تم في أعقاب نزهة جيولوجية تدور حول موضوع التنقيب عن الذهب بمصاحبة مرشد طرح سؤال عن الحالات المختلفة للمادة، وخاصة الذهب. فيمكن إيجاد الذهب على هيئة صلبة أو سائلة أو منصهرة، ولكن هل من الممكن العثور على بعض المعادن في الحالة الغازية. هل تستطيع كل المعادن أن تمر بالحالات الثلاثة للمادة؟ فإذا كانت الإجابة بالنفي، فأي المعادن ولماذا؟

يعد السؤال بهذا الشكل غامضاً إلى حد ما لأنه يشير إلى أجسام مختلفة من الأجسام الصلبة والسائلة. إن من الممكن عند تكلف القليل من المشقة الحصول على كل عنصر وكذلك على كمية كبيرة من الأجسام الكيميائية النقية في الحالات الثلاث الصلبة والسائلة والغازية. في حالة الذهب، لا توافق الحالة السائلة الموصوفة هنا الحالة السائلة للذهب وإنما توافق الحالة السائلة لمزيج من الذهب والزئبق يطلق عليه (ملغم). باختصار عند درجة الحرارة المعتادة تكون كل المعادن في الحالة الصلبة فيما عدا الزئبق الذي يعد سائلا. أما فيما يخص الحالة الغازية، فلا يوجد معادن بالحالة الغازية فقط عند درجة الحرارة المعتادة، غير أن بعض المعادن ومنها الزئبق مرة أخرى تتبخر قليلا وتنشر فيما حولها بخار المعدن الذي يعد في حالة الزئبق على وجه الخصوص ساما. ينتهي الأمر بالمعادن عند تسخينها ويفضل القيام بذلك بمنأى عن الأكسجين بالانصهار والتحول إلى سوائل. يكفي التسخين في حالة بعض المعادن بمقدار ضئيل: ينصهر الجاليوم عند 28º ، والصوديوم عند 97,8º. وبالجانب الآخر من المقياس، تجد بعض المعادن التي يطلق عليها الصامدة صعوبة كبيرة في الانصهار مثل التنجستين الذي ينصهر عند 3400º، أو التانتاليوم (3000º). عند الاستمرار في التسخين تتبخر وتنتج معادن في الحالة الغازية. إن مصابيح الصوديوم أو الزئبق التي تستخدم في الإضاءة العامة تستغرق بضع ثوان حتى تضاء لأنه ينبغي تسخين المعدن للحصول على البخار اللازم لتشغيلها. ولسوء الحظ فان الأمور لا تكون بتلك البساطة عندما يتعلق الأمر بأجسام مركبة حيث قد تتحلل عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة انصهارها أو غليانها؛ فهذا هو حال السكر في حالة الذوبان والزبد في حالة الغليان. فيما يتعلق بمشاكل حالات المادة، وحقيقة الحالات السائلة والعجينية والزجاجية والصلبة والمتبلورة وغير المتبلورة فإني أنصحك بمستند ضخم موجود منذ عامين على ما أعتقد. وها هي إجابة لباحثينا عن الذهب مع التبسيط على قدر الإمكان.

يوجد ثلاث حالات للمادة: الحالة السائلة والصلبة والغازية؛ ويمكن مشاهدة حالة رابعة وهي البلازما ولكن يندر هذا في ظل ظروف طبيعية. إن كل الأجسام البسيطة (التي تتكون من عنصر كيميائي واحد) توجد في الحالات الثلاث. وتكون معظم المعادن صلبة عند درجة الحرارة المحيطة؛ وعند رفع درجة الحرارة تسيل تلك المعادن (عند بلوغ درجة الحرارة نقطة الانصهار) ثم تتبخر (عند بلوغ درجة الحرارة درجة الغليان). ويمكن لبعض الأجسام غير المركبة الانتقال مباشرة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية في ظل بعض الظروف وهذا هو التصعيد أو التسامي. كما يوجد معادن سائلة عند درجة الحرارة المحيطة مثل الزئبق (السام)، أو معادن أخرى ذات درجة انصهار منخفضة فتنصهر في اليد مثل عنصر السيزيوم (السام) (وهو عنصر فلزي شبيه بالبوتاسيوم). لا تعد حالة الذوبان إحدى حالات المادة حيث يتعلق الأمر بمزيج بين مذيب ومذاب. ويمكن أن توجد المعادن بالحالة الغازية، وسيكون من السهل الحصول على هذه الحالة من المادة كلما انخفضت درجة الانصهار (وكذلك نقطة الغليان): فنحصل بسهولة أكثر على بخار الزئبق (درجة انصهاره أقل من درجة الحرارة المحيطة) عن بخار الحديد (ذي درجة الانصهار المرتفعة جدا). وإليك درجات الانصهار لبعض المعادن: الصوديوم Na: 98º، والألمونيوم Al: 660º، والكروم Cr: 1860º، والحديد Fe: 1538 º، والنحاس Cu: 1085 º، والزئبق Hg: -38,7 º، والذهب Au: 1065 º، والسيزيوم Cs: 28,6º.