Metale is 'n groep elemente wat unieke eienskappe het soos elektriese geleidingsvermoë, hoë hitte-oordrag, positiewe weerstandskoëffisiënt, kenmerkende glans en relatiewe rekbaarheid. Hierdie tipe stof is eenvoudig in terme van chemiese verbindings.
Klassifikasie volgens groepe
Metale is een van die mees algemene materiale wat deur die mensdom deur sy geskiedenis gebruik word. Die meeste van hulle is in die middellae van die aardkors geleë, maar daar is ook dié wat diep in bergafsettings versteek is.
Op die oomblik beslaan metale die meeste van die periodieke tabel (94 uit 118 elemente). Van die amptelik erkende groepe is dit die moeite werd om op die volgende groepe te let:
1. Alkalies (litium, kalium, natrium, frankium, sesium, rubidium). Wanneer dit met water in aanraking kom, vorm hulle hidroksiede.
2. Alkaliese aarde (kalsium, barium, strontium, radium). Verskil in digtheid en hardheid.
3. Lig (aluminium, lood, sink, gallium, kadmium, tin, kwik). Word dikwels in legerings gebruik as gevolg van lae digtheid.
4. oorgangstyd (uraan,goud, titanium, koper, silwer, nikkel, yster, kob alt, platinum, palladium, ens.). Hulle het 'n veranderlike oksidasietoestand.
5. Halfmetale (germanium, silikon, antimoon, boor, polonium, ens.). Hulle het 'n kristallyne kovalente rooster in hul struktuur.
6. Aktiniede (americium, torium, actinium, berkelium, curium, fermium, ens.).
7. Lantaniede (gadolinium, samarium, cerium, neodymium, lutetium, lantaan, erbium, ens.).
Dit is opmerklik dat daar metale in die aardkors is en dié wat nie in groepe gedefinieer word nie. Dit sluit magnesium en berillium in.
Inheemse verbindings
In die natuur is daar 'n aparte klas van kristal-chemiese kodifikasie. Hierdie elemente sluit inheemse metale in. Dit is minerale wat nie aan mekaar verwant is nie. Meestal word inheemse metale in die natuur gevorm as gevolg van geologiese prosesse.
45 stowwe is bekend in die kristallyne toestand in die aardkors. Die meeste van hulle is uiters skaars van aard, vandaar hul hoë koste. Die aandeel van sulke elemente is slegs 0,1%. Daar moet kennis geneem word dat die vind van hierdie metale ook 'n moeisame en duur proses is. Dit is gebaseer op die gebruik van atome met stabiele skulpe en elektrone.
Inheemse metale word ook edel genoem. Hulle word gekenmerk deur chemiese traagheid en stabiliteit van verbindings. Dit sluit in goud, palladium, platinum, iridium, silwer, rutenium, ens. Koper word meestal in die natuur aangetref. Yster in die inheemse staat is hoofsaaklik teenwoordig in bergafsettings in die vorm van meteoriete. by die meesteskaars elemente van die groep is lood, chroom, sink, indium en kadmium.
Basiese kenmerke
Byna alle metale onder normale toestande is hard en bestand. Die uitsondering is franium en kwik, alkalimetale. Die smelttemperatuur vir alle elemente van die groep verskil. Sy reeks wissel van -39 tot +3410 grade Celsius. Wolfram word beskou as die mees bestand teen smelting. Sy verbindings verloor hul weerstand slegs by temperature bo +3400 C. Lood en tin moet onderskei word van maklik gesmelte metale.
Elemente word ook verdeel volgens digtheid (lig en swaar) en plastisiteit (hard en sag). Alle metaalverbindings gelei elektrisiteit baie goed. Hierdie eienskap is te wyte aan die teenwoordigheid van kristalroosters met aktiewe elektrone. Koper, silwer en aluminium het die maksimum geleidingsvermoë, natrium het 'n effens laer geleidingsvermoë. Dit is opmerklik die hoë termiese eienskappe van metale. Silwer word as die beste hittegeleier beskou, kwik is die slegste.
Metale in die omgewing
Hierdie elemente kan meestal in die vorm van verbindings en ertse gevind word. Metale in die natuur vorm sulfiete, oksiede, karbonate. Om die verbindings te suiwer, is dit eers nodig om hulle van die samestelling van die erts te isoleer. Die volgende stap sal legering en finale verwerking wees.
In industriële metallurgie word yster- en nie-ystererts onderskei. Eersgenoemde is gebou op die basis van ysterverbindings, laasgenoemde op ander metale. Platinum, goud en silwer word as edelmetale beskou. Die meeste van hulle is in die aardkors. Egterin 'n mindere mate maak seewater ook 'n klein deel uit.
Daar is edele elemente selfs in lewende organismes. 'n Persoon bevat ongeveer 3% van metaalverbindings. Die liggaam bevat meestal natrium en kalsium, wat as 'n intersellulêre elektroliet optree. Magnesium is nodig vir die normale funksionering van die sentrale senuweestelsel en spiermassa, yster is goed vir bloed, koper is goed vir die lewer.
Vind metaalverbindings
Meeste van die elemente is oral onder die boonste laag grond geleë. Die mees algemene metaal in die aardkors is aluminium. Die persentasie daarvan wissel binne 8,2%. Dit is nie moeilik om die mees algemene metaal in die aardkors te vind nie, aangesien dit in die vorm van ertse voorkom.
Yster en kalsium is effens minder algemeen in die natuur. Hulle persentasie is 4,1%. Daarna volg magnesium en natrium - 2,3% elk, kalium - 2,1%. Die oorblywende metale in die natuur beslaan nie meer as 0,6%. Dit is opmerklik dat magnesium en natrium ewe veel in die grond en in seewater ontgin kan word.
Metaalelemente in die natuur word gevind in die vorm van erts of in 'n inheemse toestand, soos koper of goud. Daar is stowwe wat uit oksiede en sulfiede verkry moet word, byvoorbeeld hematiet, kaolien, magnetiet, galena, ens.
Metaalproduksie
Die prosedure om elemente te onttrek kom daarop neer dat minerale onttrek word. Die vind van metale in die natuur in die vorm van erts is die eenvoudigste en mees algemene proses in die algemene industrie. Vir soekkristallyne afsettings word spesiale geologiese toerusting gebruik om die samestelling van stowwe in 'n bepaalde stuk grond te ontleed. Meer selde word die teenwoordigheid van metale in die natuur gereduseer tot 'n banale oopgroef-ondergrondse metode.
Na mynbou begin die verrykingstadium, wanneer ertskonsentraat van die oorspronklike mineraal geskei word. Benatting, elektriese stroom, chemiese reaksies, hittebehandeling word gebruik om elemente te onderskei. Meestal vind die vrystelling van metaalerts plaas as gevolg van smelting, dit wil sê verhitting met herwinning.
Aluminiummynbou
Nie-ysterhoudende metallurgie is betrokke by hierdie proses. Wat verbruik en produksie betref, is dit 'n leier onder ander vertakkings van swaar nywerhede. Die mees algemene metaal in die aardkors is baie in aanvraag in die moderne wêreld. Wat produksie betref, is aluminium net tweede na staal.
Meeste van alles word hierdie element in die lugvaart-, motor- en elektriese industrie gebruik. Dit is opmerklik dat die mees algemene metaal in die aardkors ook op "kunsmatige" wyse verkry kan word. Vir so 'n chemiese reaksie word bauxiete benodig. Hulle vorm alumina. Deur hierdie stof met koolstofelektrodes en fluoriedsout onder die werking van 'n elektriese stroom te kombineer, kan jy die suiwerste aluminiumerts kry.
China is die voorste land onder die vervaardigers van hierdie komponent. Tot 18,5 miljoen ton metaal word jaarliks daar gesmelt. Die Russies-Switserse vereniging UC RUSAL is die leier in 'n soortgelyke aluminiummyngradering.
Gebruik van metale
Alle elemente van die groep is duursaam, ondeurdringbaar en relatief bestand teen temperatuur. Daarom is metale so algemeen in die alledaagse lewe. Vandag word hulle gebruik om elektriese drade, resistors, toestelle en huishoudelike items te maak.
Metale is ideale konstruksie- en gereedskapmateriale. In konstruksie word suiwer en gekombineerde legerings gebruik. In ingenieurswese en lugvaart is die hoofverbindings staal en harder bindings.
