المعرفة الأساسية بالجير واستخداماته الواسعة

أنواع الجير: الجير الحي والجير المطفأ

هناك نوعان من الجير: الجير الحي والجير المطفأ. كلاهما يُصنع من الحجر الجيري، الذي يُجمع بقطع الحجر. يكمن الفرق بينهما في طريقة معالجة الحجر الجيري.

الجير الحيالصيغة الكيميائية: CaO (أكسيد الكالسيوم)

يُسخَّن الحجر الجيري (يُحرق) عند درجة حرارة حوالي 1000 درجة مئوية، مما يُؤدي إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون من كربونات الكالسيوم، مُكوِّنه الرئيسي. تُنتَج هذه العملية الجير الحي. ويُستخدم الجير الحي غالبًا كمجفف للوجبات الخفيفة، وغيرها من المنتجات، نظرًا لخصائصه الماصة للرطوبة.

الجير المطفأ
الصيغة الكيميائية: Ca(OH)₂ (هيدروكسيد الكالسيوم)
عند إضافة الماء إلى الجير الحي (عملية تُعرف باسم "الإطفاء")، يسخن الجير الحي. تُعرف هذه العملية باسم الجير المطفأ. تستخدم بعض المنتجات، مثل عبوات تسخين علب البنتو والمشروبات، هذه العملية لتوليد الحرارة عن طريق سحب حبل، وهي عملية تعتمد على نفس مبدأ الجير المطفأ.

حول عملية إنتاج الجير المكرر والنشط للغاية

يصف الشرح أعلاه كيفية إنتاج الجير الحي بتسخين الحجر الجيري. عادةً ما يُحرق الجير الصناعي باستخدام مسحوق الفحم، أو الغاز الطبيعي، أو غاز فرن الكوك، أو غاز فرن الصهر كوقود. تُنتج منتجات الجير عالية النقاء، ذات محتوى الكالسيوم العالي، والنشاط العالي، والخصائص المميزة، باستخدام تقنيات حرق متطورة. ويشمل ذلك استخدام أجهزة التسخين المسبق، والأفران الدوارة، والمبردات السريعة الرأسية لحرق الحجر الجيري.

في الماضي، كان يُحرق غالبًا باستخدام الأصداف. توجد التكلسات الطبيعية بشكل رئيسي على شكل كالسيوم الكتلة الحيوية والكالسيوم المعدني. لم يكن الحجر الجيري يُستخرج من المناجم، بل استُبدل بجير الصدف المصنوع من المحار والمحار المشوي. (تتكون الأصداف من كربونات الكالسيوم، والتي تُنتج الجير عند تحميصها). قبل حوالي 420 عامًا، اكتشف شعب هيمودو لأول مرة طريقة حرق جير الصدف. واليوم، مع التركيز على إعادة استخدام الموارد، يُستخدم جير الصدف على نطاق واسع، وخاصةً كالكالسيوم المعدني.

تغيير الوقود من الفحم إلى الفحم

تشير السجلات التاريخية إلى أن التطور الثوري في استخدام الفحم لم يحدث إلا في عهد أسرة سونغ، وهو تطور حدث قبل مئات السنين من أوروبا. ووفقًا للوثيقة الموثوقة "استغلال أعمال الطبيعة"استخدمت العديد من الصناعات اليدوية في عهد أسرة مينغ كعكات الفحم. عند حرق الجير، "بلغت كمية الرماد والحطب المستخدمة 191 طنًا و3 أطنان من الفحم و111 طنًا و3 أطنان من الحطب. أولًا، يُؤخذ طين الفحم ويُصنع كعكات الفحم. لكل كعكة فحم، تُرص طبقة من الحجر في الأعلى، ويُفرش الحطب في الأسفل، ثم تُحرق بالنار". تتضمن هذه الطريقة تكديس طبقات الفحم والحجر بالتناوب، مع نشر الحطب في الأسفل لإشعال النار.

في ذلك الوقت، كانت استراتيجية مصنعي الجير هي "استبدال الفحم الحجري بالفحم الحجري كوقود لحرق الجير". كانت درجة حرارة الفرن عند استخدام الفحم الحجري محدودة بـ 800 درجة مئوية، بينما كان الفحم الحجري يصل إلى 1200 درجة مئوية، مما أدى إلى تحسين الكفاءة بشكل كبير وتمكين الإنتاج بكميات كبيرة. إلا أن هذه الاستراتيجية لم تنجح في البداية. وكان أصعب جزء في عملية الانتقال من الفحم الحجري إلى الفحم الحجري هو إعادة بناء الفرن. فلم تتمكن الأفران المستخدمة من تحمل درجة الحرارة العالية البالغة 1200 درجة مئوية.

تحقق هذا الإنجاز بفضل بناء فرن جديد بعمق 7.5 أمتار وقطر 0.9 متر، بمساعدة تاجر ثري. كان لهذا الفرن، الذي يعمل بالجير، والمعروف باسم "نوع وعاء الساكي"، قطر متفاوت. بلغ أقصى قطر للجزء المركزي 1.65 متر. وبالمقارنة، كان فرن الفحم السابق بعمق 1.5 متر فقط وقطر 0.84 متر، مما يُظهر بوضوح فرقًا كبيرًا في سعة الفرن. بالإضافة إلى ذلك، أُضيف الملح أثناء العملية.

مجموعة واسعة من استخدامات الجير

عندما تفكر في "الجير"، قد تتخيل خطوطًا بيضاء وطباشير على ملاعب رياضية. بالإضافة إلى ذلك، قد يربطه البعض بالرخام المستخدم في أرضيات وجدران المنشآت الكبيرة، كالفنادق. في الواقع، يُستخدم على نطاق واسع في جوانب عديدة من حياتنا. إليك مقدمة عن تطبيقاته الواسعة في مجالات كالهندسة المدنية، والصلب، والمواد الكيميائية، والأغذية، والطب، ومعالجة المياه، ومنع التلوث.

الاستخدامات في الطب والكواشف

أقراص الكالسيوم، الحقن، المساحيق، مواد طب الأسنان، العظام الاصطناعية، ضمادات التثبيت الجراحية (الجبس)، وغيرها.
تُستخدم مركبات الكالسيوم في العديد من المستحضرات الصيدلانية، ليس فقط كمكملات للكالسيوم والفوسفور، بل أيضًا كمكونات في الحقن والأدوية الفموية. بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم الجير في طلاء أسطح المواد المعدنية، وفي الأقراص للاستخدامات البيولوجية.

استخدامات الصناعة الكيميائية

الزجاج، السيراميك، الصودا، المبيض، الكربيد، اللب، مياه البحر المغنيسيوم، معدن المغنيسيوم، البتروكيماويات، معجون الأسنان، منتجات المطاط، الخ.
الصناعة الكيميائية هي القطاع الذي يُعالج المواد الخام من خلال تفاعلات كيميائية لإنتاج المنتجات. المنتجات المُعالجة التي نتعامل معها يوميًا، مثل الأدوات المنزلية، واللوازم المكتبية، والأجهزة الكهربائية، والمنتجات الزجاجية، تُصنع جميعها من خلال الصناعة الكيميائية. الصناعة الكيميائية، التي تُشكل عصب مجتمعنا وتدعم الحياة الثقافية، ما كانت لتوجد لولاها.

الرخام والجبس والجص وطين سانوا وغيرها.

المكون الرئيسي لمواد البناء هذه هو الجير. استُخدم الرخام في هياكل قديمة مثل الأهرامات المصرية والبارثينون اليوناني، ولا يزال يُستخدم حتى اليوم في الديكور الداخلي والخارجي للمباني. كما يُعد الجص (المعروف أيضًا باسم "جص باريس") وطين سانوا (المستخدم في البناء المطروق) من المواد المهمة في العمارة اليابانية التقليدية، مثل القلاع، حيث لهما استخدامات تاريخية طويلة.

إزالة الكبريت من الدخان

تحتوي غازات العادم الناتجة عن حرق كميات كبيرة من النفط والفحم في محطات الطاقة الحرارية، ومنشآت حرق النفايات، ومصانع الصلب، وغيرها، على مواد ضارة مثل كلوريد الهيدروجين وأكاسيد الكبريت. هذه الغازات السامة لا تؤثر سلبًا على صحة الإنسان فحسب، بل تساهم أيضًا في تكوّن "الأمطار الحمضية"، التي تُسبب ذبول الغابات. يُستخدم الجير لإزالة هذه الغازات السامة بفعالية.

استخدامات الغذاء

الكونجاك، السكر، التوفو، العلكة، شراب النشا، الخبز، كعك السمك، النقانق، التوابل، الأجار، إلخ.
المكون الرئيسي للجير هو الكالسيوم. الكالسيوم، الذي غالبًا ما نفتقر إليه في نظامنا الغذائي، أُضيف مؤخرًا إلى العديد من الأطعمة.
يُستخدم في مجالات متعددة، مثل تخثر الكونجاك، وإزالة الشوائب أثناء تكرير السكر، وكمُعادل في شراب النشا، وكمادة حافظة ومستحلبة في الخبز، ولتحسين قوام كعكات السمك والنقانق. كما يُضاف لاكتات الكالسيوم وفوسفات الكالسيوم إلى المشروبات المنعشة.
تُستخدم منتجات الليمون أيضًا في مُسخّنات الطعام (مثل الساكي، وعلب البنتو، والأطعمة الشهية، والأودين المُسخّن، وغيرها)، حيث تُولّد الحرارة من خلال تفاعلها مع الماء. كما يُستخدم في مُجفّفات الطعام ومُمتصّات الرطوبة نظرًا لخصائصه المُمتصّة للرطوبة.

إنتاج الحديد والصلب

تحيط بحياتنا اليومية العديد من المنتجات الفولاذية، بما في ذلك السيارات والقطارات والطائرات والطرق والجسور وما إلى ذلك. ويلعب الجير دورًا حاسمًا في عملية إنتاج الحديد والصلب.

الاستخدامات في الزراعة والثروة الحيوانية

العناصر الأساسية الأربعة في الأسمدة هي النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم والكالسيوم. يُستخدم الجير في تطبيقات متنوعة، بما في ذلك الأسمدة، ومعالجة روث الماشية، والمبيدات الحشرية، وأعلاف الدجاج البياض والأبقار الحلوب، والوقاية من الأمراض المعدية مثل إنفلونزا الطيور. تُزود الأسمدة الجيريّة المحاصيل بالمعادن الأساسية مثل الكالسيوم والمغنيسيوم، وتُساعد على تعزيز تحلل المواد العضوية في التربة. كما تُعادل حموضة التربة وتُحسّنها.

في قطاع تربية المواشي، يُستخدم الجير لضبط محتوى الماء وتعقيم روث الماشية، الذي يُعاد تدويره كسماد نيتروجيني وكالسيوم. كما يُستخدم الجير في إنتاج خليط بوردو، وهو مبيد حشري ذو تاريخ يمتد لأكثر من 100 عام. إضافةً إلى ذلك، يُضاف الكالسيوم، المكون الرئيسي للجير، إلى علف الحيوانات لضمان صحة الماشية. ومؤخرًا، استُخدمت خصائص الجير المعقمة للوقاية من الأمراض الفيروسية المُعدية، مثل إنفلونزا الطيور.

تطبيقات الهندسة المدنية

الأسمنت، الخرسانة، المواد الخام، الأسفلت، تثبيت التربة، الكسارات الثابتة، الخ.

الخرسانة الأسمنتية مادة حيوية في الهندسة المدنية، ويلعب الجير دورًا أساسيًا في تصنيعها. كما يُستخدم الجير في تثبيت التربة لتحسين التربة اللينة والمشبعة بالمياه، وتحويلها إلى أرض صلبة ومتينة. ويُستخدم في هندسة أساسات الطرق والمباني ومكبات النفايات ومدرجات المطارات.

من الاستخدامات النادرة للجير استخدام الكسارات الثابتة. فعند هدم المباني الخرسانية القديمة أو الصخور، غالبًا ما تُنتج المتفجرات حطامًا متطايرًا وضوضاء واهتزازات، مما قد يكون خطيرًا. أما الكسارة الثابتة، التي تستخدم خصائص التمدد للجير عند تفاعله مع الماء، فتسحق الخرسانة والصخور بأمان دون خطر الانفجار.

تطبيقات معالجة المياه

يمكن استخدام الجير في معالجة المياه، ومعالجة مياه الصرف الصحي، ومعالجة مياه الصرف الصحي المضادة، ومعالجة الحمأة، وما إلى ذلك.
تعمل محطات معالجة المياه على تنقية المياه المستخرجة من الأنهار والبحيرات والمياه الجوفية وغيرها من المصادر وتحويلها إلى مياه شرب آمنة، ثم يتم توصيلها إلى المنازل.
في عملية التنقية هذه، يتم استخدام الجير لضبط درجة الحموضة، ومنع المياه الحمراء، ومعالجة الحمأة.
تستخدم محطات معالجة مياه الصرف الصحي الجير كمادة مُركّبة لترسيب الحمأة وفصلها. تُزال الروائح الكريهة من هذه الرواسب وتُعقّم بواسطة الجير، ثم تُحوّل إلى سماد.

يترسب الجير المعادن الثقيلة الضارة في مياه الصرف الصناعي، مما يساعد على استعادة المعادن الثقيلة المذابة على شكل هيدروكسيدات. كما يُستخدم الجير لتحييد حمضية مياه الصرف.
في الأنهار والبحيرات والمياه الساحلية والمناطق الزراعية حيث تتراكم الرواسب الطينية، تذوب العناصر الغذائية (مثل الملوثات) وتساهم في تكوّن المد الأحمر والأخضر. ويعزز نثر الجير في هذه المياه تحلل المواد العضوية، ويعزز تثبيت الفوسفور والمعادن الثقيلة. كما يمنع الجير تكوّن كبريتيد الهيدروجين، ويساعد في الحفاظ على بيئة قلوية، مما يمنع حدوث المد الأحمر والأخضر.

آلات مسحوق ملحمة

في آلات مسحوق ملحمةنحن متخصصون في تقديم الخدمات المتقدمة طاحونة نفاثة حلولٌ فعّالة لمعالجة الجير والمعادن الأخرى. تضمن معداتنا المبتكرة تقليلًا مثاليًا لحجم الجسيمات، مما يُحسّن الجودة والأداء في مختلف الصناعات، من معالجة المياه إلى التصنيع. بفضل عقودٍ من الخبرة والالتزام بالدقة، مسحوق ملحمي تستمر الآلات في دعم الصناعات في جميع أنحاء العالم لتحقيق المعايير العالية.