Metodes, kas ražo metālu. Veidi sakausējumu. Preparation of sārmu metālu

Mūsdienu cilvēks savā ikdienas dzīvē ieskauj dažādiem metāliem. Lielākā daļa preču, ko mēs izmantojam, šīs ķīmiskās vielas ir klāt. Tas viss notika tāpēc, ka cilvēki ir atraduši dažādus veidus, kā ražot metālu.

Kas ir metāls

Šīs vērtīgās vielas cilvēkiem, kas nodarbojas ar neorganiskajā ķīmijā. Iegūšana metālus ļauj personai, lai radītu lielāku perfektu tehniku, uzlabo mūsu dzīvi. Ko viņi pārstāv? Pirms apsvērt kopīgas metodes ražošanas metālus, tas ir nepieciešams, lai saprastu, ko viņi ir. Metāli ir grupa ķīmisko elementu formā vienkāršu vielām, kam piemīt raksturīgās īpašības:

• siltuma un elektrisko vadītspēju;

• augsts elastīgums;

• spīdēt.

Cilvēks var viegli atšķirt no citām vielām. Raksturīga iezīme visiem metāliem ir klātbūtne īpašu spīdumu. Viņš nāk no pārdomām gaismas staru, kas uz virsmas, nav garām tiem. Gloss - ir kopīgs īpašums visiem metāliem, bet tas ir visskaidrāk izpaužas sudraba.

Šodien zinātnieki atklāja 96 no šiem ķīmiskajiem elementiem, lai gan ne visi no tiem ir atzīti oficiālā zinātne. Tās ir sadalītas grupās atkarībā no to raksturīgajām raksturīgajām īpašībām. Tādējādi metāli ir šādi:

• alkaline - 6;

• alkaline - 6;

• pāreja - 38;

• Viegls - 11;

• semimetals - 7;

• lantanīdi - 14;

• aktinīdi - 14.

iegūšana metāli

Lai izgatavot sakausējuma vispirms jāsaņem metālu no dabas rūdu. Native elementi - tie ir vielas, kas ir atrodami dabā brīvā valstī. Tie ietver platīna, zelta, alvas un dzīvsudrabu. Tie tiek atdalīti no piemaisījumiem, mehāniski vai ar ķīmisko reaģentu.

Atlikušos metāli tiek iegūti, apstrādājot ar savienojumiem. Tie ir atrodami dažādi minerāliem. Ore - saskaņā ar to minerāli un ieži, kas satur metālu savienojumus kā oksīdi, karbonātiem, vai sulfīdiem. Par to ražošanai, izmantojot ķīmisku apstrādi.

Iegūšanas paņēmieni metālu:

• oglekļa oksīdu atgūšana;

• tin no tin uztverošo akmens;

• ražošana no čuguna no dzelzsrūdas ;

• dedzināšanas sēra savienojumu īpašos krāsnīs.

Lai atvieglotu iegūšanu metālu ražošana no rūdas ieži tos pievieno dažādas vielas, ko sauc par plūsmas. Tie palīdz novērst nevēlamu netīrumus, piemēram, māls, kaļķakmens, smiltis. Kā rezultātā šajā procesā, kas ražoti kūstošu savienojumi sauc sārņus.

Klātbūtnē ievērojamu daudzumu piemaisījumu pirms metāla rūdas kausēšanai, kas bagātināts ar noņemšanu lielu daļu no nevajadzīgiem sastāvdaļu. Visplašāk izmantotās metodes šajā ārstēšanai - flotācijas, magnētiskās un gravitācijas metode.

sārmu metālu

Mass saņem sārmu metāls - sarežģītu procesu. Tas ir saistīts ar to, ka tie ir atrodami dabā tikai formā ķīmisko savienojumu. Tā kā tie ir samazināt līdzekļus, to sagatavošana kopā ar augstas enerģijas izmaksas. Ir vairāki veidi, kā iegūt sārmu metālus:

• Li var pagatavot no tā oksīda vakuumā vai ar kausējuma elektrolīzi tā hlorīds veidojas apstrādes spodumene laikā.

• Nātrija ekstrahē ar grauzdēšanas ar ogļu pelnu noslēgtos tīģeļiem vai hlorīda elektrolīzi kausējuma ar papildus kalcija. Pirmā metode ir visvairāk laikietilpīga.

• Kālija iegūst kausējuma elektrolīzi vai tās sāļus, nātrija tvaiku, kas iet caur tā hlorīda. Arī tā ir izveidota ar pakļaušanu reakcijai izkausēta kālija hidroksīdu un šķidrā nātrija temperatūrā 440 ° C.

• Cēzija un rubīdija ekstrahē, atjaunojot to kalcija hlorīdu pie 700-800 ° C temperatūrā vai cirkonija pie 650 ° C. Sagatavošana sārmu metāla šādā veidā ir ļoti energoietilpīga un dārgs.

Atšķirības starp metāliem un sakausējumiem

Principā, skaidra robeža starp metālu un to sakausējumu praktiski nepastāv, jo pat tīrāk, vienkāršas vielas ir daļa no piemaisījumu. Tātad, kāda ir atšķirība starp viņiem? Gandrīz visi metāli, ko izmanto rūpniecības un citās tautsaimniecības nozarēs, tiek izmantotas kā sakausējumu, kas iegūti, pievienojot mērķtiecīgi galvenajiem ķīmisko elementu citiem komponentiem.

sakausējumi

Tehnoloģija ir nepieciešama dažādu metāla materiāliem. Šajā gadījumā, tīri ķīmiskie elementi netiek praktiski izmantoti, jo viņiem nav nepieciešamās īpašības cilvēkiem. Par viņu vajadzībām, mēs esam izgudrojuši dažādas metodes, kas ražo sakausējumiem. Šis termins attiecas uz makroskopiski homogēnu materiālu, kas sastāv no diviem vai vairākiem ķīmiskiem elementiem. Atšķiras ar to, ka metāla daļām ir dominējošās sakausējuma. Šī viela ir sava struktūra. Sakausējumos atšķirtu šādas sastāvdaļas:

• pamats, kas sastāv no viena vai vairākiem šādiem metāliem;

• mazas papildinājumiem pārveidošanas un leģējošās;

• noņemtas no dzēšanas piemaisījumi (process, dabas, izlases veidā).

Ka metālu sakausējumi ir galvenais strukturālo materiāls. Ar tehnoloģiju, ir vairāk nekā 5000.

veidu sakausējumu

Neskatoties uz šīs šķirnes sakausējumu, lielākā daļa cilvēku spēlē vērtību tiem, kuri balstās uz dzelzs un alumīnija. Tas ir tie, kas visbiežāk atrodami ikdienā. Veidi sakausējumu ir atšķirīgi. Turklāt, tie ir sadalīti pēc vairākiem kritērijiem. Tā kā pastāv dažādas metodes, kas ražo sakausējumiem. Saskaņā ar šo kritēriju, tie ir sadalīti:

• sakausējums, kas tiek iegūts, kristalizējot no kausējuma sajaukts komponentiem.

• Pulveris, izmantojot saspiešanu maisījuma pulveri un pēc tam aglomerācijas augstā temperatūrā. Un bieži komponenti šādu sakausējumu ir ne tikai vienkārši ķīmiskie elementi, bet to dažādi savienojumi, piemēram, karbīdu titāna vai volframa sakausējumi cieta. Pievienojot tos dažādās daudzumos mainīt rekvizītus metāla materiāliem.

Metodes sagatavošanai sakausējumu veidā gatavu izstrādājumu vai sagatavi tiek sadalīts:

• liešana (silumin, čuguna);

• deformējama (steel);

• pulveris (titāna volframa).

veidu sakausējumu

Metodes ražo metālu ir atšķirīgi, un līdz ar to ražo dēļ uz tiem materiāliem ir atšķirīgas īpašības. Cietā stāvoklī sakausējumu:

• homogēns (viendabīgs), kas sastāv no kristāliem un tā paša tipa. Tos bieži sauc par vienas fāzes.

• Heterogēns (heterogēni), sauc par multi-fāzes. Kad tie tiek saņemti pamatnes sakausējuma ir pieņemts kā cieto šķīdumu (matrica fāze). Sastāvs heterogēnas vielas šāda veida atkarīgs sastāvu tās ķīmisko elementu. Šādi sakausējumi var ietvert šādus komponentus: intersticiāla un aizvietošanas cieto risinājumus, ķīmiskos savienojumus (karbīdi starpmetāliski savienojumus, nitrīdi), kristalītu vienkāršas vielu.

sakausējuma īpašības

Neatkarīgi no tā, kas tiek izmantoti ražošanas metodes metālus un sakausējumus, to īpašības ir pilnīgi nosaka kristālisko struktūru, kas fāzēm un mikrostruktūru šo materiālu. Katra no tām ir atšķirīgas. Makroskopiskā īpašības sakausējumu atkarīgas no to mikrostruktūru. Tie jebkurā gadījumā izceļas ar fāžu raksturlielumi atkarīgi tikai kristāla struktūru materiālu. Makroskopiskā viendabīgumu neviendabīgu (daudzfāzu) sakausējumu, kas iegūta, vienmērīgai posmiem ar metāla matricas.

Svarīgākās īpašības sakausējuma tiek uzskatīts metināmību. Pretējā gadījumā tie ir identiski metāli. Līdz ar to sakausējumiem ir siltuma un elektrisko vadītspēju, plastiskums un atstarošanas (spīdumu).

šķirnes sakausējumi

Dažādas metodes ražo sakausējumiem ir atļauts personai, lai izstrādātu lielu skaitu metāliskiem materiāliem, kam ir dažādi īpašības un pazīmes. Saskaņā ar mērķi tos iedala šādās grupās:

• Strukturālā (tērauda, dūralumīnija, dzelzs). Šī grupa ietver sakausējumiem ar speciālām īpašībām. Tāpēc tie atšķiras Nedrošs vai anti-berzes īpašības. Tie ietver misiņa un bronzas.

• Lai aizpildītu gultņi (Babbitt).

• Attiecībā uz elektrisko apkuri un mērīšanas iekārtu (sakausējuma, Manganīna).

• Lai ražotu griešanas rīki (win).

Ražošanā cilvēku izmanto cita veida metāla materiāliem, piemēram, zema kušanas, karstumizturīga, kas izturīgs pret koroziju un amorfas sakausējumu. Tāpat tiek plaši izmantoti magnēti un thermoelectrics (teluridy selenīds un bismuta, svins, antimons un citi).

ferosakausējums

Gandrīz visi no izkausēja dzelzs pasaulē ir vērsta uz ražošanu vienkāršu un leģēta tērauda. To lieto arī čuguna. dzelzs sakausējumi ieguva savu popularitāti sakarā ar to, ka piemīt labvēlīgas īpašības cilvēkiem. Tie tika iegūti, pievienojot dažādu sastāvdaļu vienkāršu ķīmisko elementu. Tādējādi, neskatoties uz to, ka dažādi dzelzs sakausējumi ražota, balstoties uz vienas vielas, tērauds un čuguns ir atšķirīgas īpašības. Sakarā ar to tās ir dažādas piemērošanas jomas. Lielākā daļa tērauds grūtāk nekā dzelzs. Dažādas metodes šo metālu gatavojas ļauj iegūt dažādu klašu (grade) šo dzelzs sakausējumu.

Uzlabotas īpašības sakausējumu

Caur sakausējuma metālu un daži citi elementi, var iegūt materiālus ar uzlabotām īpašībām. Piemēram, tecēšanas tīra alumīnija ir 35 MPa. In sagatavošanā metālu sakausējuma ar vara (1,6%), Zn (5.6%), magnija (2.5%) indekss pārsniedz 500 MPa.

Sakarā ar barības dažādiem rādītājiem dažādu ķīmisko vielu var iegūt metālisku materiālu ar uzlabotām magnētisko, termisko vai elektriskās īpašības. Galvenā loma šajā procesā ir sakausējums struktūra, kas pārstāv kādu no saviem kristāli izplatīšanu un veidu obligāciju starp atomiem.

Tērauds un dzelzs

Šie sakausējumi tiek iegūts ar savienojumu ar dzelzs un oglekļa (2%). Tā ražošanā sakausējuma materiālu pievienoto viņiem niķeļa, hroma, vanādijs. Visas parastās veidu tēraudu tiek sadalīts:

• zema oglekļa (0,25% oglekļa), ko izmanto, lai ražotu dažāda konstrukciju;

• augsts oglekļa (vairāk nekā 0,55%) ir paredzēts, lai ražotu griešanas instrumenti.

Dažādu marku leģēto tēraudu izmanto mašīnbūvē, un citiem produktiem.

sakausējums dzelzs ar oglekli, kas ir procentuāli 2-4% sauc čuguna. Šī materiāla sastāvs ietver silīciju. No dažādiem čuguna izstrādājumiem, kam labas mehāniskās īpašības.

Krāsainie metāli

Papildus dzelzs un citi elementi izmantoti, lai veiktu dažādas metāla materiāliem. Kā rezultātā to savienojumiem ir krāsaino sakausējumi. Dzīvē, cilvēki ir atraduši lielāko pieteikuma materiālus, pamatojoties uz:

• vara, misiņa sauc. Tās satur 5-45% cinku. Ja saturs ir 5-20%, misiņš sauc sarkano, un, ja 20-36%, - dzeltena. Ir vara sakausējumi ar silīcija, alvas, berilijs, alumīnija. Tos sauc par bronzas. Ir vairāki veidi, šie sakausējumiem.

• Lead pārstāv parasto lodmetāls (tretnik). Šajā sakausējuma, 1 daļu ķīmisko pripadaet 2 daļas alvas. Ražošanā gultņu izmantoto Babbitt kas ir sakausējums no svina, alvas, arsēnu un antimonu.

• alumīnijs, titāns, magnijs un berilijs, kas ir viegli, krāsaino sakausējumi, kam piemīt augsta izturība un izcilas mehāniskās īpašības.

Metodes sagatavošanai

Galvenās iegūšanas metodes metālus un sakausējumus:

• liešanai, kurā cietināšana homogēna maisījuma dažādos izkausēta komponentiem. Sakausējumiem, izmantojot pirometalurģiskajā metodes, lai iegūtu un electrometallurgical metāliem. Pirmais iemiesojumu tiek izmantota siltuma neapstrādātu siltumenerģiju, kas rodas degšanas procesa laikā. Iegūti, pirometalurģiskajā tērauda martena krāsnīs un dzelzs domnās. Kad electrometallurgical process izejviela tiek sildīts ar elektriskā loka vai indukcijas krāsnīm. Tādā gadījumā izejviela rasslavlyaetsya ļoti ātri.

• Pulveris, kas atšķiras ar to pulveri no tās sastāvdaļām, ko izmanto, lai ražotu sakausējums. Sakarā ar spiežot viņus sniegt noteiktu formu, un tad keramiskā īpašos krāsnīs.