El hombre moderno en su vida cotidiana está rodeado de una variedad de metales.La mayoría de los artículos que usamos, estos productos químicos están presentes.Todo sucedió porque la gente ha encontrado diversas formas de obtención de metales.
¿Qué metales
estas sustancias valiosas para las personas dedicadas a la química inorgánica.Producción de metales permite a una persona para crear una técnica más perfecta, mejorar nuestras vidas.¿Qué son?Antes de considerar los métodos comunes de producción de metales, es necesario entender lo que son.Los metales son un grupo de elementos químicos en forma de sustancias simples tienen propiedades características:
• conductividad térmica y eléctrica;
• alta plasticidad;
• brillo.
persona puede distinguir fácilmente de otras sustancias.Un rasgo característico de todos los metales es la presencia de un brillo especial.Se obtiene por reflexión de los rayos de luz incidentes sobre la superficie impermeable del mismo.Lustre - es la propiedad común de todos los metales, pero se manifiesta más claramente en plata.
Hasta la fecha, los científicos descubrieron 96 de estos elementos químicos, aunque no todos ellos son reconocidos por la ciencia oficial.Se dividieron en grupos en función de sus propiedades características inherentes.Así que hay los siguientes metales:
• Alcalino - 6;
• alcalina - 6;
• transitoria - 38;
• Ligero - 11;
• semimetales - 7;
• lantánidos - 14;
• actínidos - 14.
Obtención de metales
el fin de producir una aleación, es necesario en primer lugar para obtener metales a partir de minerales naturales.Elementos nativos - son aquellas sustancias que se encuentran naturalmente en estado libre.Estos incluyen platino, oro, estaño y el mercurio.Están separados de las impurezas por agentes mecánicos o químicos.
Otros metales extraídos por el tratamiento de sus compuestos.Están contenidos en una variedad de minerales.Ore - unos minerales y rocas, que contienen compuestos metálicos como los óxidos, carbonatos o sulfuros.Para su producción mediante tratamiento químico.
Métodospara metal produciendo:
• reducción de los óxidos con carbón;
• obtener estaño de piedra de estaño;
• arrabio a partir de mineral de hierro;
• quema de compuestos de azufre en hornos especiales.
Para facilitar la obtención de metales de ganga añadieron diversas sustancias llamadas flujos.Ellos ayudan a eliminar las impurezas no deseadas tales como arcilla, piedra caliza, arena.Como resultado de este proceso fusibles compuestos producidos llamados escoria.
la presencia de cantidades significativas de impurezas de mineral antes de la fundición de metales enriquecida mediante la eliminación de gran parte de los componentes innecesarios.Los métodos más utilizados para este tratamiento - flotación, magnéticos y método gravitacional.
metales alcalinos
producción en masa de metal alcalino - un proceso más complicado.Esto es debido al hecho de que se producen en la naturaleza en forma de compuestos químicos.Debido a que están reduciendo su recepción acompañada de los altos costos de la energía.Hay varias maneras de obtener el metal alcalino:
• El litio puede obtenerse a partir de su óxido en vacío o por electrólisis de una masa fundida de cloruro de su formado durante el procesamiento de spodumene.
• Sodio es producido por calcinación de las cenizas de carbón en crisoles de sellados o por electrólisis de cloruro fundido con calcio añadido.El primer método es el más consume tiempo.
• El potasio se produce por electrólisis de sales fundidas del mismo, o haciéndola pasar a través de un par de cloruro de sodio.Además, se forma por reacción de un hidróxido de potasio y el sodio líquido fundido a una temperatura de 440 ° C.
• cesio y rubidio extraído por la restauración de su cloruro de calcio a 700-800 ° C o circonio a 650 ° C.Preparación del metal alcalino de esta manera es muy energía intensiva y costosa.Diferencias
entre metales y aleaciones
límite fundamentalmente clara entre los metales y sus aleaciones prácticamente inexistentes, ya que incluso los materiales limpios y simples tienen una fracción de impurezas.Entonces, ¿cuál es la diferencia entre ellos?Casi todos los metales utilizados en la industria y otros sectores de la economía, se utilizan como aleaciones producidas específicamente mediante la adición de elementos químicos básicos de otros componentes.
técnica
aleaciones necesita una variedad de materiales metálicos.Por lo tanto los elementos químicos puros no se utilizan porque prácticamente no poseen las propiedades necesarias para los seres humanos.Para sus necesidades hemos inventado diversas formas de producir aleaciones.Este término se refiere a un material macroscópicamente homogéneo, que consta de dos o más elementos químicos.En este caso los componentes de metal de aleación predominan.Este material tiene la estructura.Las aleaciones se siguientes componentes: •
base, que consta de uno o más de los metales;
• pequeñas adiciones de modificar y elementos de aleación;
• impurezas sin eliminar (tecnológico, natural, casuales).Se aleaciones metálicas
son el material estructural principal.En la tecnología, hay más de 5000.
Tipos de aleaciones
pesar de una variedad de aleaciones, el más importante para las personas que jueguen aquellos, que están basados en hierro y aluminio tales.Son más comunes en la vida cotidiana.Tipos de aleaciones son diferentes.Y están separados por varios criterios.Puesto que hay diferentes métodos para producir aleaciones.De acuerdo con este criterio, que se dividen en:
• Pieza moldeada, que se obtienen por cristalización de los componentes mezclada en estado fundido.
• polvo mediante el uso de una mezcla de polvos, prensado y subsiguiente sinterización a alta temperatura.Y a menudo componentes de tales aleaciones no son sólo elementos químicos simples y sus diversos compuestos tales como carburo de titanio o de tungsteno duro aleaciones.Su adición en diversas cantidades cambia las propiedades de los materiales metálicos.
Métodospara producir aleaciones en forma de producto terminado o la pieza de trabajo se divide en:
• fundiciones (silumin, hierro fundido);
• deformable (acero);
• polvo (titanio, tungsteno).Tipos
de aleaciones
Métodospara metales que producen son diferentes, y ambos hecho a través de los materiales tienen propiedades diferentes.En el estado sólido las aleaciones son:
• homogeneidad (homogénea), que consiste en cristales del mismo tipo.Ellos se conocen como monofásica a menudo.
• heterogéneos (heterogéneo), referido como multifase.Cuando se reciben como una aleación de base adoptado una solución sólida (fase de matriz).Composición de sustancias heterogéneas de este tipo depende de la composición de sus elementos químicos.Tales aleaciones pueden incluir los siguientes componentes: soluciones sólidas y la sustitución, compuestos químicos (carburos, compuestos intermetálicos, nitruros) cristalitos sustancias simples.Propiedades
aleaciones de
Independientemente de qué métodos de producción se utilizan metales y aleaciones, sus propiedades están completamente determinadas por la estructura cristalina de las fases y la microestructura de estos materiales.Cada uno de ellos son diferentes.Propiedades macroscópicas de las aleaciones dependen de su microestructura.Ellos son, en cualquier caso diferente de las características de la fase depende únicamente de la estructura cristalina del material.Macroscópicamente uniforme heterogénea (multi-fase) de las aleaciones obtenidas por la distribución uniforme de las fases en el metal matriz.
propiedades más importantes de la aleación considerada soldabilidad.De lo contrario, son metales idénticos.Por lo tanto, las aleaciones tienen conductividad térmica y eléctrica, ductilidad y la reflectividad (brillo).
Especies aleaciones
diversos métodos de aleaciones que producen permitieron al hombre para inventar un gran número de materiales metálicos con diferentes propiedades y características.De acuerdo con la finalidad que se dividen en los siguientes grupos:
• Construcción (acero, aluminio anodizado, hierro fundido).Este grupo incluye aleaciones con propiedades especiales.Así se diferencian las propiedades de seguridad intrínseca o anti-fricción.Estos incluyen latón y bronce.
• Para llenar los cojinetes (Babbitt).
• para equipos eléctricos y de medición (nicromo, manganina).
• Para la producción de herramientas de corte (WIN).Personas
utilizan en la producción de otros tipos de materiales metálicos como bajo punto de fusión, resistente al calor, resistente a la corrosión y aleaciones amorfas.Además, es ampliamente utilizado imanes y termoeléctricas (teluridy y seleniuros de bismuto, plomo, antimonio y otros).
aleación de hierro Casi todo el hierro se funde en el mundo se dirige a la producción de aceros simples y de aleación.También se utiliza en la producción de arrabio.Las aleaciones de hierro consiguieron su popularidad debido al hecho de que tienen propiedades beneficiosas para los seres humanos.Ellos se obtuvieron mediante la adición al elemento químico simple de los diversos componentes.Por lo tanto, a pesar del hecho de que las diversas aleaciones de hierro fabricados sobre la base de una sola sustancia, aceros y hierros fundidos tienen diferentes propiedades.Debido a esto, son diferentes campos de aplicación.La mayoría de los aceros de hierro más difícil.Varios métodos de producción de estos metales permiten obtener diferentes variedades (de marca) de aleaciones de hierro.
Mejora propiedades de las aleaciones
A través de la fusión de ciertos metales y otros elementos químicos pueden obtener materiales con características mejoradas.Por ejemplo, el límite elástico del aluminio puro es de 35 MPa.En la preparación de la aleación de metal con cobre (1,6%), Zn (5,6%), magnesio (2,5%) el índice supera 500 MPa.Compuesto
Debido en diversas proporciones de diferentes sustancias químicas se puede preparar materiales metálicos son superiores en propiedades magnéticas, térmicas, o eléctricos.El papel principal en este proceso es la estructura de la aleación, que es la distribución de sus cristales y el tipo de enlaces entre los átomos.
acero y hierro
Estas aleaciones se obtienen mediante la combinación de hierro y carbono (2%).En la producción de materiales aleados añadido a ellos níquel, cromo, vanadio.Todos los tipos habituales de acero divididos en: •
leve (0,25% de carbono) que se utiliza para la fabricación de diferentes diseños;
• alto contenido de carbono (mayor que 0,55%) se destina a la fabricación de herramientas de corte.
Las diferentes marcas de aceros de aleación se utilizan en ingeniería mecánica, y otros productos.
aleación de hierro con carbono, que es el porcentaje de 2-4% se llama arrabio.La composición de este material incluye silicio.De los diversos productos de hierro fundido que tiene buenas propiedades mecánicas.
metales ferrosos
además de hierro, para la fabricación de una variedad de materiales metálicos utilizados y otros elementos químicos.Como resultado de sus compuestos son aleaciones no ferrosos.En la vida, las personas han encontrado el mayor uso de materiales en base a:
• Cobre, llamado latón.Ellos contienen de 5-45% de zinc.Si su contenido es de 5-20%, se llama latón rojo, y si de 20-36% - amarillo.Hay aleaciones de cobre y silicio, estaño, berilio, aluminio.Son llamados bronces.Hay varios tipos de estas aleaciones.
• El plomo es una soldadura convencional (tretnik).En esta aleación, por 1 parte de la sustancia química se agacha 2 piezas de estaño.En la fabricación de cojinetes utilizado Babbitt, que es una aleación de plomo, estaño, arsénico y antimonio.
• aluminio, titanio, magnesio y berilio es una luz aleaciones no ferrosas, de alta resistencia y excelentes propiedades mecánicas.
Métodos para la producción de
principales métodos de obtención de metales y aleaciones:
• fundición, en el que la solidificación de la mezcla homogénea fundida de varios componentes.Para aleaciones utilizado métodos pirometalúrgicos y Elektrometallurgical para metales.La primera opción se utiliza para calentar la energía térmica en bruto generado durante el proceso de combustión.Método pirometalúrgico ofrece acero en hornos de reverbero y arrabio en altos hornos.Cuando el material de proceso electrometallurgical se calienta en el arco o de inducción hornos eléctricos.Al mismo tiempo rasslavlyaetsya materia prima muy rápidamente.
• Powder, en el que la aleación utilizada para la fabricación de polvos de sus componentes.A través de presionarlos dan una forma definida y luego sinterizados en hornos especiales.
