Omul modern în viața de zi cu zi sa este înconjurat de o varietate de metale.Cele mai multe elemente pe care le folosim, aceste substante chimice sunt prezente.Totul sa întâmplat pentru că oamenii s-au găsit diferite moduri de obținere a metalelor.
Ce metale
acestor substanțe valoroase pentru persoanele angajate în chimie anorganică.Producția de metale permite unei persoane de a crea o tehnica mai perfectă, pentru a îmbunătăți viețile noastre.Care sunt acestea?Înainte de a analiza metodele comune de producere a metalelor, este necesar să se înțeleagă ceea ce sunt.Metale sunt un grup de elemente chimice sub formă de substanțe simple au proprietăți caracteristice:
• conductivitate termică și electrică;
• mare plasticitate;
• strălucire.Persoană
le pot distinge cu ușurință de alte substanțe.O trăsătură caracteristică a tuturor metalelor este prezența o stralucire aparte.Se obține prin reflectarea razelor de lumină incidente pe suprafață impermeabilă acestora.Luciu - este proprietatea comună a tuturor metalelor, dar se manifestă în argint cel mai clar.
Până în prezent, oamenii de stiinta au descoperit 96 dintre aceste elemente chimice, cu toate că nu toate dintre ele sunt recunoscute de stiinta oficiala.Ei au fost împărțiți în grupe în funcție de proprietățile lor caracteristice inerente.Deci, există următoarele metale:
• Alkaline - 6;
• alcalin - 6;
• tranzitorie - 38;
• Ușor - 11;
• semimetalelor - 7;
• lantanide - 14;
• actinide - 14.
Obținerea metalelor
În scopul de a produce un aliaj, este necesar în primul rând pentru a obține metalelor din minereuri naturale.Elementele Native - sunt acele substanțe care sunt în mod natural în stare liberă.Acestea includ platină, aur, cositor și mercur.Ele sunt separate de impurități prin agenți mecanice sau chimice.
Alte metale minat de prelucrarea compușilor lor.Acestea sunt conținute într-o varietate de minerale.Ore - un minerale și roci, care conțin compuși metalici fi oxizi, carbonați sau sulfurile.Pentru producerea lor, folosind un tratament chimic.
Metode de metale producerea:
• reducerea oxizilor cu cărbune;
• obține staniu din piatră staniu;
• fontă de minereu de fier;
• arderea de compuși de sulf în cuptoare speciale.
Pentru a facilita obtinerea de metale de la steril adăugat la aceasta diferite substanțe numite fluxuri.Ele ajuta la eliminarea impurităților nedorite, cum ar fi argila, calcar, nisip.Ca rezultat al acestui proces compuși fuzibile produși numit zgură.
prezența unor cantități semnificative de impurități minereu înainte de metal topit îmbogățită prin eliminarea o mare parte a componentelor inutile.Cele mai utilizate metode de acest tratament - flotație, magnetice și metoda gravitațională.
alcaline metale
producția de masă de metal alcalin - un proces mai complicat.Acest lucru se datorează faptului că ele apar în natură sub formă de compuși chimici.Pentru că ei sunt reducerea primirea lor însoțită de costuri mari de energie.Există mai multe modalități de obținere a metalului alcalin:
• Litiu pot fi obținute de la un oxid al acestuia în vid sau prin electroliza unei topituri de clorură sale formată în timpul procesării spodumene.
• sodiu este produs prin calcinarea cenușă de cărbune în creuzete sigilate sau prin electroliza clorurii de topit cu adaos de calciu.Prima metodă este cea mai consumatoare de timp.
• Potasiul este produs prin electroliza sărurilor topite acestuia, sau prin trecerea printr-o pereche de clorură de sodiu.De asemenea, acesta este format prin reacția unui hidroxid de potasiu topit si sodiu lichid la o temperatură de 440 ° C
• cesiu și rubidiu extras prin restabilirea clorură de calciu la 700-800 lor ° C sau zirconiu la 650 ° CPrepararea metal alcalin în acest fel este mare consumatoare de energie și costisitoare.Diferențele
între metale si aliaje
limită fundamental clară între metale și aliajele lor practic inexistente, deoarece chiar și materialele curate, simple, au o fracțiune de impurități.Deci, care este diferența dintre ele?Aproape toate metalele folosite în industrie și alte sectoare ale economiei, sunt folosite ca aliaje produse în mod special prin adăugarea de elemente chimice de bază de altele.
tehnica aliaje
are nevoie de o varietate de materiale metalice.Astfel elemente chimice pure nu sunt practic utilizate, deoarece acestea nu posedă proprietățile necesare pentru om.Pentru nevoile lor, am inventat diverse moduri pentru a produce aliaje.Acest termen se referă la un material macroscopic omogen, care constă din două sau mai multe elemente chimice.In acest caz componentele metalice din aliaj predomină.Acest material are structura.Aliajele sunt următoarele componente:
• bază, constând din unul sau mai multe dintre metalele;
• adaosuri mici de modificare și de aliere elemente;
• impurități anulat ștergerea (tehnologice, naturale, universala).Acesta
aliaje metalice sunt principala materie structural.În tehnologie, există mai mult de 5000.
Tipuri de aliaje
ciuda o astfel de varietate de aliaje, cel mai important pentru oameni pentru a juca cele, care sunt pe bază de fier și aluminiu.Ele sunt mai frecvente in viata de zi cu zi.Tipuri de aliaje sunt diferite.Și ei sunt separate de mai multe criterii.Deoarece există diferite metode pentru producerea aliajelor.Potrivit acestui criteriu, acestea se împart în:
• Distributie, care sunt obținute prin cristalizarea topiturii componentelor amestecate.
• Pulbere prin utilizarea unui amestec de pulberi, presare și sinterizare ulterioară la temperatură înaltă.Și de multe ori componente ale unor astfel de aliaje sunt nu numai elemente chimice simple și diverși compuși acestora, cum ar fi carbură de titan sau wolfram aliaje dure.Adăugarea lor în diverse cantități modifică proprietățile materialelor metalice.
Metode pentru producerea aliajelor sub forma produsului finit sau piesa de prelucrat este împărțit în:
• turnatorii (Silumin, fonta);
• deformabil (otel);
• praf (titan, tungsten).Tipuri de
de aliaje
Metode de metale produc sunt diferite, și ambele se face prin materiale au proprietăți diferite.În stare solidă din aliaje sunt:
• omogenitate (omogenă), constând din cristale de același tip.Ele sunt adesea menționată ca o singură fază.
• eterogene (eterogen), denumit în continuare mai multe faze.Atunci când sunt primite ca un aliaj de bază luat o soluție (faza de matrice) solidă.Compoziția substanțelor eterogene ale acestui tip depinde de compoziția elementelor sale chimice.Astfel de aliaje pot include următoarele componente: soluții solide și de substituție, compuși chimici (carburi, compuși intermetalici, nitruri) cristalitelor substanțe simple.
Proprietăți aliaje
Indiferent ce metode de producere a se folosesc metale și aliaje, proprietățile lor sunt complet determinate de structura cristalină a fazelor și microstructura acestor materiale.Fiecare dintre ele sunt diferite.Proprietățile macroscopice ale aliajelor sunt dependente de microstructura lor.Acestea sunt în orice caz diferit de caracteristicile fazei dependente exclusiv pe structura cristalină a materialului.Eterogen (multi-fază) uniforme Macroscopic a aliajelor obținute prin distribuirea uniformă a fazelor în metalul matricei.
proprietăți mai importante ale aliaj considerat sudabilitate.Altfel, ele sunt metale identice.Astfel, aliaje au conductivitate termică și electrică, ductilitate și de reflexie (luciu).
Specii aliaje
diferite metode de aliaje produc permis omului de a inventa un număr mare de materiale metalice cu proprietăți diferite și caracteristici.Potrivit scopului în care sunt împărțite în următoarele grupe:
• constructii (otel, aluminiu anodizat, fonta).Acest grup include aliaje cu proprietăți speciale.Deci, acestea diferă proprietăți protecție intrinsecă sau anti-frecare.Acestea includ alamă și bronz.
• Pentru a umple lagărele (babite).
• pentru echipamente electrice și măsurare (nicrom, manganin).
• Pentru producția de scule aschietoare (victorie).Oameni
folosesc în producția de alte tipuri de materiale metalice, cum ar fi punct de topire scăzut, rezistente la căldură, rezistent la coroziune și aliaje amorfe.De asemenea, acesta este utilizat pe scară largă magneți și Thermoelectrics (teluridy și selenidele de bismut, plumb, antimoniu și altele).
aliaj fier
Aproape toate fierul este topit în lume se referă la producția de oțeluri și aliaje de simplu.De asemenea, este utilizat în producția de fontă.Aliaje de fier primit popularității sale datorită faptului că au proprietăți benefice pentru om.Ei s-au obținut prin adăugarea la elementul chimic simplă a diferitelor componente.Astfel, în ciuda faptului că diferitele aliaje fier fabricate pe baza unei singure substanțe, oteluri si fonte au proprietăți diferite.Din acest motiv, ele sunt diferite domenii de aplicare.Cele mai multe oteluri de fier mai greu.Diferite metode de producere a acestor metale permit să obțineți diferite soiuri (marca) de aliaje de fier.
proprietăți ale aliajelor
îmbunătățită prin fuziune a unor metale și alte elemente chimice pot obține materiale cu caracteristici îmbunătățite.De exemplu, limita de curgere de aluminiu pur este de 35 MPa.La prepararea aliajului metalic cu cupru (1.6%), Zn (5.6%), magneziu (2.5%) indicele depășește 500 MPa.Datorită compus
în diferite rapoarte de substanțe chimice diferite pot fi preparate materiale metalice sunt superioare în proprietăți magnetice, termice, electrice sau.Rolul principal în acest proces este structura aliajului, care este distribuția cristalele și tipul de legături între atomii.
oțel și fier
Aceste aliaje sunt obținute prin combinarea de fier și carbon (2%).În producția de materiale aliate unui adaos de nichel, crom, vanadiu.Toate tipurile uzuale de oțel împărțit în:
• ușoară (0,25% carbon) utilizat pentru fabricarea de modele diferite;
• carbon mare (mai mare de 0,55%) este destinat pentru fabricarea de instrumente de tăiere.
diferite mărci de oțeluri aliate sunt utilizate în inginerie mecanică, și alte produse.Aliaj
de fier cu carbon, care este procentul de 2-4% se numește fontă.Compoziția acestui material include siliciu.Diferitelor produse din fontă cu proprietăți mecanice bune.
metale feroase
adiție la fier, pentru fabricarea de o varietate de materiale metalice folosite și alte elemente chimice.Ca rezultat al compușilor lor sunt aliaje neferoase.În viața, oamenii au gasit cea mai mare utilizarea de materiale bazate pe:
• Cupru, numit alama.Ele conțin 5-45% zinc.Dacă conținutul său este 5-20%, este numit aramă roșie, iar în cazul în care 20-36% - galben.Există aliaje de cupru și siliciu, staniu, beriliu, aluminiu.Ele sunt numite bronzuri.Există mai multe tipuri de aceste aliaje.
• Plumbul este o lipire convențional (tretnik).În acest aliaj, pe 1 parte din substanța chimică ghemuiește 2 bucăți de tablă.La fabricarea de rulmenți utilizate babbitt, care este un aliaj de plumb, staniu, arsen și antimoniu.
• aluminiu, titan, magneziu, și beriliu este un aliaje neferoase usoare, de înaltă rezistență și proprietăți mecanice excelente.
Metode pentru producerea
principale metode de obținere metale și aliaje:
• turnatorie, la care solidificarea amestecului topit omogen a diferitelor componente.Pentru aliaje utilizate metode pirometalurgice și Elektrometallurgical pentru metale.Prima opțiune este utilizată pentru a încălzi energiei termice brut generat în timpul procesului de ardere.Metoda pirometalurgice oferă oțelului în cuptoare deschise vatra si fonta în furnale.Când materialul proces Electrometallurgical este încălzit în arc sau inducție cuptoare electrice.În aceeași materie primă timp rasslavlyaetsya foarte repede.
• Pulbere, în care aliajul folosit pentru obținerea pulberii ale componentelor sale.Prin presare le dau o formă definită și apoi sinterizate în cuptoare speciale.
