاب غشاء الرئة الذي كان يسمى وقتذاك "داء ذات الجُنب" وبعض أنواع المغص، وذكره داود الأنطاكي في تذكرته المعروفة باسم "تذكرة أولي الألباب والجامع للعجب العجاب" تحت اسم الخشخاش.
”
في عام 1906 وصل عدد مدمني الأفيون في الصين 15 مليوناً
وفي عام 1920 كانت نسبة المدمنين 25% من عدد الذكور في المدن الصينية
”
وفي الهند عرف نبات الخشاش والأفيون منذ القرن السادس الميلادي، وظلت الهند تستخدمه في تبادلاتها التجارية المحدودة مع الصين إلى أن احتكرت شركة الهند الشرقية التي تسيطر عليها إنجلترا في أوائل القرن التاسع عشر تجارته في أسواق الصين.
وقد قاومت الصين إغراق أسواقها بهذا المخدر، فاندلعت بينها وبين إنجلترا حرب عرفت باسم حرب الأفيون (1839 – 1842) انتهت بهزيمة الصين وتوقيع معاهدة نانكين عام 1843 التي استولت فيها بريطانيا على هونغ كونغ، وفتحت الموانئ الصينية أمام البضائع الغربية بضرائب بلغ حدها الأقصى 5%.

واستطاعت الولايات المتحدة الأميركية الدخول إلى الأسواق الصينية ومنافسة شركة الهند الشرقية في تلك الحرب، فوقعت اتفاقية مماثلة عام 1844، وكان من نتائج تلك المعاهدات الانتشار الواسع للأفيون في الصين، فوصل عدد المدمنين بها عام 1906 على سبيل المثال خمسة عشر مليوناً، وفي عام 1920 قدر عدد المدمنين بـ 25% من مجموع الذكور في المدن الصينية.
واستمرت معاناة الصين من ذلك النبات المخدر حتى عام 1950 عندما أعلنت حكومة ماوتسي تونغ بدء برنامج فعال للقضاء على تعاطيه وتنظيم تداوله.

4- المورفين
وهو أحد مشتقات الأفيون، حيث استطاع العالم الألماني سير تبرز عام 1806 من فصلها عن الأفيون، وأطلق عليها هذا الاسم نسبة إلى الإله مورفيوس إله الأحلام عند الإغريق. وقد ساعد الاستخدام الطبي للمورفين في العمليات الجراحية خاصة إبان الحرب الأهلية التي اندلعت في الولايات المتحدة الأميركية (1861 – 1861) ومنذ اختراع الإبرة الطبية أصبح استخدام المورفين بطريقة الحقن في متناول اليد.

5- الهيروين
وهو أيضاً أحد مشتقات المورفين الأشد خطورة، اكتشف عام 1898 وأنتجته شركة باير للأدوية، ثم أسيء استخدامه وأدرج ضمن المواد المخدرة فائقة الخطورة.

6- الأمفيتامينات (المنشطات)
تم تحضيرها لأول مرة عام 1887 لكنها لم تستخدم طبياً إلا عام 1930، وقد سوقت تجارياً تحت اسم البنزورين، وكثر بعد ذلك تصنيع العديد منها مثل الكيكيدرين والمستيدرين والريتالين.

وكان الجنود والطيارون في الحرب العالمية الثانية يستخدمونها ليواصلوا العمل دون شعور بالتعب، لكن استخدامها لم يتوقف بعد انتهاء الحرب، وكانت اليابان من أوائل البلاد التي انتشر تعاطي هذه العقاقير بين شبابها حيث قدر عدد اليابانيين الذين يتعاطونها بمليون ونصف المليون عام 1954، وقد حشدت الحكومة اليابانية كل إمكاناتها للقضاء على هذه المشكلة ونجحت بالفعل في ذلك إلى حد كبير عام 1960.

7- الكوكايين
”عرفت أميركا اللاتينية الكوكايين قبل أكثر من ألفي عام ومنها انتشر إلى معظم أنحاء العالم ولا تزال هذه القارة أكبر منتج له حتى الآن ”
عرف نبات الكوكا الذي يستخرج منه الكوكايين في أميركا الجنوبية منذ أكثر من ألفي عام، وينتشر استعماله لدى هنود الأنكا، وفي عام 1860 تمكن العالم ألفرد نيمان من عزل المادة الفعالة في نبات الكوكا، ومنذ ذلك الحين زاد انتشاره على نطاق عالمي، وبدأ استعماله في صناعة الأدوية نظراً لتأثيره المنشط على الجهاز العصبي المركزي، ولذا استخدم بكثرة في المشروبات الترويحية وبخاصة الكوكاكولا، لكنه استبعد من تركيبتها عام 1903، وروجت له بقوة شركات صناعة الأدوية وكثرت الدعايات التي كانت تؤكد على أن تأثيره لا يزيد على القهوة والشاي، ومن أشهر الأطباء الذين روجوا لهذا النبات الطبيب الصيدلي الفرنسي أنجلو ماريان، واستخدمته تلك الشركات في أكثر من 15 منتجاً من منتجاتها.
وانعكس التاريخ الطويل لزراعة الكوكا في أميركا اللاتينية على طرق مكافحته فأصبحت هناك إمبراطوريات ضخمة -تنتشر في البيرو وكولومبيا والبرازيل- لتهريبه إلى دول العالم، وتمثل السوق الأميركية أكبر مستهلك لهذا المخدر في العالم.

8- القات
شجرة معمرة يراوح ارتفاعها ما بين متر إلى مترين، تزرع في اليمن والقرن الأفريقي وأفغانستان وأواسط آسيا.
اختلف الباحثون في تحديد أول منطقة ظهرت بها هذه الشجرة، فبينما يرى البعض أن أول ظهور لها كان في تركستان وأفغانستان يرى البعض الآخر أن الموطن الأصلي لها يرجع إلى الحبشة.
عرفته اليمن والحبشة في القرن الرابع عشر الميلادي، حيث أشار المقريزي (1364 – 1443) إلى وجود ".. شجرة لا تثمر فواكه في أرض الحبشة تسمى بالقات، حيث يقوم السكان بمضغ أوراقها الخضراء الصغيرة التي تنشط الذاكرة وتذكر الإنسان بما هو منسي، كما تضعف الشهية والنوم..".
وقد انتشرت عادة مضغ القات في اليمن والصومال، وتعمقت في المجتمع وارتبطت بعادات اجتماعية خاصة في الأفراح والمآتم وتمضية أوقات الفراغ، مما يجعل من مكافحتها مهمة صعبة. وكان أول وصف علمي للقات جاء على يد العالم السويدي بير فورسكال عام 1763.
التأثير الصحي والنفسي للمخدرات

للمخدرات عموماً آثار صحية وانعكاسات نفسية خطيرة على المدمن، فبعض هذه المخدرات يؤدي إلى الهزال والضعف العام مثل الحشيش، وبعضها يؤدي إلى نزف في المخ وانحطاط في الشخصية مثل الأفيون، في حين يسبب البعض الآخر لصاحبه عجزاً جنسياً وتقلباً في المزاج مثل القات

أولاً: الكحوليات
تعتبر الكحوليات من أقدم المواد المخدرة وأوسعها انتشاراً في العالم، حيث عرفته الكثير من الحضارات القديمة، فقد وجد في بعض برديات المصريين القدماء عام 3500 ق.م حديثاً عن الخمر والإثم الذي يلحق شاربها، كما تعرف عليه اليونانيون القدماء وكانوا يشربونه بكثره، وهو جزء من الحياة اليومية للعديد من المجتمعات، كما تسخدمه بعض الديانات في احتفالاتها الدينية.

أما تأثيره الفسيولوجي فيبدأ بعد وصوله إلى الدم في فترة تتراوح بين 5 – 10 دقائق، ويتوقف هذا التأثير على نسبة تركيز مادة (الكحول الإيثيلي)، فالبيرة على سبيل المثال وهي من أكثر الكحوليات انتشاراً تكون نسبة تركيز الكحول الإيثيلي 1 – 20 ، أما الخمور بأنواعها وبخاصة "الويسكي" و"الرم" و"الجن" فإن نسبة الإثانون هي 1 – 2 وبذلك تكون خطورتها أشد.
ويعمل الكحول على تثبيط وظيفة قشرة المخ إذا وصل تركيزه في الدم إلى 0.05% حيث يبدأ إحساس الشارب بتأثير الخمر ونشوتها المزيفة. وإذا زادت النسبة عن 0.1% فتتأثر فإن مراكز الحركة في المخ تتأثر، ويبدأ معها ترنح الشارب وتلعثمه ولا يستطيع السيطرة على نفسه. وإذا بلغت نسبة التركيز 0.2% فتسيطر على المخمور انفعالات متضاربة كأن يضحك ويبكي في الوقت نفسه، وإذا وصلت النسبة 0.3% فلا يستطيع المدمن أن يرى أو يسمع أو يحس وتتوقف مراكز الإحساس لديه تماما، وحينما تصل النسبة بين 0.4 – 0.5% فيدخل المدمن في غيبوبة. ويموت شارب الخمر إذا وصلت نسبة تركيز الكحول في الدم بين 0.6 – 0.7% حيث تصاب مراكز التنفس وحركة القلب بالشلل.

ويتوقف ذلك على قدرة الشخص على الإحتمال (الإطاقة) وعلى سرعة تناول الكحول وعلى حالة المعدة وقت التناول إذا كانت مليئة بالطعام أو فارغة.

والكحوليات عموماً تجعل المتعاطي أكثر عدوانية خاصة على النساء والأطفال، كما تفقده القدرة على التوازن والنطق السليم، كما أنه لا يستمتع جنسياً وبعد فترة من التعاطي تدخله في حالة من الهلوسة المصحوبة بالشعور بالإكتئاب، وربما يؤدي به الحال إلى أن يرتكب جرائم جنسية دون أن يشعر، وتزداد خطورتها إذا أعطيت مصحوبة بمواد مخدرة كالهيروين أو مع مضادات الكآبة أو مع المهدئات.

ثانياً: المهبطات
تعمل هذه المجموعة على تثبيط نشاط الجهاز العصبي المركزي للمدمن، وتنقسم إلى مجموعتين، مهبطات ذات أصل طبيعي كالأفيون والمورفين والكودايين، ومنها ما هو مركب كيميائي، ومنها ما يجمع بين الطبيعي والكيميائي.

• المهبطات الطبيعية

الأفيون:
يعتبر الأفيون من أكثر المهبطات الطبيعية شهرة حيث يحتوي على أكثر من 35 مركب كيميائي أهمها المورفين والكودايين. ويستخرج الأفيون من العصارة اللبنية لنبات الخشخاش الذي يزرع وسط مزارع القمح والشعير، وقد ينمو تلقائياً كما هو الحال في الدول الواقعة في شمال البحر الأبيض المتوسط. ويعتبر الأفيون من أخطر أنواع المخدرات حيث تؤدي كمية قليلة منه إلى الأعراض التالية:
– الرغبة في النوم والنعاس
– ارتخاء الجفون ونقص حركتها.
– حكة بالجسد
– اصفرار الوجه
– ازدياد العرق
– احتقان العينين والحدقة
– الشعور بالغثيان
– اضطراب العادة الشهرية عند النساء
– انخفاض كميات السائل المنوي
– الإصابة بالزهري نتيجة استخدام إبر ملوثة.

وعند تشريح جثث مدمني الأفيون وجدت آثار تدل على تأثيره على الجهاز العصبي متمثلة في احتقان المخ وقلة نشاطه وتعرضه للنزف.
ومن آثاره السلبية الأخرى إبطاء حركة التنفس، وتقليل معدل النبض القلبي، وتليف بعض خلايا الكبد، وتقليل حركة المعدة مما يتسبب في الإصابة بالإمساك المزمن.
أما عن الآثار النفسية ففي البداية يشعر المتعاطي بالسعادة الوهمية والتخفف من الأعباء والخلو الذهني، ويهيأ للمدمن أن لديه قدرة أكبر على العمل. ويربط الأطباء بين الأفيون والانحرافات السلوكية كالسرقة والشذوذ الجنسي والدعارة.
كما يشعر المدمن بعد الانقطاع عن المخدر (الانسحاب) بالقلق والاكتئاب بعد عشر ساعات تقريباً، والخوف من الألم الذي سيصيبه في حالة الانسحاب، وبالفعل يبدأ شعوره بالبرد والقشعريرة والإسهال والعرق الغزير والأرق والإفرازات الدمعية والأنفية، ويمكن أن تستمر هذه الأعراض ثلاثة أيام كما يمكنها أن تحدث الوفاة.

الأفيون :
من أخطر أنواع المخدرات حيث يؤدي إدمانه إلى كسل المعدة والأمعاء والإمساك المزمن وبعد فترة من إدمانه يؤدي إلى احتقان المخ ونزفه وتليف الكبد
ويربط الأطباء بينه وبين الانحرافات الجنسية كالشذوذ الجنسي والدعارة

• المهبطات نصف التخليقية
الهيروين:
وهو أحد مشتقات المورفين وأكثر أنواع المخدرات النصف تخليقية خطورة. والمادة الأساسية في الهيروين هي المورفين، حيث تجرى عليها بعض العمليات الكيميائية وإضافة بعض المواد إليه مثل الكينين والكافيين وفي بعض البلدان يضاف إليه مسحوق عظام جماجم الأموات كما هو الحال في الهيروين المستعمل في مصر والذي يطلق عليه اسم "أبو الجماجم"، ويتعاطى المدمنون الهيروين بطرق متعددة منها الحقن في الوريد أو تحت الجلد والشم.

• المهبطات التخليقية
وهي مجموعة من العقاقير التي تحضر من مواد كيميائية له تأثير مهبط وعلى الجهاز العصبي المركزي، وتسمى أحياناً ببديلات المورفين، مثل البيتيدين والديميرول، وبعض هذه العقاقير كانت في الأساس تستخدم في علاج الإدمان ولكن أسيئ استخدامها مثل الميثادون والنالوكسون والبرولوكسفين.

ثالثاً: المنومات
تشتق المنومات أو الباربتيورات من حمض الباربتيوريك وتستخدم كمسكنات، ولكن أسيئ استخدامها، وبالنسبة لتأثيرها فيتوقف على نوع المنوم، فهناك منوم قصير المفعول مثل البنتوثال وآخر متوسط المفعول مثل الأميتال وثالث طويل المفعول مثل الفينوباربيتال. وتؤخذ هذه المنومات في الغالب على شكل أقراص أو كبسولات وفي أحيان قليلة تؤخذ على هيئة أمبولات.
ومن الآثار السلبية لإدمانها على المدى الطويل تقليل الحركات المعدية والمعوية وتناقص إفرازاتهما، وهي في هذه تشبه آثار الأفيون.
وعلى الجانب النفسي تظهر على المدمن ميول عدوانية، وفي حالة الإقلال من الجرعة فإن المدمن يصاب بالخوف ورعشة في الأطراف، وارتفاع درجة الحرارة وسرعة النبض والغثيان والقيء المتكرر، ثم تأتي مرحلة المغص الشديد والارتعاشات الشبيهة بارتعاشات الصرع.

رابعاً: المهدئات
الأصل في الاستخدام الطبي للمهدئات هو علاج حالات القلق والتوتر وبعض حالات الصداع، وبخاصة الفاليوم والآتيفان والروهيبنول، ولكن أسيئ استخدامها فأدرجت ضمن الأدوية المخدرة، وتنقسم المهدئات إلى مجموعتين: المهدئات الكبرى والمهدئات الصغرى، وتستخدم الأولى في علاج الاضطرابات العقلية كالفصام، في حين تستخدم الثانية في علاج القلق والتوترات والأمراض العصابية.

ويؤدي إدمان هذا النوع من المهدئات إلى الاعتماد الفسيولوجي والسيكولوجي، وإن كانت أعراض الانسحاب منه أخف وطأة من غيره من المواد المخدرة.

خامساً: المنشطات الطبيعية
يؤدي تعاطي الكوكايين إلى اضطرابات سلوكية والشعور بأن البيئة المحيطة بالمدمن تتحرك وأن حشرات صغيرة تزحف علىجلده تجعله يحك جسمه بهستيريا

الكوكايين
ويستخرج من الأفيون الخام، حيث تتراوح نسبة الأفيون فيه ما بين 0.5 – 2.5 % من وزنه، كما يوجد في نبات الكوكا الذي ينمو في أميركا الجنوبية، وخاصة في جبال الإنديز وبيرو وكولومبيا والهند وإندونيسيا. وتحتاج زراعته إلى درجات مرتفعة الحرارة والرطوبة. والكوكا نبات معمر يمكن لشجرته البقاء لمدة عشرين عاماً، وتحصد ست مرات في العام الواحد.

يستخرج من هذا النبات مادة شديدة السمية هشة الملمس بيضاء اللون إذا كانت نقية، أطلق عليها اسم الكوكايين، وتتركز خطورتها في التأثير على خلايا الجهاز العصب المركزي، حيث تؤخذ بالشم أو الحقن أو بالمضغ، وفي حالة تناول جرعة زائدة عن المسموح بها طبياً تؤدي إلى الوفاة مباشرة.

وينزع المتعاطون للكوكايين في أميركا الجنوبية العصب المركزي للنبات ويمضغون أوراقه، ويزداد استخدامه بين الطبقات العاملة، لأنه يعطيهم إحساسا بالقوة ويزيل الشعور بالتعب والجوع.

في بداية التعاطي يشعر المدمن بنوع من النشوة والسعادة والنشاط المتدفق، ولكن هذه الحالة لا تدوم طويلاً إذ سرعان ما يعقبها الكسل والهبوط واللامبالاة والضعف العام، فيحاول أن يعوضها بجرعة أخرى من المخدر، فيدخل في المرحلة الثانية. وفي هذه المرحلة تظهر عليه اضطرابات سلوكية من أهمها الأخاييل Hallucinations بكل أنواعها السمعية والبصرية واللمسية. فيشعر المدمن بأن كل ما يحيط به يتحرك، وبأن حشرات صغيرة تزحف على جلده وتخترقه، فيحكه حكاً شديداً بل يصل به الأمر إلى استخدام الإبر أو الدبابيس لإخراج هذه الحشرات من تحت جلده.

ويدخل المدمن في شعور بأنه مراقب وبأن جهات خارجية ترصد تحركاته وتعد عليه خطواته، ومن ثم يدخل في المرحلة الثالثة.

ومن سمات هذه المرحلة التي تحدث بعد سبع سنوات من تعاطي الكوكايين انحطاط تام لجميع وظائف الجسم وتفكك لشخصيته.

لكن من المهم الإشارة إلى أن هذا المخدر بالذات -وبعكس الأفيون- لا تصيب المدمن في حالة الإقلاع عنه أي انتكاسات جسدية، بل يعود المدمن إلى حالته الطبيعية بعد فترة من ترك الإدمان.

القات
القات من المنشطات الطبيعية، بعد أن يمضغه المتعاطي يشعر في البداية بنوع من النشاط ثم بعد فترة من المضغ تصيبه حاله من الفتور والكسل. يزرع القات في اليمن ومنطقة القرن الأفريقي، والمادة الفعالة فيه هي الكاثين Cathine، وتمتص عن طريق مضغ أوراق النبات.

وبمجرد مضغ القات يشعر المتعاطي بالرضا والسعادة وينسى الخبرات المؤلمة ومشاكله، حتى أنه ينسى الشعور بالجوع. ثم بعد عدة ساعات من التعاطي ينتابه شعور بالخمول والكسل الذهني والبدني، واضطرابات هضمية وإمساك،والتهابات في المعدة وارتفاع في ضغط الدم، بالإضافة إلى الاضطرابات النفسية المتمثلة في الأرق والإحساس بالضعف العام والخمول الذهني والتقلب المزاجي والاكتئاب.

سادساً: المنشطات التخليقية

الأمفيتامينات (المنشطات)
الأمفيتامينات مركبات كيميائية تحدث تأثيراً منبهاً للجهاز العصبي وتقلل من الإحساس بالإجهاد والتعب والشعور بالنعاس، ولذا انتشرت بين الرياضيين والطلاب والسائقين الذين يقودون سيارتهم لمسافات طويلة وغيرهم من الفئات التي تحتاج إلى التركيز الذهني وبذل جهد عضلي مضاعف. ومن أهم المنشطات المتداولة الديكسافيتين والميثافيتامين، وأدوية أخرى تشبه في تأثيرها الأمفيتامينات مثل الديتالين والكتاجون واليونات.
من المنشطات ما هو على شكل كبسول ومنها ما هو على شكل سائل أصفر يحقن في الوريد يسمى "الماكستون فورت" وهو سائل يمكن أن يحضر محلياً مما يجعله شديد الخطورة.
وللأمفيتامينات خاصية الإطاقة بمعنى أن المدمن يقبل على زيادة الجرعة كل فترة حتى تحدث الأثر المطلوب، وقد تصل في بعض الحالات إلى أن يعاطى المدمن 60 حبة يومياً أي حوالي 250 مليغراما.

يسبب استعمال هذه العقاقير حالة من الهبوط والكسل والشعور بالتعب تعقب الشعور بالنشاط الذي حدث للمتعاطي، وأحياناً تصل نتيجة إدمان هذه المنشطات إلى حالة من انفصام الشخصية أو إلى الجنون.

سابعاً: المهلوسات
المهلوسات هي مجموعة من المواد الكيميائية غير المتجانسة تحدث اضطراباً في النشاط الذهني وخللاً في الإدراك، ويتصور المتعاطي لها أن له قدرات خارقة ويعيش في حالة من الخيالات والأوهام التي قد تؤدي به إلى الانتحار.
ومن المهلوسات ما هو طبيعي متستحضر من مصادر نباتية، ومنها ما هو تخليقي يتكون من مواد كيماوية ويحضر معملياً.
• المهلوسات الطبيعية
منها الحشيش ومنها حبوب مجد الصباح، وبعض أنواع عيش الغراب، والميسكالين المستخرج من صبَّار المسكال، وهو على شكل مسحوق بني اللون يستخرج من النباتات المجففة، ويؤخذ عن طريق الشم أو الحقن.

الحشيش:
يستخرج الحشيش من نبات القنب الذي يزرع القنب في الأميركتين وأفريقيا وجنوب شرقي آسيا والشرق الأوسط وأوروبا وله أسماء أخرى كثيرة منها الماريجوانا (الحشيش المجفف) والبانجو (الأوراق التي تحتوي على نسبة قليلة من المادة الفعالة)، وريت الحشيش، التي تتخذ شكلاً سائلاً غير قابل للذوبان في الماء. والحشيش نبات خشن الملمس له جذور عمودية وسيقان مجوفة، وأوراق مشرشرة مدببة الأطراف، وهو أحادي الجنس أي يوجد نبات ذكر وآخر أنثى. تتميز الأنثى عن الذكر بكونها أكثر فروعاً وأفتح ألواناً، كما أن زهرة الأنثى معتدلة مورقة ولها قاعدة على شكل قلب، بينما تكون زهرة الذكر ذابلة رخوة ذات غلاف زهري. ومن مشتقات. والحشيش هو السائل المجفف لشجرة القنب، ويستخرج من الرؤوس المجففة المزهرة أو المثمرة من سيقان الإناث التي لم تستخرج مادتها الصبغية.

يأخذ الحشيش شكل المساحيق، وقد يحول إلى مادة صلبة مضغوطة ومجزأة إلى عدة قطع ملفوفة في ورق "السوليفان" لها لون بني غامق، أو ربما تحول إلى مادة سائلة غامقة اللون، تحتوي على درجة تركيز عالية، يتم تعاطيه عن طريق التدخين في السجائر أو في النرجيله وأحياناً يحرق داخل كوب ويستنشق المتعاطي البخار المتصاعد.

يؤثر الحشيش في الجهاز العصبي المركزي، إلا أن هذا التأثير يختلف من مدمن إلى آخر بحسب قوته البدنية والعقلية تبعاً لطبيعة المتعاطي وميوله، إذ قد يستغرق المتعاطي في خياله وأوهامه كما قد ينتاب المتعاطي ذا الميول الإجرامية ثورات جنونية ربما تدفع به إلى ارتكاب أعمال لها سمة العنف. وعموماً يمكننا إيجاز الآثار الفسيولوجية والنفسية للحشيش على النحو التالي:

أ- الآثار الفسيولوجية للحشيش
تحدث هذه الآثار بعد ساعة تقريباً من تعاطي المخدر:
– ارتعاشات عضلية
– زيادة في ضربات القلب
– سرعة في النبض
– دوار
– شعور بسخونة الرأس
– برودة في اليدين والقدمين
– شعور بضغط وانقباض في الصدر
– اتساع العينين
– تقلص عضلي
– احمرار واحتقان في العينين
– عدم التوازن الحركي
– اصفرار في الوجه
– جفاف في الفم والحلق
– قيء في بعض الحالات.

أما الآثار الصحية على المدى الطويل فتتمثل في الضعف العام والهزال، وضعف مقاومة الجسم للأمراض، والصداع المستمر، وأمراض مزمنة في الجهاز التنفسي مثل الربو والتهاب الشعب الهوائية، وتصل تلك الأعراض إلى حد الإصابة بالسل. وبالنسبة للجهاز الهضمي تظهر أعراض الإمساك تارة والإسهال تارة أخرى وذلك بسبب تأثر الأغشية المخاطية للمعدة.

ب- الآثار النفسية للحشيش
أما عن الآثار النفسية التي يتعرض لها مدمن الحشيش فهي:
– تظهر على المتعاطي أعراض الاضطراب في الإدراك الحسي ويتمثل في تحريف الإدراك البصري.
– اضطراب الشعور بالزمن والمسافات.
– تضخيم الذات.
– ضعف التذكر.
• المهلوسات نصف التخليقية
من أشهرها مادة الليسارجيد المعروفة باسم L.S.D والمعروف في بعض البلدان العربية باسم "الأسيد" والذي تستخرج مادته الأساسية من فطر الأرجون الذي ينمو على نبات الشوفان، ويوجد عقار L.S.D على شكل أقراص رمادية اللون مستديرة صغيرة الحجم، كما يوجد على شكل كبسولات.
• المهلوسات التخليقية
ومن أهمها عقار ميسكالاين وبيسيلوكابين، وتكون على شكل كبسولات أو مسحوق أو سائل.
وتتركز خطورة الهلوسة في ما يسمى برحلة الهلوسة أو الرحلة السيئة التي يصبح المتعاطي فيها معرضاً للحوادث والأخطار، إضافة إلى التقلب السريع والحاد في المزاج والسعادة الكاذبة التي يشعر بها المتعاطي. لكن عقاقير الهلوسة لا تسبب إلا إدماناً نفسياً فقط، إذ يسهل استبدال العقار بعقار آخر، بل يمكن الاستغناء عنها كليا.

ثامناً: المستنشقات
وهي من المواد المخدرة التي شاع استعمالها في البلاد العربية، حيث يستنشق المدمن بعض المذيبات الطياره مثل البنزين ومخفف الطلاء ومزيل طلاء الأظافر وسائل وقود الولاعات ولاصق الإطارات والغراء والكلة وعوادم شكمانات السيارات.
يمكننا القول بعد هذا العرض لأنواع مختلفة من المخدرات الطبيعية والمخلقة أنها كلها تؤدي إلى نتيجة واحدة وهي إصابة الإنسان بخلل خطير فسيولوجياً ونفسياً لا يمكن تداركه إلا إذا أقلع الإنسان عنها

المقدمة:
يعتبر الكربون من أهم العناصر الكيميائية في الطبيعة، و هو عنصر عضوي لا
تستغني عنه المعمورة لإبقائها مدى الوجود ، فهو يدخل في تركيب العديد من
المركبات و الكائنات الحية ، لذلك سيكون موضوعنا عن الكربون ووجوده في
الطبيعة ، اشكاله ، خواصه ، تفاعلاته ، و استخداماته .

العرض:

وجوده في الطبيعة وتاريخه

تم اكتشاف عنصر الكربون منذ ما قبل التاريخ .. ويرجع اصل كلمة كاربون إلى
"Carbo " إلى اللغة اللاتينيه وتعني فحم يعرف الكربون بملك العناصر .. كما
قررت عناصر الجدول الدوري انتخابه كملك لهم والكربون هو قاعدة الحياة فهو
عنصر أساسي في معظم المركبات والجزيئات العضوية فهو العنصر الرئيسي في
الفحم والنفط وعدد مركباته المعروفة يفوق المليون مركب ، كما أن جسم
الإنسان يحتوي على حوالي 16 كيلو غرام من الكربون مختلفة الأشكال .

يوجد الكربون في كوكبنا الأرض على شكل هيدروكربونات مثل ( غاز الميثان
والنفط والفحم ) بالإضافة إلى وجوده على شكل حجر الكلس وهو خام الدلوميت
(dolomite) .

لا يوجد الكربون في الأرض فقط وإنما يوجد كذلك بوفرة في النجوم والمذنبات
وفي جو أكثر الكواكب ، بينما الرصاص الأسود يوجد في الطبيعة في الصخور
وأيضا يوجد كعجيرات داخل النيازك الحديدية ، الألماس يوجد في جنوب أفريقيا
وروسيا وأمريكا الجنوبية على شكل بلورات صغيرة وأيضا اكتشف مجهريا في
بلورات النيازك .

أشكــــالـــه

يوجد الكربون في الطبيعة على ثلاثة أشكال :
-1 رصاص أسود ( جرافيت).
-2 ماس في كربون يدخل في صناعة الحجر الكريم المعروف بالألماس .
-3 ليس له شكل محدد أو لا شكلي .

الجرافيت مركب طري جداً وأملس ، بينما الألماس مركب صلب ، ويعود ذلك إلى
الطريقة التي تتكون بها الروابط بين ذرات الكربون ، ففي الجرافيت يكون لكل
ذرة كربون أربعة جيران أكثر قرباً بينما في الألماس يوجد ثلاث ذرات لكل
ذرة كربون ، لذلك تكون ذرات الشبكة صارمة لا تتحرك ، وهذا يفسر سبب ارتفاع
درجة الانصهار بالنسبة للألماس .

وهناك صورة ثالثة للكربون ولكنه لا شكلي ، وقد اكتشف حديثا ويتكون من 60 ذرة كربون .

خــواص الكـربــون

لذرات الكربون مقدرة على الارتباط ببعضها البعض إلى مدى غير محدود على شكل
سلاسل مستقيمة أو متفرعة أو حلقية، كما أن ذرة الكربون لديها المقدرة على
الارتباط مع العناصر الأخرى وتكّون أشكال بنائية مختلفة من المركبات ولذلك
مركبات الكربون تفوق المليون المركب ، كما أن هذا العدد يزداد في كل عام
بعشرات الألوف من المركبات عن طريق الحصول عليها من المصادر الطبيعية أو
عن طريق تحضيرها في المختبر.

تفــاعــلاته

عند درجة حرارة الغرفة يكون الكربون خاملاً إلى حدٍّ ما ، ولكنّه يتفاعل عند درجة حرارة أعلى مع عناصر عديدة .

1- يتفاعل الكربون في الهواء أو يحترق في الهواء فيتفاعل مع الأكسجين ليعطي غاز أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون .
s 2C + O2 —–> 2 CO
C + O2 —–> CO2

2- لا يتفاعل الكربون مع الماء في الظروف الطبيعية ولكن تحت ظروف خاصة
يتفاعل لانتاج ما يعرف بغاز التصنيع وهو خليط من غاز الهيدروجين وغاز أول
أكسيد الكربون .
C (s) + H2O —–> CO + H2 +131 kJ/mol

3- كما يتفاعل مع غاز الهيدروجين منتجاً غاز الاسيتلين الإيثاين .
s 2C + H2 —–> C2 H2

4- يتفاعل الكربون أيضا من الهالوجينات .. كتفاعل الفلورين مع الرصاص الأسود .

5- ويتّحد الكربون مع السيلكون مكوناً كربيد السليكون ( الكاربورندم ) وهو مادة صلبة وقاسية تستخدم كمادة شاحذة . abrasive

استخـدامـات الكربـون

لا شك وكلنا يعرف إن جسم الإنسان يحتوي على نسبة من عنصر الكربون وتقدر
بحوالي 16 كيلو كربون على وبإشكال مختلفة ..والكربون مهم أيضا بيئيا كغاز
ثاني أكسيد الكربون فتحتاجه النباتات في عملية البناء الضوئي ويوجد
الكربون في الغاز الطبيعي والنفط والفحم المحروق ..
وقد تتحول قطعة كبيرة من الكربون بعد وقت طويل ودرجة حرارة عالية جدا إلى
بلورة نتيجة تقارب الذرات من بعضها وتسمى هذه البلورة ببلورة ماس .
وعندما تذهب أنت وعائلتك للشواء ستعرف بأن المكون الرئيسي للفحم هو
الكربون فمركبات الكربون تختزن الكثير من الطاقة وهي جيدة التمسك بالحرارة
لذا فهو مستعمل كفحم ..
وإذا ألقيت نظرة على قلمك الرصاص ستجد ان المادة السوداء تكتب وهي تصنع من الكربون فهو نوع خاص من الكربون يدعى بالرصاص الأسود .
وعندما تمر بمحطة بنزين لا بد أن تتذكر أن للكربون الجزء الأكثر أهمية في
الجازولين .. ولا تنسى أن كل شئ بلاستيكي يتكون من عدد من ذرات الكربون
نتيجة لعملية البلمرة .. فالأدوات البلاستيكية تصنع من مشتقات النفط الذي
يتكون من ذرات الكربون .
للكربون قدرة على تكوين السلاسل لا غنى عنه في المنتجات والصناعات
البتروكيميائية مثل البنزين والنايلون والعطور والبلاستيك وغيرها من
اللدائن المختلفة .
ويستعمل العنصر نفسه ككوك في الفولاذ بحيث يتم على سطحه تحويل أكسيد
الحديديك الثلاثي إلى الحديد وأيضا يستخدم كخام في الطباعة وكفحم لتصفية
السكر.
وقد تم في عام 1991 إنتاج الكربون بواسطة سوميو اجيما في المختبر حيث تم
تبخير رصاص الكربون الأسود عند درجة حرارة عالية بقوس من الكهرباء تحت
الجو الخامل.. واليوم أصبح حقل نمو ليف الكربون حقل تجاري حيوي وهو طليعة
التقدم التقني حاليا

الخاتمة :
الكربون عنصر لا يتواجد فقط في الطبيعة ، و انما في المجرات و النجوم ايضا
، و يتواجد له عدة اشكال تختلف من شكل إلى اخر ، و له خواص تميزه عن بقية
العناصر ، و هو لا يتفاعل مع جميع العناصر و المركبات و انما عناصر و
مركبات محددة و في الظروف المناسبة
يستخدم الكربون في حياتنا اليومية ، لكن بعد أن تجرى له عدة عمليات لتحويله الى عنصر يستفاد منه في جميع الاستخدامات