Icke-järnh altiga, ädla och järnh altiga typer av metaller och deras egenskaper

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Metaller är en stor grupp enkla element med karakteristiska egenskaper som hög termisk och elektrisk ledningsförmåga, positiv temperaturkoefficient med mera. För att korrekt klassificera och förstå vad som är vad måste du ta itu med alla nyanser. Låt oss försöka med dig att överväga sådana grundläggande typer av metaller som järnh altiga, icke-järnh altiga, ädla såväl som legeringar. Det här är ett ganska omfattande och komplext ämne, men vi ska försöka lägga allt på hyllorna.

Vad alla borde veta?

Innan metaller klassificeras i grupper är det nödvändigt att förstå huvuddragen. De primära inkluderar den negativa konduktivitetskoefficienten för elektricitet. Detta tyder på att när temperaturen sjunker, ökar konduktiviteten, och vissa ledare blir supraledare. Samtidigt leder en ökning av temperaturen till partielleller fullständig förlust av bandbredd. De sekundära egenskaperna inkluderar en metallisk lyster, såväl som en hög smältpunkt. Dessutom spelar vissa metaller i form av föreningar rollen som ett reduktionsmedel i redoxreaktioner. Observera att rena metaller praktiskt taget aldrig finns i naturen, så du bör inte heller glömma malm och nuggets.

Om järnmetaller

Denna grupp inkluderar järn, såväl som dess legeringar (gjutjärn, ferrolegeringar). I själva verket är järnmetaller en legering av järn och kol, men utöver detta finns det andra kemiska grundämnen, såsom svavel, fosfor, kisel etc. som oftast är koppar, krom eller nickel. Alla typer av järnmetaller klassificeras efter kolh alt. Så det finns följande legeringar:

• Gjutjärn – mängden kol sträcker sig från 2 till 4,3 %, i vissa fall når den en kritisk nivå på 5 %. Olika kemiska element påverkar direkt produktens egenskaper. Så svavel med fosfor ökar sprödheten, medan tillsatser av krom och nickel gör gjutjärn mer värmebeständigt och motståndskraftigt mot korrosion.
• Stål - kolh alt upp till 2 %. Det skiljer sig från gjutjärn i hög formbarhet, samt hög teknisk prestanda (lättare att bearbeta).

Funktioner av gjutjärn och stål i detalj

Finns för närvarandeflera typer av gjutjärn som används i vardagen, samt industri: gjuteri (grå) och konvertering (vit). Den senare skiljer sig från den första typen genom att kol är i ett bundet tillstånd i form av cement, i det första fallet - i ett fritt tillstånd i form av grafit. Minskningen av styrkan hos detta material beror på det faktum att grafitplattor bryter metallstrukturen och försvagar den därigenom. Det finns modifierat grått gjutjärn. Dess egenskaper är att grafit har en sfärisk form, vilket ökar produktens mekaniska egenskaper.

Du har förmodligen redan insett att de har blivit mer mångsidiga, på grund av att det inte är så mycket kol i sammansättningen. Således innehåller konstruktionsstål från 0,02 till 0,85 % kol och används för konstruktion. Deras främsta fördel är god plasticitet. Graden av sprödhet är låg. Det finns också instrumentella, där kolh alten är något högre - från 0,65 till 1,4%, därför är det en starkare legering, men spröd. Den används, som namnet antyder, som ett ämne för att skapa verktyg (skärning, sågning av arbetsdelar av maskiner och sammansättningar). Här har vi tittat på typerna av järnmetaller, så låt oss gå längre.

Ädelmetaller

Denna grupp inkluderar kemiskt stabila legeringar som inte oxiderar i vatten och luft. Det är värt att notera att antalet sådana metaller på hela planeten är relativt litet, och processen för utvinning och bearbetning är extremt komplex och tidskrävande. Om mänskligheten under lång tid bara visste om 7 grupper, finns det idag flera av dem. Mer. Så de mest kända typerna av ädelmetaller: guld, silver, platina, osmium, rodium, palladium, iridium, etc. Alla finns i naturen. Det finns också så kallade isotoper. De erhålls i laboratorier genom komplexa kemiska reaktioner. Den dyraste metallen är californium-252, värd $500 000 per gram. Osmium-187, som erhållits i moderna laboratorier, är bland de mest efterfrågade.

Om silver och guld

Sedan stenåldern har människor varit bekanta med en sådan metall som guld. Det är säkert att säga att detta är den viktigaste ädelmetallen i världen. I naturen finns det oftast som nuggets med en liten mängd föroreningar eller i en legering med silver. De exceptionella egenskaperna inkluderar värmeledningsförmåga och mycket lågt motstånd. Naturligtvis kan man inte undgå att notera guldets formbarhet, varför det är ett extremt populärt material för att tillverka smycken. Intressant faktum: den största guldklimpen hittades i Australien. Han vägde cirka 90 kilogram.

Om vi tar hänsyn till huvudtyperna av ädelmetaller, så kan vi inte säga något om silver. I naturen finns detta material i inhemsk form (silvermalm). Men det är värt att notera att huvudproduktionen sker från komplexa malmer, där det finns relativt lite silver, men avlagringar av sådana mineraler är vanligare. Det är en mycket mjuk och seg metall som har exceptionell elektrisk och termisk ledningsförmåga.

Rhodium and Platinum

Rhodium är en metall, inteatt ha sina egna mineraler är därför en av de dyraste. Du måste betala mer än 220 dollar per gram. Denna ädla metall har en silverfärgad färg med en blåaktig nyans. Det kännetecknas av sin motståndskraft mot kemiska och termiska påverkan, men är extremt känsligt för mekaniska skador på grund av sin bräcklighet. Eftersom det är ganska dyrt används det bara där det är omöjligt att hitta en analog.

Om vi tar hänsyn till typerna och typerna av metaller, så kan vi inte säga om platina, upptäckt 1952 av en svensk kemist. Detta är ett ganska sällsynt material och finns i naturen endast i kombination med legeringar med andra metaller. Gruvprocessen är extremt mödosam och kräver stora investeringar, men det är värt det, eftersom ingen hittills känd syra påverkar platina. När den värms upp ändrar den inte sin färg och oxiderar inte.

Typer av icke-järnmetaller

Denna grupp är mest efterfrågad, eftersom de flesta av materialen är råvaror för tillverkning av valsad metall. Om vi pratar om omfattningen, så är den ganska omfattande, den är: maskinteknik, metallurgi, radioelektronik, högteknologi, etc. Enligt fysiska egenskaper finns det följande typer av icke-järnmetaller:

• tung (bly, zink, tenn, nickel, etc.);
• lätt (aluminium, titan, magnesium, etc.).

Enligt denna klassificering finns det metallurgi av lätta och tunga metaller. Det är ingen hemlighet att absolut vilken teknik som helst kan göras från denna grupp. Observera det för färgomfattar alla typer av metallegeringar, utom järn. Nu går vi vidare.

Huvudtyper av tungmetaller

Hittills finns det cirka 40 definitioner av begreppet för denna grupp av material. Bland de utmärkande dragen är en imponerande atomvikt, vanligtvis mer än 50. Av detta kan vi dra slutsatsen att allt som kommer efter vanadin (oavsett densitet) bör inkluderas i listan. Men om en annan definition används, kan den bestämmande parametern vara densiteten, som bör vara mer än den för järn (8 g/cm3). I det här fallet kommer listan att innehålla: bly, kvicksilver, koppar, men tenn kommer att ligga bakom listan. Idag är frågan om miljöföroreningar från denna grupp extremt akut. Detta beror på att många metaller används i tung industri och hamnar i havet tillsammans med avloppsvatten. Det största problemet är den höga toxiciteten av kvicksilver, bly, kadmium. Dessutom tenderar vissa typer av tungmetaller att ackumuleras i levande organismer. Så på grund av kvicksilverförgiftning 1977 fanns det mer än 2300 offer.

kvicksilver, bly och kadmium

Dessa är de farligaste tunga icke-järnmetallerna. De är de viktigaste miljöföroreningarna. Kvicksilver är en mycket giftig metall för människor, den kommer ut i havet genom atmosfären och med avloppsvatten. När kol förbränns i kraftverk släpps kvicksilverföreningar ut i atmosfären och faller sedan i havet som nederbörd. Dessutom ackumuleras många sötvatten och marint liv i derasen betydande mängd kvicksilver i kroppen, vilket mer än en gång ledde till mänsklig förgiftning och till och med döden.

Kadmium är ett spritt och ganska sällsynt grundämne som kommer ut i havet tillsammans med avloppsvatten från metallurgisk industri och malmbearbetningsindustri. Det bör noteras att kadmium finns i människokroppen, men det är väldigt litet. Vid kronisk förgiftning förstörs ben, och anemi börjar. När det gäller bly finns denna metall i spridd tillstånd nästan överallt. Sådana typer av metaller, bilderna som vi har gett ovan, utsöndras från kroppen, men ganska långsamt, så deras överskott orsakar allvarliga hälsoproblem. Tillsammans med kontinent alt damm kommer cirka 25 000 ton bly ut i havet tillsammans med nederbörd.

Note

Som du kan se finns det en mängd olika typer och egenskaper hos metaller. Något är inte alls farligt, och varje dag bär vi ett silverkors och en guldring på handen. Radioaktiva ämnen kan döda en person, så miljöaktivister runt om i världen försöker delvis lösa frågan om utsläpp av farliga metaller i havet och atmosfären. Det är förstås väldigt svårt att lösa sådana problem, särskilt med tanke på att de flesta företagare inte tar kontakt alls. Glöm ändå inte att utan ledare, som också består av metall, är elektriska kretsar omöjliga, och utan järn kommer det inte att finnas några bilar och andra saker som är bekanta för oss.

Vi har inte berört gruppen av så kallade radioaktiva metaller i Mendeleevs periodiska system. Härinkluderar: teknetium, polonium, prometium, etc. Huvudsyftet är användningen i kärnreaktorer och vapen, vilket gör dem mycket farliga.

Slutsats

Du måste ha märkt att det finns många olika typer av metaller. I naturen finns de flesta av dem i form av malmer och bildar olika sulfider, karbonater och andra kemiska föreningar. För att få rena metaller och deras vidare användning används moderna tekniska rengörings- och anrikningslinjer. Säkert kommer du att vara intresserad av att veta att människokroppen också innehåller en liten mängd metallföreningar - cirka 3%. Så vi har kalcium i benen, järn i blodet, magnesium ackumuleras hela tiden i musklerna och det finns koppar i levern.

Tja, det är i princip allt som kan sägas om vilka typer av metallegeringar som finns. Trots att detta är ett ganska komplicerat ämne kan det vara av intresse för dem som är förtjusta i metallurgi.