جرترود نسيم.. مكتشفة معدن النيكل في مصر

جرترود نسيم.. هي أول فتاة مصرية تتخصص في الكيمياء والجيولوجيا، واشتغلت مع والدها (لبيب نسيم مكتشف الحديد الخام في أسوان) بعد تخرجها سنة ١٩٣٩ من كلية العلوم في البحث والكشف عن المعادن وأعمال المناجم في الصحاري المصرية. وبالصدفة أثناء تحضيرها لرسالة الماجستير اكتشفت معدن النيكل.

قامت جرترود نسيم بدراسة منجم قديم للنحاس سبق ان استغله قدماء المصريين كما استغلته شركة انجليزية عام ١٩٠٤. وكان معروفا لدي جميع العاملين بالمناجم والتعدين انه منجم نحاس فقط، لذا كانت دهشتها عندما قامت بتحليل جزء من خاماته لتكتشف وجود النيكل فيه بنسبة لا بأس بها.

ما هو النيكل؟

النيكل عنصرٌ كيميائي رمزه Ni وعدده الذرّي 28، وهو ينتمي إلى عناصر المستوى الفرعي d ويقع على رأس عناصر المجموعة العاشرة في الجدول الدوري؛ ويصنّف كيميائياً ضمن الفلزّات الانتقالية. النيكل فلزٌ أبيض فضّي بمظهرٍ ذهبيٍّ خفيفٍ، وهو أحد المواد المغناطيسية. لمسحوق النيكل النقي نشاط كيميائي جيّد؛ أمّا القطع كبيرة الحجم فهي بطيئة التفاعل في الظروف القياسية من الضغط ودرجة الحرارة، ويعود سبب ذلك إلى تشكّل طبقةٍ مُخَمّلةٍ من الأكسيد على السطح. لا يوجد النيكل في الطبيعة بشكله الحرّ إلّا نادراً، ولكنّه غالباً ما يكون مرتبطاً مع عناصرَ أخرى ضمن معادن مختلفة، وخاصة في طبقات الصخور فوق المافية. تكثر خامات النيكل في روسيا وكندا، وكذلك في جزر كاليدونيا الجديدة في المحيط الهادي. ينتج النيكل في الكون من عملية التخليق النووي في المستعرات العظمى؛ وهو يدخل في تركيب الحديد النيزكي والمستحصل من النيازك الحديدية، والتي كانت منتشرة على سطح الأرض في العصور التاريخية الأولى من عمر الأرض. يدخل النيكل أيضاً مع الحديد في تركيب اللبّ الداخلي والخارجي لباطن الأرض.

كان أكسل فريدريك كرونستيد أوّل من تمكّن من عزل فلزّ النيكل، وذلك في سنة 1751، ولكنه أخطأ في البداية وظنّه معدناً من معادن النحاس؛ ثمّ تمكّن بعد ذلك من تمييزه على أنّه عنصرٍ كيميائيٍّ جديد. تُشتَقّ تسمية هذا العنصر من الأساطير الجرمانية، إذ كان ينتشر بين عمال المناجم لفظ «نيكل» للإشارة إلى اسم عفريت، والذي كان يطلق على خامة من خامات النيكل والنحاس، والتي لم يكن ينتج عن صهرها فلزّ النحاس المنشود. استُخدِمَ النيكل منذ اكتشافه في طلي الحديد والنحاس الأصفر، وفي صناعة السبائك؛ كما يكثر استخدام النيكل في سكّ النقود المعدنية. للنيكل تطبيقاتٍ عمليّةٍ أخرى في مجال التحفيز الكيميائي، مثل نيكل راني، وفي صناعة بطّاريات المَرْكبات الكهربائية.

للنيكل دورٌ حيويٌ مهمٌ لبعض النباتات، إذ تحوي بعض الإنزيمات المهمة لها على النيكل في الموقع النشط. من جهةٍ أخرى، قد يسبّب تماس الجلد لدى البعض مع الأشياء المصنوعة من النيكل إلى حدوث حالة من التهاب الجلد التماسي التحسّسي، والمعروفة باسم «حساسية النيكل».

النيكل.. التاريخ وأصل التسمية

بسبب سهولة الخلط بين خامات النيكل وبين خامات الفضّة والنحاس، فلم تفهم خواص فلزّ النيكل فهماً كاملاً إلّا في العصور الحديثة نسبياً. مع ذلك، فإنّ النيكل المرافق لخامات النحاس والفضّة قد بُرْهِنَ على دخوله بنسبة عظمى تصل إلى 2% من تركيب قطع أثريّة تاريخيّة قديمة مصنوعة من البرونز، عثر عليها في سورية، وتعود إلى أقدم من 3500 ألف سنة قبل الميلاد.

كما تشير بعض النصوص الصينية القديمة إلى سبيكة من النحاس الأبيض، والتي كانت تعرف باسم بايتونغ، وهي تعرف حالياً باسم سبيكة «النيكل النحاسي» كبرونيكل ، وكانت مستخدمةً حينها في عهود تتراوح بين 1700 إلى 1400 سنة قبل الميلاد. صُدِّرَ هذا النحاس الأبيض إلى دول أوروبا الغربية في بدايات القرن السابع عشر، ولكن لم يعرف أنّ تلك السبيكة كانت حاويةً على النيكل إلّا في سنة 1822.

وُجِدَ أيضاً أنّ نقوداً معدنية كانت قد سُكَّت من سبيكة النيكل النحاسي من الملوك البُخْتريين: أغاثوكليس وإيوثيديموس الثاني وبنتاليون في القرن الثاني قبل الميلاد، والتي غالباً كانت مُستقدَمةً من الصين.

عُثِرَ في ألمانيا في فترة القرون الوسطى على معدن مصفَرّ في منطقة جبال الخام، والذي كان يشبه خام النحاس؛ إلّا أنّ عمال المناجم لم يتمكّنوا من استخراج النحاس من ذلك الخام، ممّا دفعهم إلى الاعتقاد بوجود قدرة خارقة تحول دون الحصول على مبتغاهم، لذلك أطلقوا اسم عفريت من الأساطير الجرمانية يدعى نيكل ^{[ط 8]} على اسم ذلك الخام، ليدعى حينها باسم Kupfernickel (كُبفرنيكل، حيث تعني كلمة Kupfer النحاس في اللغة الألمانية).

يُعرَف هذا الخام حالياً باسم نيكلين (عُرف مسبقًا باسم نيكوليت)؛ وهو يتكوّن كيميائياً من زرنيخيد النيكل. في سنة 1751 تمكّن البارون أكسل فريدريك كرونستيد في أثناء تجاربه لعزل النحاس من معدن كُبفرنيكل في منجم للكوبالت في السويد من الحصول على فلزّ أبيض، ليتبيّن له فيما بعد أنّه عنصر جديد، وأعلن اكتشافه وأطلق عليه اسم «نيكل»، نسبةً إلى أسطورة العفريت التي مَنَحَت الخام ذلك الاسم.

لا يزال اسم كُبفرنيكل مستخدماً في اللغة الألمانية، ولكن للإشارة إلى سبيكة النيكل النحاسي (كبرونيكل).

كان خام كُبفرنيكل هو الوسيلة الوحيدة للحصول على النيكل حتّى بداية القرن التاسع عشر، ولكن منذ سنة 1824 أصبح من الممكن الحصول على هذا الفلزّ ناتجاً ثانوياً من عمليات استخراج خضاب أزرق الكوبالت؛ أمّا الإنتاج على صعيدٍ كبيرٍ فكان قد بدأ في النرويج في سنة 1848 من خامات معدن البيروتيت الغنيّة بالنيكل. ساهمت إضافة النيكل في عمليّات إنتاج الفولاذ في سنة 1889 إلى ازدياد الطلب العالمي عليه، وقد ساهم اكتشاف التوضّعات الرسوبية الغنيّة بالنيكل في جزر كاليدونيا الجديدة في تأمين حاجة السوق حتّى بدايات القرن العشرين، ثمّ تلاها اكتشاف كمّيّات كبيرة من خامات النيكل في كندا وروسيا وجنوب أفريقيا، بالشكل الذي أمّن حاجة السوق من هذا الفلزّ.

النيكل في مصر

النيكل من الفلزات الحديدية قليلة التواجد في الطبيعة، ويستخدم كفلز أو سبيكة مع الحديد والفلزات غير الحديدية في حالات كثيرة سواء حربية أو سلمية، والسبائك مقاومة التآكل , سبائك ذات خواص مغناطيسية

ا – منطقة ابو سويل 

Abu Swayel
يتواجد النيكل في منطقة ابو سويل ممثلا بمعدن البنتالندايت (كبرتيد الحديد والنيكل) مصاحبا لعدة معادن أخرى من معادن كبرتيد النحاس والحديد تحتويها عدسة محدودة الأابعاد من صخور الامفيبوليت داخل صخور الشيست

ب- جزيرة الزبرجد  

Zabargad Island
يتمثل النيكل بمعدن الجارنيريت (سيليكات المغنيسيوم والنيكل المائية) فى عروق تقطع في الصخور الفوق القاعدية

ج – جابرو عكارم  

Gabbro Akarem   
التواجد
يتواجد خام النيكل مختلطا بمعادن النحاس والكوبلت في هذه المنطقة بوسط الصحراء الشرقية. وتقع المنطقة علي بعد 130 كم شرق اسوان، 24 كم جنوب جبل حمر عكارمHomr Akarem ، عند تقاطع خط طول 06´ 34º مع خط عرض 59´ 23 ºكما يتواجد علي هيئة حبيبات من كبريتيد النيكل المختلط بكبريتيد النحاس والكوبلت داخل حزامين من صخور البريدوتيت أحدهما يقع شمال المنطقة بمساحة 1.4 كم2 والثاني في جنوب المنطقة ومساحة حوالي 1.5 كم2، نسبة الكبريتات من 0.5% – 0.75% وانها تزيد مع العمق، والجزء المحصور بين عمق 100.5 م الي 138.35 مترا  هو اغني جزء في القطاع الصخرى حيث نسبة التمعدن للنحاس فية 0.34 و1.52% بمتوسط 0.7%، والنيكل بين 0.22% الي 2.44% بمتوسط 0.74%،  الكوبلت 0.018%، 0.136% بمتوسط 0.053، كما يتبين أن الجزء من العمق 110.10 الي 127.65 مترا يحتوى علي نسبة من التمعدن حيث يبلغ متوسط نسبة النحاس منه 0.93%، النيكل1.12% والكوبلت 0.07%

الاحتياطي

تحتاج منطقة جابرو عكارم الي دراسة مكثفة للحصول علي احتياطي اقتصادى يمكن استغلاله.