Fremstilling af metaller og deres anvendelse

Trods det faktum, at flere og flere industri- og indenlandsk brug kunstige materialer, at give afkald på brugen af ​​metaller er endnu ikke muligt.De besidder en unik kombination af egenskaber og legeringer tillader maksimal udnyttelse af deres potentiale.På hvilke områder er modtaget og brugen af ​​metal?

har en gruppe af elementer under metallet

forstå helheden af ​​uorganiske kemikalier med karakteristiske egenskaber.De omfatter normalt følgende:

• høj varmeledningsevne;
• fleksibilitet, relativt lette bearbejdning;
• et relativt højt smeltepunkt;
• god elektrisk ledeevne;
• typisk "metallisk" glans;
• rolle i reaktionerne på reduktionsmidlet;
• høj densitet.

naturligvis ikke alle elementer i denne gruppe har alle disse egenskaber, for eksempel, kviksølv, en væske ved stuetemperatur, gallium smelter fra varmen af ​​menneskehænder og bismuth er næppe plast.Men generelt, kan alle disse funktioner spores i aggregerede metaller.

intern klassifikation

metaller traditionelt opdelt i flere kategorier, som hver især samler elementer, som er tættest på hinanden ved forskellige parametre.Der er følgende grupper:

• alkaline - 6;
• alkaline - 4;
• overgang - 38;
• lys - 7;
• halvmetaller - 7;
• lanthanider - 14 + 1;
• aktinider - 14 + 1

uden for koncernen er stadig to: beryllium og magnesium.Således på tidspunktet for alle åbne elementer 94 forskere refererer til metaller.

Desuden er det værd at nævne, at der er andre klassificering.Ifølge dem, særskilt betragtet dyrebare, platinmetaller, post-overgang, ildfaste metaller, jernholdige og ikke-jernholdige og så videre. D. En sådan fremgangsmåde giver mening kun under bestemt rækkefølge, så det er mere bekvemt at bruge en standard klassifikation.

historie producere

menneskeheden gennem hele dens udvikling blev tæt forbundet med behandling og brug af metaller.Ud over det faktum, at de var de mest udbredte elementer, kan man producere en lang række artikler af bearbejdning.Da de færdigheder af malm endnu ikke var, i første omgang var det kun brugen af ​​nuggets.Først var det et blødt metal, som gav navnet på kobber Age, der erstattede stenen.I denne periode er det udviklet en metode til kold smedning.Nogle kulturer muliggjort smeltning.Efterhånden har folk mestrer modtagelse af ikke-jernholdige metaller såsom guld, sølv, tin.

senere erstattet af kobber kom bronzealderen.Det varede omkring 20 tusind år og var et vendepunkt for menneskeheden, fordi der i denne periode blev det muligt at fremstille legeringer.Der er en gradvis udvikling af industrien, forbedrede metoder til at producere metaller.Men i de 13-12 århundreder.BC.e.der var den såkaldte Bronze kollaps, som markerede begyndelsen af ​​jernalderen.Det angiveligt skete på grund af udtømning af tin.En bly og kviksølv, åben på dette tidspunkt, ikke kunne være en erstatning for bronze.Så folk havde at udvikle produktionen af ​​metaller fra malm.

næste periode varede relativt kort tid - mindre end Millennium, men efterlod en lys spor i historien.Mens jern har været kendt meget tidligere, det er næsten ikke brugt på grund af deres ulemper sammenlignet med bronze.Desuden sidst var meget lettere at få, mens smeltning af malm var mere tidskrævende opgave.Faktum er, at det native jern er ganske sjældent, så det er ikke overraskende, at afvisningen af ​​bronze er så langsom.

færdighed i metal opsving

I analogi med, hvordan den menneskelige forfader gjorde det første værktøj, en skarp sten bundet til en pind, overgangen til det nye materiale viste sig at være lige så storladne.De væsentligste fordele ved metalprodukter bestod i, at de er lettere at gøre, og det var muligt at reparere.Stone har ikke den samme sejhed og formbarhed, så ethvert instrument fra det kun kan ske igen, det var umuligt at reparere dem.

Det er således overgangen til brugen af ​​metaller har ført til en yderligere forbedring af instrumenterne på arbejdskraft, fremkomsten af ​​nye husholdningsartikler, smykker, producere, der tidligere var umuligt.Alt dette har givet et løft til den tekniske udvikling, og lagde fundamentet for udvikling af metallurgi.

Moderne metoder

If I oldtiden folk var kun kender få metaller fra malm, eller de kunne nøjes med klumper, på nuværende tidspunkt er der andre måder.De blev muliggjort af udviklingen af ​​kemi.Der er således to hovedområder:

• Pyrometallurgy.Hun begyndte sin tidlige udvikling og er forbundet med de høje temperaturer, der er nødvendige for behandlingen af ​​materialet.Moderne teknologi på dette område tillade brug af plasma.
• hydrometallurgiske.Denne retning er engageret fjerne elementer fra malmen, affald koncentrater og m. G. med vand og kemikalier.For eksempel er en meget almindelig metode består i at opnå metaller ved elektrolyse, er det også ganske populær metode til cementering.

Der er en anden interessant teknologi.Produktion af ædle metaller, høj renhed og med minimale tab blev gjort muligt takket være hende.Vi taler om raffinering af.Denne proces - en type af raffinement, der er en gradvis separation af urenheder.For eksempel, hvis guld anvendes smelte mætning chlor og platin opløst i mineralsyrer, efterfulgt af separation reagenser.

måde, er produktionen af ​​metaller ved elektrolyse oftest bruges, når smeltning eller nyttiggørelse uøkonomisk.Dette er tilfældet med aluminium og natrium.Der er også mere innovative teknologi gør det muligt fremstilling af ikke-jernholdige metaller selv fra en forholdsvis lav kvalitet malm uden væsentlige omkostninger, men vi vil gå om det lidt senere.

Om legeringer

fleste af metallerne er kendt i antikken ikke altid møde nogle behov.Korrosion utilstrækkelig hårdhed, sprødhed, skrøbelighed, forgængelighed - hvert element i sin rene form har sine ulemper.Derfor blev det nødvendigt at finde nye materialer, der kombinerer fordelene ved en velkendt, der er at finde måder at producere metallegeringer.I dag er der to grundlæggende metoder:

• støbning.Blandede komponenter smelte køler og krystalliserer.Det er denne metode viste de første eksempler på legeringer bronze og messing.
• presning.Pulverblandingen blev underkastet højt tryk, og derefter sintres.

Yderligere forbedring

I de seneste årtier, den mest lovende synes at være at få metal bioteknologi, primært af bakterier.Det er blevet muligt at uddrage sulfidnikkel råmaterialer af kobber, nikkel, zink, guld og uran.Forskere håbede tilslutte mikroorganismer processer som udvaskning, oxidation, adsorption og udfældning.Desuden er det yderst presserende er problemet med dyb rensning af spildevand, for hendes, også forsøger at finde en løsning, der indebærer deltagelse af bakterier.

Application

Uden metaller og legeringer ville være umuligt liv i den form, hvori det er nu kendt for menneskeheden.Højhuse, fly, fade, spejle, elektriske apparater, biler, og mange andre skabninger kun på grund af den lange rejse af mennesker fra sten til kobber, bronze og jern.

grund af deres usædvanlige elektrisk og termisk ledningsevne metal, der anvendes i ledninger og kabler til forskellige anvendelser.Guld bruges til at gøre en ikke-oxiderende kontakter.På grund af sin styrke og hårdhed metaller almindeligvis anvendes i byggeri og for de mest forskellige konstruktioner.Et andet anvendelsesområde - værktøj.At fremstille en arbejdsgruppe eksempel på den skærende del hyppigt anvendte hårde legeringer og specialstål.Endelig er de ædle metaller højt værdsat som materiale til smykker.Så applikationer bugne.

Interessant om metaller og legeringer

brug af disse elementer er så bredt og har en lang historie, hvilket ikke er overraskende fremkomsten af ​​forskellige sjove situationer.De er simpelthen et par interessante fakta og bør føre til sidst:

• Forud for udbredt aluminium meget værdsat.Bestik, efter modtagelse af gæsterne nød Napoleon III, havde gjort det ud af dette materiale og var stolthed monarken.
• navn platin i spansk betyder "serebrishko."En sådan flatterende navnet på elementet modtages grund af den relativt højt smeltepunkt og derfor er det umuligt for lang tid at bruge den.
• Rent guld er blødt og det kan let ridset med en negl.Det er grunden til fremstilling af smykker det er legeret med sølv eller kobber.
• Der legeringer med en nysgerrig egenskab thermoelasticity, der er effekten af ​​"memory" form.Når deformation og efterfølgende opvarmning de returneres til den oprindelige tilstand.