Värilliset, arvokkaat ja mustat metallityypit ja niiden ominaisuudet

Metallit ovat suuri joukko yksinkertaisia elementtejä, joilla on ominaisuuksia kuten korkea lämpö- ja sähkönjohtavuus, positiivinen lämpötilakerroin ja niin edelleen. Jotta voit luokitella ja ymmärtää, mikä on mitä, sinun on käsiteltävä kaikkia vivahteita. Yritetään kanssasi harkitsemaan sellaisia perusmetalleja kuin musta, väri, arvokas ja myös metalliseokset. Tämä on melko laaja ja monimutkainen aihe, mutta yritämme laittaa kaiken järjestykseen.

Mitä kaikkien pitäisi tietää?

Ennen kuin metallit luokitellaan ryhmiin, on tärkeää ymmärtää pääpiirteet. Sähkön negatiivisen johtokertoimen katsotaan olevan ensisijaisen tärkeä. Tämä viittaa siihen, että kun lämpötilaa lasketaan, johtavuus nousee ja jotkut johtimet tulevat suprajohdoiksi. Samanaikaisesti lämpötilan nousu johtaa läpimenon osittaiseen tai täydelliseen menetykseen. Pienemmille ominaisuuksille on tärkeää sisällyttää metallin kiilto sekä korkea sulamispiste. Lisäksi jotkin metallien yhdisteet muodostavat pelkistimen roolin hapetus-pelkistysreaktioissa. Kiinnitä huomiota siihen, että luonnossa puhtaita metalleja ei juuri löydy, joten sinun ei tarvitse unohtaa malmia ja nugeleja.

Tietoja rautametalleista

Tämä ryhmä sisältää rautaa sekä sen seoksia (valurauta, raudanvaluraudat). Itse asiassa rautametallit ovat raudan seosta, jossa on hiiltä, mutta lisäksi koostumuksessa on muita kemiallisia elementtejä, esimerkiksi rikkiä, fosforia, piitä jne. Jos on tarpeen antaa seokselle tiettyjä käyttötarkoituksia varten tarvittavat ominaispiirteet, lisätään seostusaineita Mitkä ovat useimmiten kuparia, kromia tai nikkeliä. Kaikentyyppiset rautametallit luokitellaan hiilipitoisuuden mukaan. Niinpä seuraavia seoksia ovat:

• Valurauta - hiilen määrä vaihtelee 2 prosentista 4,3 prosenttiin, joissakin tapauksissa saavutetaan 5 prosentin kriittinen taso. Eri kemialliset elementit vaikuttavat suoraan tuotteen ominaisuuksiin. Siten fosforilla oleva rikki lisää haurautta ja kromi- ja nikkeli-lisäaineet tekevät valuraudasta lämmönkestävämmän ja korroosionkestävämmän.
• Teräs - hiilipitoisuus on korkeintaan 2%. Se eroaa valuraudasta, jolla on korkea plastisuus, sekä korkeat tekniset parametrit (helpompi käsitellä).

Erityispiirteitä valuraudasta ja teräksestä

Nykyään on olemassa useita erilaisia valurautaa, joita käytetään arkielämässä sekä teollisuudessa: valimo (harmaa) ja irtotavarana (valkoinen). Viimeksi mainittu eroaa ensimmäisestä tyypistä siinä, että hiili on sidotussa tilassa sementin muodossa, ensimmäisessä tapauksessa vapaassa tilassa grafiitin muodossa. Tämän materiaalin voimakkuuden väheneminen johtuu siitä, että grafiittilevyt rikkovat metallirakennetta ja heikentävät siten sitä. Muunnettu harmaa valurauta. Sen ominaisuudet ovat, että grafiitti on pallomaisessa muodossa, mikä lisää tuotteen mekaanisia ominaisuuksia.

Olet luultavasti jo tiennyt, että tulitte monipuolisemmiksi, mikä ei johdu suuresta määrästä hiiltä koostumuksessa. Siten rakenteelliset teräkset sisältävät 0,02-0,85% hiiltä ja niitä käytetään rakentamiseen. Niiden tärkein etu on hyvä plastisuus. Haurauden aste on vähäinen. Myös instrumentaali, jossa hiilipitoisuus on jonkin verran korkeampi - 0,65 - 1,4%, on sen vuoksi kestävämpi seos, mutta hauras. Käytetään nimestä, työkappaleena työkalujen luomiseen (leikkaaminen, koneiden ja kiviainesten työkappaleiden sahaus). Tässä olemme tarkastelleet rautametallityyppejä, joten lähdemme eteenpäin.

Jalometallit

Tämä ryhmä sisältää kemiallisesti stabiiliset, hapettomat vedessä ja ilman seoksissa. On huomattava, että tällaisten metallien määrä koko planeetalla on suhteellisen pieni, ja uutto- ja jalostusprosessi on äärimmäisen monimutkainen ja aikaa vievä. Jos kauan sitten ihmiskunta tunsi vain noin 7 ryhmää, tänään on muutama. Niinpä tunnetuimmat jalometallityypit: kulta, hopea, platina, osmium, rodium, palladium, iridium jne. Kaikki löytyvät luonteeltaan. Myös niin sanottuja isotooppeja on olemassa. Ne saadaan laboratorioilta monimutkaisten kemiallisten reaktioiden kautta. Kallein tällainen metalli on California-252, jonka hinta on 500 tuhatta dollaria grammaa kohden. Suosituin on osmium-187, joka on hankittu nykyaikaisissa laboratorioissa.

Tietoja hopeasta ja kulta

Kivikauden jälkeen ihmiset tuntevat metallit kuten kulta. Voidaan sanoa varmuudella, että tämä on tärkein jalometalli koko maailmassa. Luonteeltaan sitä useimmiten esiintyy pieninä määrinä epäpuhtauksia tai metalliseoksessa hopeaa. Poikkeuksellisia ominaisuuksia ovat lämmönjohtavuus ja erittäin alhainen vastustuskyky. Tietenkin me emme voi jättää huomiotta muotokelpoisuutta kultaa, koska se on erittäin suosittu materiaali koruvalmistukseen. Mielenkiintoinen tosiasia: suurin australialainen kullankaivaja. Hän ripusti noin 90 kiloa.

Jos katsomme tärkeimpien jalometallien tyyppejä, emme voi sanoa hopeasta. Luonnossa tämä materiaali löytyy luonnollisessa muodossa (hopeamalmi). On kuitenkin syytä huomata, että tärkein uutto toteutetaan monimutkaisista malmista, joissa on suhteellisen vähän hopeaa, mutta tällaisten mineraalien talteenotot ovat yleisempiä. Tämä on erittäin pehmeä ja sitkeää metallia, jolla on poikkeuksellinen sähkö- ja lämmönjohtavuus.

Rodium ja platina

Rodium on metalli, jolla ei ole omia mineraaleja, joten se on yksi kalleimmista. Jos gramman on maksettava yli 220 dollaria. Tämä jalo metalli on hopeanvärinen ja sinertävä sävy. Se eroaa sen resistanssista kemiallisiin ja lämpötila-olosuhteisiin, mutta se on erittäin herkkä mekaanisille vaurioille sen haurauden vuoksi. Koska se on melko kallista, sitä käytetään vain silloin, kun analogia ei ole mahdollista valita.

Jos tarkastelemme metallien tyyppejä ja tyyppejä, emme voi sanoa platinaa, jonka ruotsalainen kemisti löysi vuonna 1952. Tämä on melko harvinaista materiaalia, ja se on luonteeltaan vain metalliseosten yhdistelmänä muiden metallien kanssa. Uuttoprosessi on erittäin työläs ja vaatii suuria investointeja, mutta se on sen arvoista, koska yksi ainoa tunnettu happo ei toimi platinaa. Kun se lämmitetään, se ei muuta väriä eikä hapettu.

Muiden kuin rautametallien tyypit

Tämä ryhmä on eniten kysyntä, koska useimmat materiaalit ovat raaka-aineita valssattujen metallien valmistukseen. Jos puhumme sovellusalueesta, se on melko laaja: koneenrakennus, metallurgia, radioelektroniikka, korkean teknologian alue jne. Fysikaalisten ominaisuuksien mukaan seuraavia ei-rautametalleja ovat:

• Raskas (lyijy, sinkki, tina, nikkeli jne.);
• Kevyt (alumiini, titaani, magnesium jne.).

Tämän luokituksen mukaan on metalli- ja kevytmetallien metallurgia. Ei ole mikään salaisuus, että tästä ryhmästä voit tehdä mitään tekniikkaa. Huomaa, että kaikentyyppiset metalliseokset lukuun ottamatta rautaa luokitellaan värillisiksi. Ja nyt mennään eteenpäin.

Tärkeimmät raskasmetallit

Tähän asti on olemassa noin 40 määritelmää tämän materiaaliryhmän käsitteestä. Erottavista piirteistä - vaikuttava atomipaino, yleensä yli 50. Tästä voimme päätellä, että luettelossa pitäisi olla kaikki mitä vanadiinin jälkeen tapahtuu (tiheydestä riippumatta). Mutta jos käytämme erilaista määritelmää, määrittävä parametri voi olla tiheys, jonka pitäisi olla enemmän kuin raudan (8 g / cm3). Tällöin luettelo sisältää: lyijy, elohopea, kupari, mutta tina on listan takana. Tänään konsernin ympäristön pilaantumista koskeva kysymys on äärimmäisen akuutti. Tämä johtuu siitä, että runsaasti metalleja käytetään raskas teollisuus ja putoavat valtameriin yhdessä jätevettä. Suurin ongelma on elohopean, lyijyn ja kadmiumin korkea toksisuus. Lisäksi tietyntyyppisillä raskasmetallien ominaisuuksilla on kertyminen elävissä organismeissa. Niinpä elohopeamyrkytyksen vuoksi vuonna 1977 oli yli 2300 uhria.

Elohopea, lyijy ja kadmium

Nämä ovat vaarallisimmat raskasmetalleihin liittyvät, ei-rautametallit . Ovat tärkeimmät saastuttajat ympäristössä. Elohopea on erittäin myrkyllinen metalli ihmiselle, tulee valtamerelle ilmakehän ja jäteveden läpi. Kun hiili poltetaan voimalaitoksissa, elohopeayhdisteet tulevat ilmakehään ja sitten pudota valtameriin sademääränä. Lisäksi monet makean veden ja meren asukkaat kerääntyvät elimistöönsä merkittävä määrä elohopeaa, joka useammin johtanut ihmisen myrkytykseen ja jopa kuolemaan.

Kadmium on hajautettu ja melko harvinainen elementti, joka tulee merelle yhdessä metallurgisten ja malmivalmisteiden jäteveden kanssa. On huomattava, että kadmium on läsnä ihmiskehossa, mutta se on hyvin pieni. Kroonisesta myrkytyksestä luut tuhoutuvat ja anemia alkaa. Lyijyn tapauksessa tämä metalli hajonneessa tilassa on lähes kaikkialla. Tällaiset metallit, joiden yllä kuvatut kuvat ovat, erittyvät elimistöstä, mutta riittävän hitaasti, joten niiden liiallinen määrä aiheuttaa vakavia terveysongelmia. Manner-pölyn ohella valtameriin otetaan noin 25 tuhannen tonnin lyijyä sekä ilmakehän sadetta.

Huomautus

Kuten näette, metallien tyypit ja ominaisuudet ovat hyvin erilaiset. Jokin ei ole ollenkaan vaarallista, ja joka päivä meillä on hopeinen risti ja kultainen rengas kädestämme. Radioaktiiviset aineet voivat tappaa henkilön, joten ympäristönsuojelijat ympäri maailmaa yrittävät osittain ratkaista vaarallisten metallien vapauttamista merestä ja ilmakehästä. Tietenkin on hyvin vaikeaa ratkaista tällaisia ongelmia, varsinkin kun otetaan huomioon, että useimmat yrittäjät eivät mene lainkaan kosketuksiin. Kuitenkin, älä unohda, että ilman johtimia, jotka ovat myös valmistettu metallista, sähköpiirit ovat mahdottomia ja ilman rautaa ei ole mitään autoja ja muita asioita, jotka ovat tavallisia meille.

Emme maininnut Mendelejevin jaksollisen taulukon ns. Radioaktiivisten metallien ryhmää. Näihin kuuluvat: teknetium, polonium, promethium jne. Pääasiallinen tarkoitus on käyttää ydinreaktoreita ja aseita, mikä tekee niistä erittäin vaarallisia.

johtopäätös

Olet todennäköisesti huomannut, että on olemassa erilaisia metallityyppejä. Luonnossa useimmat niistä ovat malmien muodossa ja muodostavat erilaisia sulfideja, karbonaatteja ja muita kemiallisia yhdisteitä. Puhdasmetallien tuotantoa ja niiden jatkokäyttöä varten käytetään nykyaikaisia teknisiä käsittely- ja käsittelylinjoja. Varmasti kiinnostaa sinua, että ihmiskeho sisältää myös pienen määrän metallia - noin 3%. Joten luissa meillä on kalsiumia, rauta on veressä, magnesium kertyy jatkuvasti lihaksissa, ja maksassa on kuparia.

No, täällä, periaatteessa, ja kaikki mitä voidaan sanoa, millaisia metalliseoksia on olemassa. Huolimatta siitä, että tämä on melko monimutkainen aihe, voi olla mielenkiintoista niille, jotka ovat kiinnostuneita metallurgisesta työstä.