Framställning av metaller och deras tillämpning

Trots att fler och fler industri och hushåll använda konstgjorda material, att avstå från användningen av metaller är ännu inte möjligt.De har en unik kombination av egenskaper och legeringar tillåter maximalt utnyttjande av deras potential.Inom vilka områden tas emot och användningen av metall?

har en grupp av element inom metall

förstå helheten av oorganiska kemikalier med karakteristiska egenskaper.De brukar innehålla följande:

• hög värmeledningsförmåga;
• flexibilitet, relativt lätt för bearbetning,
• en relativt hög smältpunkt;
• god elektrisk ledningsförmåga;
• typiska "metallisk" lyster;
• roll i reaktionerna på det reduktionsmedel;
• hög densitet.

Naturligtvis är inte alla delar av denna grupp har alla dessa egenskaper, till exempel kvicksilver, en vätska vid rumstemperatur, smälter gallium från värmen av människohänder, och vismut är knappast plast.Men i allmänhet, kan alla dessa funktioner kan spåras i aggregerade metaller.

intern klassificerings

metaller som konventionellt uppdelade i flera kategorier, vilka var och sammanför element som är närmast varandra genom olika parametrar.Det finns följande grupper:

• alkaliskt - 6;
• alkaliskt - 4;
• övergång - 38;
• ljus - 7;
• halvmetaller - 7;
• lantanider - 14 + 1;
• aktinider - 14 + 1

utanför gruppen är fortfarande två: beryllium och magnesium.Sålunda vid tidpunkten för alla öppna elementen 94 forskare hänvisar till metaller.

Dessutom är det värt att nämna att det finns andra klassificering.Enligt dem separat anses värdefulla, platinagruppens metaller, efter övergången, eldfasta metaller, järn och icke järnhaltiga, och så vidare. D. Ett sådant tillvägagångssätt vettigt endast under viss ordning, så att det är mer praktiskt att använda en standardklassificering.

historia att producera

mänskligheten under dess utveckling var nära knuten till bearbetning och användning av metaller.Förutom det faktum att de var de mest förekommande elementen, kan en framställning av en mängd olika artiklar av maskinbearbetning.Eftersom kompetensen hos malmen var ännu inte, till en början var endast användning av nuggets.Till en början var det en mjuk metall, som gav namnet på Kopparåldern, som ersatte stenen.Under denna period utvecklade det en metod för kallsmide.Vissa civilisationer möjliggöres smältning.Så småningom har man behärskar mottagandet av icke-järnmetaller som guld, silver, tenn.

senare ersatt av koppar kom bronsåldern.Det varade i ca 20 tusen år och var en vändpunkt för mänskligheten, eftersom under denna period blev det möjligt att framställa legeringar.Det finns en gradvis utveckling av branschen, förbättrade metoder för framställning av metaller.Men i 13-12 århundraden.BC.e.Det var den så kallade brons kollaps som markerade början av järnåldern.Det hände enligt uppgift på grund av utarmning av tenn.En bly och kvicksilver, öppen vid denna tid, inte kunde vara ett substitut för brons.Så folk tvungna att utveckla produktionen av metaller ur malm.

nästa period varade en relativt kort tid - mindre än Millennium, men lämnade en ljus spår i historien.Även järn har varit känt mycket tidigare, är det knappast används på grund av sina nackdelar jämfört med brons.Dessutom, den sista var mycket lättare att få, medan smältning av malmen var mer tidskrävande uppgift.Faktum är att personen järn är ganska ovanligt, så det är inte förvånande att avvisandet av brons är så långsam.

skicklighet i metallåtervinning

I analogi med hur den mänskliga förfader gjorde det första verktyget, en vass sten bunden till en pinne, övergången till det nya materialet visade sig vara lika storslaget.De främsta fördelarna med metallprodukter bestod i det faktum att de är lättare att tillverka, och det var möjligt att reparera.Sten har inte samma formbarhet och formbarhet, så alla instrument från den endast kan göras om igen, var det omöjligt att reparera dem.

är således övergången till användning av metaller har lett till en ytterligare förbättring av arbetsmedlen, framväxten av nya hushållsartiklar, smycken, producera denna tidigare varit omöjligt.Allt detta har gett ett lyft till den tekniska utvecklingen, och lade grunden för utveckling av metallurgi.

Moderna metoder

If I forna tider människor var bara bekant att få metaller från malm eller de kunde nöja sig med nuggets, i nuläget finns det andra sätt.De gjordes möjlig genom utvecklingen av kemi.Det finns alltså två huvudområden:

• Pyrometallurgy.Hon började sin tidiga utveckling och förknippas med de höga temperaturer som är nödvändiga för bearbetning av materialet.Modern teknik inom detta område tillåter användning av plasma.
• Hydro.Denna riktning är inkopplad ta bort element från malmen, avfallskoncentrat och m. G. Med vatten och kemikalier.Exempelvis involverar en mycket vanlig metod att erhålla metaller genom elektrolys, är det också ganska populär metod för cementering.

Det finns en annan intressant teknik.Produktionen av ädelmetaller med hög renhet och med minimala förluster blev möjligt tack vare henne.Vi talar om raffinering av.Denna process - en typ av förfining, är att en gradvis separation av föroreningar.Till exempel, om guld används smältmättnads ​​klor och platina löstes i mineralsyror, följt av separationsreagens.

sätt produktionen av metaller genom elektrolys används oftast vid smältning eller återvinning oekonomisk.Detta är fallet med aluminium och natrium.Det finns också mer innovativ teknik möjliggör produktion av icke-järnmetaller även från en ganska låg kvalitet malmer utan betydande kostnader, men vi kommer att gå om det lite senare.

Om legeringar

De flesta av de metaller som är kända under antiken inte alltid träffa några behov.Korrosions otillräcklig hårdhet, sprödhet, bräcklighet, förgänglighet - varje element i sin rena form har sina nackdelar.Därför blev det nödvändigt att hitta nya material som kombinerar fördelarna av ett välkänt, är att hitta vägar att producera metallegeringar.Idag finns det två grundläggande metoder:

• gjutning.Blandade komponenterna smält kyler och kristalliserar.Det är denna metod gav de första exemplen på legeringar brons och mässing.
• trycka på.Pulverblandningen utsätts för högt tryck, och sintras därefter.

Ytterligare förbättringar

Under de senaste decennierna, den mest lovande verkar bli metall bioteknik, framför allt av bakterier.Det har blivit möjligt att utvinna från sulfidisk råvara för koppar, nickel, zink, guld och uran.Forskare hoppats ansluta mikroorganismer till processer såsom urlakning, oxidation, adsorption och utfällning.Dessutom är det mycket angeläget är problemet med djuprengöring av avloppsvatten, för henne också, att försöka hitta en lösning som innebär deltagande av bakterier.

Application

Utan metaller och legeringar skulle vara omöjligt liv i den form som det nu är känt för mänskligheten.Höghus, flygplan, fat, speglar, elektriska apparater, bilar, och många andra varelser bara på grund av den långa resan av människor från sten till koppar, brons och järn.

På grund av deras exceptionella elektrisk och termisk ledningsförmåga metall som används i tråd och kablar för olika tillämpningar.Guld används för att göra en icke-oxiderande kontakter.På grund av dess styrka och hårdhet metaller som vanligen används inom byggverksamhet och för de mest olika konstruktioner.Ett annat användningsområde - verktyg.För att tillverka ett fungerande exempel av skärdelen ofta använda hårda legeringar och specialstål.Slutligen ädelmetaller högt värderade som material för smycken.Så program finns i överflöd.

Intressant om metaller och legeringar

användning av dessa element är så bred och har en lång historia, vilket inte är förvånande framväxten av olika roliga situationer.De är helt enkelt ett par intressanta fakta och bör leda till sist:

• Innan utbredd aluminium mycket uppskattat.Bestick, vid mottagandet av gästerna njöt av Napoleon III, hade gjort det ur detta material och var stolthet monarken.
• namn platina på spanska betyder "serebrishko."En sådan osmickrande namnet på objektet mottas på grund av den relativt höga smältpunkt och därför är det omöjligt för en lång tid att använda den.
• Rent guld är mjukt och det kan lätt repas med en nagel.Det är därför för tillverkning av smycken det är legerat med silver eller koppar.
• Det legeringar med en underlig egenskap hos thermoelasticity, som är effekten av "minne" -form.När deformation och efterföljande upphettning de återvänder till sitt ursprungliga tillstånd.