Krāsaini, dārgmetāli un melnie metālu veidi un to īpašības

Metāli ir liela vienkāršu elementu grupa ar tādām īpašībām kā augsta siltuma un elektrovadītspēja, pozitīvs temperatūras koeficients utt. Lai pareizi klasificētu un saprastu, kas ir kas, jums ir jārisina visas nianses. Mēģināsim ar jums apsvērt tādus pamata metālu veidus kā melni, krāsu, dārgakmeņi un arī sakausējumus. Tas ir diezgan plaša un sarežģīta tēma, bet mēs centīsimies viss kārtībā sakārtot.

Ko visiem vajadzētu zināt?

Pirms metālu klasificēšanas grupās, ir jāsaprot galvenās iezīmes. Elektroenerģijas negatīvās vadītspējas koeficients tiek uzskatīts par primāro nozīmi. Tas liecina, ka, samazinot temperatūru, vadītspēja palielinās, un daži vadītāji kļūst par supravadītājiem. Tajā pašā laikā temperatūras paaugstināšanās noved pie daļējas vai pilnīgas caurlaides zuduma. Nepilniem atribūtiem ir nepieciešams iekļaut metāla spīdumu, kā arī augstu kušanas temperatūru. Turklāt daži metāli kā savienojumi veido reducējošo aģentu lomu oksidācijas-reducēšanas reakcijās. Pievērsiet uzmanību faktam, ka dabā tīri metāli praktiski nenotiek, tāpēc aizmirst par rūdas un tīrradņi arī nav nepieciešami.

Par melno metālu

Šajā grupā ietilpst dzelzs, kā arī tā sakausējumi (čuguns, ferosakausējumi). Faktiski melni metāli ir dzelzs ar oglekli sakausējums, bet turklāt kompozīcijā ir arī citi ķīmiskie elementi, piemēram, sērs, fosfors, silīcija utt. Ja sakausam ir nepieciešams piešķirt īpašas īpašības, kas vajadzīgas noteiktiem mērķiem, pievieno sakausējamas vielas Kas visbiežāk ir varš, hroms vai niķelis. Visu veidu melno metālu klasificē pēc oglekļa satura. Tātad ir šādi sakausējumi:

• Čuguns - oglekļa daudzums svārstās no 2 līdz 4,3%, dažos gadījumos sasniedz kritisko līmeni 5%. Dažādi ķīmiskie elementi tieši ietekmē produkta īpašības. Tādējādi sērs ar fosforu palielina trauslumu, un hroma un niķeļa piedevas padara čugunus daudz izturīgāku pret karstumu un izturīgas pret koroziju.
• Tērauds - oglekļa saturs līdz 2%. Tas atšķiras no čuguna ar augstu plastiskumu, kā arī augsti tehnoloģiskie parametri (vieglāk apstrādāt).

Detalizēta informācija par čuguna un tērauda īpatnībām

Pašlaik ir vairāki čuguna veidi, kurus lieto ikdienas dzīvē, kā arī rūpniecībā: liešanas (pelēks) un lieks (balts). Tas atšķiras no pirmā veida, jo ogle ir saistītā stāvoklī cementa veidā, pirmajā gadījumā brīvajā stāvoklī grafīta formā. Šī materiāla izturības samazināšanās ir saistīta ar to, ka grafīta plāksnes sadalās metāla konstrukcijā, tādējādi vājinot to. Ir modificēts pelēks čuguns. Tās īpašības ir tādas, ka grafīts ir sfēriskā formā, kas palielina produkta mehāniskās īpašības.

Jūs, iespējams, jau zinājāt, ka jūs esat kļuvis daudzpusīgāks, kas nav saistīts ar lielu daudzumu oglekļa sastāvā. Tātad, strukturālie tēraudi satur no 0,02 līdz 0,85% oglekļa un tiek izmantoti būvniecībai. To galvenā priekšrocība ir laba plastika. Trausluma pakāpe ir zema. Ir arī instruments, kurā oglekļa saturs ir nedaudz lielāks - no 0,65 līdz 1,4%, tādēļ tas ir daudz izturīgāks sakausējums, bet trausls. Lietots, kā to var saprast no nosaukuma, kā instrumentu izveidošanas darbgalu (mašīnu un agregātu darbņu sagriešana, zāģēšana). Šeit mēs esam izskatījuši krāsaino metālu veidus, tāpēc doties tālāk.

Cēlmetāli

Šī grupa ietver ķīmiski stabilu, neoksidētu ūdenī un gaisa sakausējumos. Jāatzīmē, ka šādu metālu daudzums visā planē ir salīdzinoši neliels, un ieguves un apstrādes process ir ļoti sarežģīts un laikietilpīgs. Ja agrāk cilvēce zināja tikai apmēram 7 grupas, šodien ir vēl dažas. Tādējādi slavenākie dārgmetālu veidi: zelts, sudrabs, platīns, osmijs, rodijs, pallādijs, irīdijs utt. Visi no tiem ir sastopami dabā. Arī ir tā sauktie izotopi. Tos iegūst laboratorijās, izmantojot sarežģītas ķīmiskās reakcijas. Visdārgākais šāds metāls ir Kalifornija-252 ar izmaksām 500 tūkstošus dolāru par gramu. Vispopulārākais ir osmium-187, iegūts mūsdienu laboratorijās.

Par sudrabu un zeltu

Kopš akmens laikmeta cilvēki ir pazīstami ar tādiem metāliem kā zelts. Var droši teikt, ka tas ir vissvarīgākais dārgmetāls visā pasaulē. Dabā tas visbiežāk tiek uzskatīts par tīrradņiem ar nelielu piemaisījumu daudzumu vai sakausējumu ar sudrabu. Īpašas īpašības ietver siltuma vadītspēju un ļoti zemu pretestību. Protams, mēs nevaram nepamanīt zelta kaļķošanas iespēju, jo tas ir ārkārtīgi populārs rotaslietu materiāls. Interesants fakts: Austrālijā atrodamais lielākais zelta nēģis. Viņš karājās apmēram 90 kilogramus.

Ja mēs domājam par galvenajiem dārgmetālu veidiem, mēs nevaram teikt par sudrabu. Dabā šis materiāls atrodams dabīgā formā (sudraba rūda). Bet ir vērts atzīmēt, ka galvenais ieguves process tiek veikts no sarežģītām rūdām, kurās ir relatīvi maz sudraba, bet biežāk sastopami minerālvielu nogulumi. Tas ir ļoti mīksts un plakanais metāls, kam ir ārkārtas elektriskā un siltuma vadītspēja.

Rodijs un platīns

Rodijs ir metāls, kam nav savi minerāli, tāpēc tas ir viens no visdārgākajiem. Par gramu būs jāmaksā vairāk nekā 220 dolāri. Šim dārgmetālam ir sudraba krāsa ar zilganu nokrāsu. Tas izceļas ar izturību pret ķīmiskajām un temperatūras iedarbībām, bet tā ir ļoti jutīga pret mehāniskiem bojājumiem tās nestabilitātes dēļ. Tā kā tas ir diezgan dārgs, tas tiek izmantots tikai tad, ja nav iespējams izvēlēties analogo.

Ja mēs domājam par metālu veidiem un veidiem, mēs nevaram teikt par platīnu, ko 1952. gadā atklāja zviedru ķīmiķis. Tas ir diezgan reti sastopams materiāls un dabā tas atrodams tikai sakausējumu savienojumā ar citiem metāliem. Ekstrakcijas process ir ļoti darbietilpīgs un prasa lielus ieguldījumus, bet tas ir tā vērts, jo neviena zināmā skābe neietekmē platīnu. Sildot, nemainās krāsa un neoksidējas.

Krāsaino metālu veidi

Šī grupa ir vispieprasītākā, jo lielākā daļa materiālu ir izejvielas velmētavas ražošanai. Ja mēs runājam par piemērošanas jomu, tad tas ir diezgan plašs, tas ir: mašīnbūve, metalurģija, radioelektronika, augsto tehnoloģiju sfēra uc Saskaņā ar fizikālajām īpašībām ir pieejami šādi krāsaino metālu veidi:

• Smags (svins, cinks, alva, niķeļa uc);
• Gaisma (alumīnijs, titāns, magnijs uc).

Saskaņā ar šo klasifikāciju ir vieglo un smago metālu metalurģija. Nav noslēpums, ka no šīs grupas jūs varat veikt absolūti jebkuru tehniku. Lūdzu, ņemiet vērā, ka visu veidu metālu sakausējumi, izņemot dzelzi, tiek klasificēti kā krāsaini. Un tagad ejam tālāk.

Galvenie smago metālu veidi

Šobrīd šajā materiālu grupā ir aptuveni 40 definīcijas. Starp atšķirības iezīmēm - iespaidīgs atomu svars, parasti vairāk nekā 50. No tā mēs varam secināt, ka sarakstā jāiekļauj viss, kas notiek pēc vanādija (neatkarīgi no blīvuma). Bet, ja mēs izmantojam citu definīciju, tad noteicošais parametrs var būt blīvums, kam vajadzētu būt vairāk nekā dzelzs (8 g / cm ³ ). Šajā gadījumā sarakstā tiks iekļauts: svins, dzīvsudrabs, varš, bet alum ir aiz saraksta. Šodien šīs grupas vides piesārņojuma problēma ir ārkārtīgi aktuāla. Tas ir saistīts ar faktu, ka daudzus metālus izmanto smagajā rūpniecībā un nonāk okeānā kopā ar notekūdeņiem. Galvenā problēma ir dzīvsudraba, svina, kadmija augsta toksicitāte. Turklāt dažiem smago metālu veidiem piemīt akumulēšanās dzīvajos organismos. Tāpēc 1977. gadā dzīvsudraba saindēšanās dēļ cieta vairāk nekā 2300 cilvēku.

Dzīvsudrabs, svins un kadmijs

Tie ir bīstamie krāsainie metāli, kas saistīti ar smagajiem metāliem . Vai galvenie vides piesārņotāji? Dzīvsudrabs ir ļoti toksisks metāls cilvēkam, ieplūst okeānā atmosfērā un kanalizācijā. Kad elektrostacijās sadedzina ogles, dzīvsudraba savienojumi nonāk atmosfērā un nokļūst okeānā kā nokrišņi. Turklāt daudzi saldūdens un jūras iedzīvotāji savās ķermeņās uzkrājas ievērojamā dzīvsudraba daudzumā, kas vairāk nekā vienu reizi izraisīja saindēšanos ar cilvēkiem un pat nāvi.

Kadmijs ir izkliedēts un diezgan reti sastopams elements, kas nonāk okeānā kopā ar notekūdeņiem no metalurģijas un rūdu apstrādes rūpniecības. Jāatzīmē, ka kadmijs ir cilvēka ķermenī, bet tas ir ļoti mazs. Ar hronisku saindēšanos, kauli tiek iznīcināti, un sākas anēmija. Attiecībā uz svinu šis metāls izkliedētā stāvoklī ir gandrīz visur. Šādi metāli, kuru fotogrāfijas ir minētas iepriekš, tiek izvadīti no ķermeņa, bet pietiekami lēni, tāpēc to pārmērīgais skaits rada nopietnas veselības problēmas. Līdztekus kontinentālajiem putekļiem okeānā tiek ņemti aptuveni 25 tūkstoši tonnu svina un atmosfēras nokrišņi.

Uz piezīmi

Kā redzat, metālu ir ļoti dažādi veidi un īpašības. Kaut kas vispār nav bīstams, un katru dienu mēs rodam sudraba krustu un zelta gredzenu. Radioaktīvās vielas var nogalināt cilvēku, tāpēc vides aizsardzības speciālisti visā pasaulē cenšas daļēji atrisināt jautājumu par bīstamu metālu izdalīšanos okeānā un atmosfērā. Protams, ir grūti šo problēmu atrisināt, jo īpaši ņemot vērā to, ka lielākā daļa uzņēmēju vispār nekontaktējas. Tomēr neaizmirstiet, ka bez vadītājiem, kas ir arī izgatavoti no metāla, elektriskās ķēdes nav iespējamas, un bez dzelzs nebūs automašīnu un citu priekšmetu, kas mums ir parasts.

Mēs neesam minējuši Mendelejeva periodiskās tabulas tā dēvēto radioaktīvo metālu grupu. Tie ietver: tehnetēnu, poloniju, promīmiju utt. Galvenais mērķis ir izmantot kodolreaktoros un ieročos, kas padara tos par ļoti bīstamiem.

Secinājums

Jūs, iespējams, pamanījāt, ka pastāv dažādi metālu veidi. Dabā lielākā daļa no tām ir rūdas formā un veido dažādus sulfīdus, karbonātus un citus ķīmiskos savienojumus. Tīru metālu ražošanai un to turpmākai izmantošanai tiek izmantotas mūsdienīgas tehnoloģiskās apstrādes un pārstrādes līnijas. Protams, jūs interesēsit zināt, ka cilvēka ķermenī ir arī neliels daudzums metālu savienojumu - aptuveni 3%. Tātad kaulos mums ir kalcijs, dzelzs ir asinīs, magnijs pastāvīgi uzkrājas muskuļos, un aknās ir varš.

Nu, šeit, principā, un visu, ko var teikt par to, kādi metālu sakausējumi pastāv. Neskatoties uz to, ka tas ir diezgan sarežģīts jautājums, tas var būt interesants tiem, kas rūpējas par metalurģiju.