Moderne mand i hans hverdag er omgivet af en række forskellige metaller.De fleste elementer, som vi bruger, disse kemikalier er til stede.Det hele skete, fordi folk har fundet forskellige måder at opnå metaller.
Hvilke metaller
disse værdifulde stoffer til mennesker involveret i uorganisk kemi.Produktion af metaller tillader en person at skabe en mere perfekt teknik, forbedre vores liv.Hvad er de?Før vi overveje de almindelige metoder til at producere metaller, er det nødvendigt at forstå, hvad de er.Metaller er en gruppe af kemiske elementer i form af simple stoffer har karakteristiske egenskaber:
• termisk og elektrisk ledningsevne;
• høj plasticitet;
• glans.
person kan nemt skelne dem fra andre stoffer.Et karakteristisk træk ved alle metaller er tilstedeværelsen af en særlig glans.Det opnås ved refleksion af indfaldende lysstråler på befæstede overflade deraf.Luster - er den fælles ejendom af alle metaller, men det er mest tydeligt til udtryk i sølv.
Til dato forskerne opdaget 96 af disse kemiske elementer, selv om ikke alle af dem er anerkendt af officielle videnskab.De var inddelt i grupper afhængigt af deres iboende karakteristiske egenskaber.Så er der de følgende metaller:
• Alkaline - 6;
• alkaline - 6;
• forbigående - 38;
• Let - 11;
• halvmetaller - 7;
• lanthanider - 14;
• aktinider - 14.
Indhentning metaller
For at frembringe en legering, er det nødvendigt først at få metaller fra naturlige malm.Native elementer - er de stoffer, der er naturligt i den frie tilstand.Disse omfatter platin, guld, tin og kviksølv.De er adskilt fra urenheder ved mekaniske eller kemiske midler.
Andre metaller udvindes ved forarbejdning af deres forbindelser.De er indeholdt i en række mineraler.Ore - a mineraler og klipper, som indeholder metalforbindelser som de oxider, carbonater eller sulfider.Til deres fremstilling ved hjælp af kemisk behandling.
Metoder til fremstilling af metaller:
• reduktion af oxider med kul;
• få tin fra tin sten;
• råjern fra jernmalm;
• afbrænding af svovlforbindelser i særlige ovne.
at lette opnå metaller fra ekstra gangart dertil forskellige stoffer kaldet flusmidler.De hjælper fjerne uønskede urenheder, såsom ler, kalksten, sand.Som et resultat af denne proces produceres smeltelige forbindelser kaldes slagge.
tilstedeværelsen af betydelige mængder af urenheder, malm, før smeltning af metal beriget ved at fjerne en stor del af de unødvendige komponenter.De mest anvendte metoder til denne behandling - flotation, magnetiske og gravitationelle metode.
Alkali metaller
masseproduktion af alkalimetal - en mere kompliceret proces.Dette skyldes det faktum, at de forekommer i naturen i form af kemiske forbindelser.Fordi de er reducere deres kvittering ledsaget af høje energiomkostninger.Der er flere måder at opnå den alkalimetal:
• Lithium kan fås fra dens oxid i vakuum eller ved elektrolyse af en smelte af dets chlorid dannet under behandling spodumene.
• Natrium er produceret ved brænding af kul aske i forseglede digler eller ved elektrolyse af smeltet chlorid med tilsat calcium.Den første metode er den mest tidskrævende.
• Kalium fremstillet ved elektrolyse af smeltede salte deraf eller ved at føre det gennem et par af natriumchlorid.Det er også dannes ved omsætning af en smeltet kaliumhydroxid og flydende natrium ved en temperatur på 440 ° C.
• cæsium og rubidium udvindes ved at genoprette deres calciumchlorid ved 700-800 ° C eller zirconium ved 650 ° CFremstilling af alkalimetal på denne måde er meget energikrævende og dyrt.
forskelle mellem metaller og legeringer
fundamentalt klar grænse mellem metaller og legeringer heraf stort set ikke-eksisterende, da selv de rene, enkle materialer har en brøkdel af urenheder.Så hvad er forskellen mellem dem?Næsten alle metaller, der anvendes i industrien og andre sektorer af økonomien, anvendes som legeringer produceret specifikt ved at tilføje grundlæggende kemiske elementer af andre komponenter.
legeringer
teknik har brug for en bred vifte af metaller.Således rene grundstoffer er ikke praktisk anvendes, fordi de ikke har de nødvendige egenskaber til mennesker.For deres behov, vi har opfundet forskellige måder at producere legeringer.Dette udtryk refererer til en makroskopisk homogent materiale, som består af to eller flere grundstoffer.I dette tilfælde legering metalkomponenter fremherskende.Dette materiale har strukturen.Legeringerne følgende komponenter:
• base, der består af en eller flere af metallerne;
• små tilføjelser af at modificere og legeringselementer elementer;
• uslettede urenheder (teknologiske, naturlig, afslappet).Det
metallegeringer er de vigtigste strukturelle materiale.I teknologi, der er mere end 5000.
Typer legeringer
trods sådan en række legeringer, det vigtigste for folk at spille dem, som er baseret på jern og aluminium.De er mere almindelige i hverdagen.Typer af legeringer er forskellige.Og de er adskilt af flere kriterier.Da der er forskellige metoder til fremstilling af legeringer.Ifølge dette kriterium, er de opdelt i:
• Cast, som er opnået ved krystallisation af smelten blandede komponenter.
• pulver ved anvendelse af en blanding af pulvere, presning og efterfølgende sintring ved høj temperatur.Og ofte komponenter til sådanne legeringer er ikke kun simple grundstoffer og deres forskellige forbindelser såsom titancarbid eller wolfram hårde legeringer.Deres tilsætning i forskellige mængder ændrer egenskaberne af metalliske materialer.
Metoder til fremstilling af legeringer i form af det færdige produkt, eller emnet er opdelt i:
• støberier (silumin, støbejern);
• deformerbar (stål);
• pulver (titan, wolfram).
typer af legeringer
Fremgangsmåder til fremstilling af metaller er forskellige, og begge gjorde det gennem materialer har forskellige egenskaber.I fast tilstand legeringerne er:
• homogenitet (homogen), der består af krystaller af samme type.De er ofte benævnt enfaset.
• Heterogen (heterogen), kaldet flerfase.Når de modtages som en legering taget en fast opløsning (matrix fase).Sammensætning af heterogene stoffer af denne type, afhænger af sammensætningen af dets kemiske elementer.Sådanne legeringer kan omfatte følgende komponenter: solide løsninger og substitution, kemiske forbindelser (karbider, intermetalliske forbindelser, nitrider) krystallitter simple stoffer.
Properties legeringer
Uanset hvad fremgangsmåder til fremstilling af metaller og legeringer anvendes, er deres egenskaber helt bestemt af krystalstrukturen af faserne og mikrostruktur af disse materialer.Hver af dem er forskellige.Makroskopiske egenskaber af legeringerne er afhængige af deres mikrostruktur.De er under alle omstændigheder adskiller sig fra egenskaberne af fasen udelukkende afhængige af krystalstrukturen af materialet.Makroskopisk ensartede heterogene (multi-fase) af de legeringer, der opnås ved den ensartede fordeling af faser i matrixen metal.
vigtigste egenskaber af legeringen betragtes svejsbarhed.Ellers er de identiske metaller.Således legeringer har termisk og elektrisk ledningsevne, duktilitet og refleksionsevne (glans).
Arter legeringer
Forskellige metoder til producerer legeringer tillod manden til at opfinde et stort antal af metalliske materialer med forskellige egenskaber og karakteristika.Ifølge formål de er inddelt i følgende grupper:
• Construction (stål, anodiseret aluminium, støbejern).Denne gruppe omfatter legeringer med specielle egenskaber.Så de adskiller egensikre eller anti-friktionsegenskaber.Disse omfatter messing og bronze.
• At udfylde lejerne (Babbitt).
• for elektrisk og måleudstyr (nichrom, Manganinmålere).
• Til fremstilling af skærende værktøjer (vinde).
folk bruger i produktionen af andre former for metal materialer såsom lavtsmeltende, varmeresistente, korrosionsbestandige og amorfe legeringer.Det er også almindeligt anvendt magneter og thermoelectrics (teluridy og selenider bismuth, bly, antimon og andre).
jern-legering
Næsten alle jernet er smeltes i verden er rettet mod produktion af enkle og legeret stål.Det bruges også i produktionen af støbejern.Legeringer af jern fik sin popularitet på grund af det faktum, at de har gavnlige egenskaber for mennesker.De blev opnået ved tilsætning til den simple kemiske element i de forskellige komponenter.På trods af den omstændighed, at de forskellige jernlegeringer fremstilles på basis af et enkelt stof, stål og støbejern har forskellige egenskaber.På grund af dette, er de forskellige anvendelsesområder.De fleste stål hårdere jern.Forskellige fremgangsmåder til fremstilling af disse metaller muligt at få forskellige sorter (mærke) af jernlegeringer.
Forbedret egenskaber af legeringer
Gennem fusion af visse metaller og andre kemiske elementer kan få materialer med forbedrede egenskaber.For eksempel flydespændingen af ren aluminium er 35 MPa.Ved fremstillingen af metallet legering med kobber (1,6%), Zn (5,6%), magnesium (2,5%) indekset overstiger 500 MPa.Due
forbindelse i forskellige forhold af forskellige kemiske stoffer kan fremstilles metalliske materialer er overlegne i magnetiske, termiske eller elektriske egenskaber.Den vigtigste rolle i denne proces er strukturen af legeringen, som er fordelingen af krystaller og typen af bindinger mellem atomerne.
stål og jern
Disse legeringer er opnået ved at kombinere jern og carbon (2%).Ved fremstillingen af legerede materialer føjet til dem nikkel, chrom, vanadium.Alle de sædvanlige typer af stål opdelt i:
• Mild (0,25% carbon) anvendes til fremstilling af forskellige designs;
• højt kulstofindhold (større end 0,55%) er beregnet til fremstilling af skærende værktøjer.
forskellige mærker af legeret stål anvendes i maskinindustrien, og andre produkter.
legering af jern med carbon, som er procentdelen af 2-4% kaldes råjern.Sammensætningen af dette materiale omfatter silicium.Af de forskellige støbejern produkter har gode mekaniske egenskaber.
jernholdige metaller
tilføjelse til jern, til fremstilling af en lang række metaller anvendte materialer og andre kemiske elementer.Som følge af deres forbindelser er ikke-jernholdige legeringer.I livet, har folk fundet den største anvendelse af materialer baseret på:
• Kobber, kaldet messing.De indeholder 5-45% zink.Hvis dens indhold er 5-20%, kaldes det røde messing, og hvis 20-36% - gul.Der er legeringer af kobber og silicium, tin, beryllium, aluminium.De kaldes bronzer.Der findes flere typer af disse legeringer.
• Bly er et traditionelt lodde (tretnik).I denne legering, pr 1 i den kemiske hug 2 stykker af tin.Ved fremstillingen af lejer anvendes Babbitt, som er en legering af bly, tin, arsen og antimon.
• aluminium, titanium, magnesium og beryllium er en let ikke-jernholdige legeringer, høj styrke og fremragende mekaniske egenskaber.
Metoder til fremstilling
vigtigste metoder for at opnå metaller og legeringer:
• Foundry, hvor størkning af det smeltede homogen blanding af forskellige komponenter.For legeringer anvendt pyrometallurgiske og Elektrometallurgical metoder for metaller.Den første mulighed anvendes til at opvarme den rå varmeenergi genereres under forbrændingsprocessen.Pyrometallurgisk metode giver stål i-Martin-ovnene og råjern i højovne.Når electrometallurgical proces materiale opvarmes i lysbuen eller induktionsovne.Samtidig råmateriale rasslavlyaetsya meget hurtigt.
• Pulver, hvor legeringen anvendes til fremstilling af pulvere med dets komponenter.Gennem at trykke dem, de giver en konkret form, og derefter sintret i særlige ovne.
