Припрема метала и њихова употреба

Упркос чињеници да све више у индустрији иживот се користи уметно створеним материјалима, напуштање употребе метала још није могуће. Имају јединствену комбинацију својстава, а легуре омогућавају максималну употребу свог потенцијала. У којим областима је производња и употреба метала?

Карактеристике групе елемената

Метал означава скуп неорганских хемикалија које имају карактеристична својства. Типично, они укључују следеће:

висока топлотна проводљивост;
пластичност, релативна лакоћа обраде;
релативно висока тачка топљења;
добра електрична проводљивост;
карактеристичан "метални" сјај;
улога редуковања у реакцијама;
висока густина.

Наравно, сви елементи ове групе не поседујусве ове особине, на пример, живе на собној температури су течне, галијум се топи из врелине људских руку, а бизмут се тешко може назвати пластиком. Али уопште, све ове особине прате се у збиру метала.

Унутрашња класификација

Метали су конвенционално подељени у неколико категорија, од којих сваки комбинира елементе који су најближи једни другима у различитим параметрима. Постоје сљедеће групе:

алкално - 6;
алкална земља - 4;
прелазни - 38;
плућа - 7;
семиметала - 7;
лантаниди - 14 + 1;
актиниди - 14 + 1;

Иза група остају још два: берилијум и магнезијум. Дакле, у тренутку свих отворених елемената, 94 научника се односе на метале.

Поред тога, вреди напоменути да постоје и другикласификација. Према њима, племенити метали платине, пост-транзиција, ватростални, обојени и обојени итд. Се разматрају засебно. Такав приступ има смисла само у одређене сврхе, па је погодније користити опћенито прихваћену класификацију.

Примање историје

Човечанство у свом развојубио је блиско повезан са прерадом и употребом метала. Поред чињенице да су испоставили да су најчешћи елементи, они се могу користити за производњу различитих производа само механичком обрадом. С обзиром на то да вјештине рада са рудом још нису биле, у почетку је било само кориштење нуггетса. У почетку је био мекан метал, који је име дати бакарном добу, који је заменио камен. Током овог периода развијен је метод хладног ковања. У неким цивилизацијама постаје могуће топионичарство. Постепено, људи су савладали производњу обојених метала, као што су злато, сребро, калај.

Касније је бронзана доба заменила бакар. Прошло је око 20 миленијума и постало прекретница за човечанство, јер је у том периоду постало могуће производити легуре. Постепено развија металургију, побољшане методе производње метала. Међутим, у 13-12 вековима. БЦ ер постојао је тзв. бронзани колапс, који је означио почетак гвозденог доба. Ово је вероватно због исцрпљивања залиха лимена. И олово и жива, откривена у то време, не би могла постати замјена за бронзу. Тако су људи морали да развијају производњу метала са руде.

Следећи период није дуго трајао -мање од миленијума, али је оставио сјајан траг у историји. Упркос чињеници да је гвожђе познато пуно раније, тешко је користити због недостатака у поређењу са бронзаном. Осим тога, било је много лакше добити, док је таљење руде било много тежакије. Чињеница је да је природно гвожђе прилично ретко, тако да није изненађујуће што је одбијање бронзе било тако споро.

Вриједност метала за извлачење метала

По аналогији са првим човјеком предаканаправио је алат, везујући оштар камен на штапићу, прелазак на нови материјал био је исто тако грандиозан. Главне предности металних производа биле су да је лакше направити, а постоји могућност поправке. Камен, с друге стране, нема пластичност и подношљивост, тако да се било који алат може направити само од њега, они се не могу поправити.

Стога је то прелазак на употребуметали су довели до даљег унапређења алата, појављивања нових предмета за домаћинство, накита који су раније били немогући. Све ово дало је потицај технолошком напретку и поставило темеље за развој металургије.

Модерне методе

Ако су у древним временима људи само зналидобијање метала из руда, или би могли бити задовољни са нуггетс, сада постоје и други начини. Постали су могући због развоја хемије. Дакле, постоје две главне области:

Пирометалургија. Почео је да се развија раније и повезан је са високим температурама потребним за обраду материјала. Савремене технологије у овој области такође дозвољавају употребу плазме.
Хидрометалургија. Овај правац се бави екстракцијом елемената од руда, отпада, концентрата итд. Користећи водене и хемијске реагенсе. На пример, метода за добијање метала електролизом је изузетно честа, а метод цементације је такође веома популаран.

Постоји још једна занимљива технологија. Добијање драгоцених метала високе чистоће и са минималним губицима омогућена је захваљујући њој. Ради се о пречишћавању. Овај процес је једна од врста рафинирања, односно постепено одвајање нечистоћа. На пример, у случају злата, талина је засићена хлором, а платина се раствори у минералним киселинама, након чега следи изолација са реагенсима.

Иначе, чешће се производи метала електролизомсве важи ако је топљење или опоравак неекономичан. То се дешава са алуминијумом и натријумом. Постоји више иновативних технологија које омогућавају добијање обојених метала чак и из прилично лоших руда без значајних трошкова, али о томе ће се дискутовати мало касније.

О легуре

Већина метала позната у антици нијеувек су испуњавали неке потребе. Корозија, недовољна тврдоћа, крхкост, крхкост, крхкост - сваки елемент у чистој форми има своје недостатке. Због тога је постало неопходно пронаћи нове материјале који комбинују предности познатих, односно проналазе начине производње металних легура. До данас постоје две главне методе:

Цастинг. Топљење мешаних компонената се охлади и кристалише. Овим методом омогућено је добијање првих узорака легура: бронза и месинг.
Притиском. Мешавина праха подвргнута је високом притиску, а затим се синтеровала.

Даље побољшање

Последњих деценија, највероватнијеИзгледа да производња метала користи биотехнологију, првенствено уз помоћ бактерија. Већ је постало могуће извући бакар, никл, цинк, злато и уран из сировина сулфа. Научници се надају да ће повезати микроорганизме са процесима као што су испирање, оксидација, сорпција и падавина. Поред тога, проблем дубоког пречишћавања отпадних вода је изузетно хитан, јер покушава и пронаћи рјешење које укључује учешће бактерија.

Апликација

Без метала и легура, живот уу облику у којем је сада познат човјечанству. Високе кућице, авиони, посуђе, огледала, електрични уређаји, аутомобили и много више постоје само захваљујући удаљеном преласку људи од камена на бакар, бронзу и гвожђе.

Због своје изузетне електричне иметали топлотне проводљивости који се користе у жицама и кабловима у различите сврхе. Злато се користи за стварање контаката без оксидације. Због своје чврстоће и тврдоће, метали се широко користе у грађевинарству и за производњу разних структура. Још једна област примене је инструментална. За производњу радног материјала, на пример, резни део се често користи тврдим легама и специјалним врстама челика. На крају, племенити метали су високо цењени као материјали за накит. Дакле, подручја примене обилују.

Занимљиво за метале и легуре

Коришћење ових елемената је толико широко иима тако дугу историју да није изненађујуће постојање различитих забавних ситуација. То су само неколико занимљивих чињеница и требало би их дати на крају:

До своје широке дистрибуције, алуминијум је врлоцијењен. Прибор који је Наполеон ИИИ користио за пријем гостију био је направљен од овог материјала и био је понос монарха.
Име платине на шпанском значи"сребро". Елемент је добио релативно високу тачку топљења и, стога, немогућност дуготрајног коришћења.
Чисто злато је мекано и може се лако огребати ноктом. Зато је за производњу накита легирано сребром или бакром.
Постоје легуре са радозналим својствима термоеластичности, то јест, ефекат "меморије" облика. Након деформације и накнадног грејања, враћају се у своје првобитно стање.