نبذة تعريفية عن ظاهرة “الضغط العالي”

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الرابع

KFAS

ظاهرة الضغط العالي علوم الأرض والجيولوجيا

تهتم هذه الظاهرة بتقنيات وتطبيقات الضغط العالي في الأبحاث والتطبيقات العلمية وخاصة ما يتعلق بمشاكل علم الأرض.

والضغط هو عبارة عن القوة أو الوزن الذي يؤثر على وحدة المساحة، والضغط الجوي هو وزن عمود الهواء فوق وحدة مربعة من سطح الأرض.

ويقدر في المتوسط بوزن عمود من الزئبق طوله 76 سم ومساحة قاعدته 1 سم²، وهذا ما يعرف بوحدة الضغط الجوي، وهي تعادل 15 رطلاً للبوصة المربعة.

 

ويشكل الضغط مع الحرارة والتركيب، متغيرات رئيسة تتحكم في التجارب الفيزيائية والكيميائية المتعلقة بالطاقة والتفاعلات الكيميائية بشكل عام. 

إلا أن معظم الأبحاث تهتم بالحرارة والتركيب أكثر من الاهتمام بعامل الضغط، وذلك لصعوبة تغيير الأخير وقلة تأثير ذلك التغيير (عند حدوثه) في إحداث اختلافات ملحوظة في النظام التجريبي.

أما التركيب فالباحث يتحكم في المواد الأولية التي يريد إجراء التجارب عليها، وأما الحرارة فتغيرها سهل حيث أن كل مختبر يحتوي على مصدر لهب يمكن أن يولد حرارة قد تصل إلى 1000ºس.

 

وهذه الحرارة قادرة على إحداث تغيير في النظام التجريبي، يعادل ما يمكن أن يحدثه ارتفاع الضغط بمقدار 100.000 ضغط جوي، والذي يحتاج إلى أجهزة خاصة للحصول عليه.

هذا علاوة على أن الحرارة لا تتأثر بالاتجاهات التي تعتبر عاملاً مهماً في الضغط، ولهذه الأسباب فإن أكثر التجارب الكيميائية تتم تحت ضغط جوي واحد تقريباً.

ومع هذا فهناك استخدامات وتطبيقات كثيرة تتعلق بالضغط العالي، ومن الأمثلة على ذلك عجلات السيارات المطاطية التي يتراوح الضغط فيها من 2 – 5 ضغط جوي، وكذلك قدور الضغط البخارية.

 

ويصل الضغط إلى 100 في سخانات السفن ومحطات الطاقة وإلى 100.000 في فوهة البندقية السريعة.

أما في مجال البحث، فقد تطور استخدام الضغط العالي في المختبرات الكيميائية والجيولوجية وتزايد خلال هذا القرن من بضع مئات إلى مئات الألوف من الضغط الجوي، وذلك لأهمية الضغط العالي في أبحاث الصخور والمعادن من حيث التركيب والنشأة.

وكذلك في فهم طبيعة مكونات الأرض من القشرة إلى اللب وما يحدث فيها من عمليات كيميائية وتحولات معدنية تحت ظروف ضغط عال يصل إلى ثلاثة ملايين ضغط جوي ودرجات حرارة تتراوح بين 1000ºس و2000ºس، وتزداد الحرارة والضغط مع العمق (شكل1).

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]