Цветни, благородни и черни видове метали и техните характеристики

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Металите са голяма група прости елементи с характерни характеристики като висока топло- и електрическа проводимост, положителен температурен коефициент и др. За да класифицирате правилно и да разберете какво е, трябва да се справите с всички нюанси. Нека се опитаме с вас да разгледаме такива основни видове метали като черни, цветни, благородни, както и сплави. Това е доста обширна и сложна тема, но ние ще се опитаме да сложим всичко по рафтовете.

Какво всеки трябва да знае?

Преди да се класифицират металите в групи, е необходимо да се разберат основните характеристики. Първичните включват отрицателния коефициент на проводимост на електричеството. Това предполага, че с понижаване на температурата проводимостта се увеличава и някои проводници стават свръхпроводници. В същото време повишаването на температурата води до частичноили пълна загуба на честотна лента. Вторичните характеристики включват метален блясък, както и висока точка на топене. Освен това някои метали под формата на съединения играят ролята на редуциращ агент в редокс реакциите. Моля, имайте предвид, че чистите метали практически никога не се срещат в природата, така че не бива да забравяте и за рудата и самородните късове.

За черните метали

Тази група включва желязото, както и неговите сплави (чугун, феросплави). Всъщност черните метали са сплав от желязо и въглерод, но освен това има и други химични елементи, като сяра, фосфор, силиций и др., които най-често са мед, хром или никел. Всички видове черни метали се класифицират по съдържание на въглерод. И така, има следните сплави:

• Чугун - количеството въглерод варира от 2 до 4,3%, в някои случаи достига критично ниво от 5%. Различни химични елементи влияят пряко върху свойствата на продукта. И така, сярата с фосфор увеличава крехкостта, докато добавките на хром и никел правят чугуна по-топлоустойчив и устойчив на корозия.
• Стомана - съдържание на въглерод до 2%. Различава се от чугуна с висока пластичност, както и висока технологична производителност (по-лесна за обработка).

Характеристики на чугун и стомана в детайли

В момента съществуваняколко вида чугун, които се използват в ежедневието, както и в индустрията: леярство (сив) и преобразуване (бял). Последният се различава от първия тип по това, че въглеродът е в свързано състояние под формата на цимент, в първия случай - в свободно състояние под формата на графит. Намаляването на здравината на този материал се дължи на факта, че графитните плочи разрушават металната конструкция, като по този начин я отслабват. Има модифициран сив чугун. Характеристиките му са, че графитът е в сферична форма, което повишава механичните свойства на продукта.

Сигурно вече сте разбрали, че са станали по-гъвкави, поради не толкова много въглерод в състава. Така конструктивните стомани съдържат от 0,02 до 0,85% въглерод и се използват за строителство. Основното им предимство е добрата пластичност. Степента на крехкост е ниска. Има и инструментални, в които съдържанието на въглерод е малко по-високо - от 0,65 до 1,4%, следователно е по-здрава сплав, но крехка. Използва се, както подсказва името, като заготовка за създаване на инструменти (рязане, рязане на работни части на машини и възли). Тук разгледахме видовете черни метали, така че нека продължим.

Благородни метали

Тази група включва химически стабилни сплави, които не се окисляват във вода и въздух. Струва си да се отбележи, че броят на такива метали на цялата планета е сравнително малък, а процесът на добив и обработка е изключително сложен и отнема много време. Ако дълго време човечеството е знаело само около 7 групи, днес има няколко от тях. Повече ▼. И така, най-известните видове благородни метали: злато, сребро, платина, осмий, родий, паладий, иридий и др. Всички те се срещат в природата. Съществуват и така наречените изотопи. Те се получават в лаборатории чрез сложни химични реакции. Най-скъпият такъв метал е калифорний-252, струващ $500 000 за грам. Осмий-187, получен в съвременни лаборатории, е сред най-търсените.

За среброто и златото

Още от каменната ера хората са запознати с такъв метал като златото. Със сигурност може да се каже, че това е най-важният благороден метал в света. В природата най-често се среща като самородни частици с малко количество примеси или в сплав със сребро. Изключителните характеристики включват топлопроводимост и много ниско съпротивление. Разбира се, не може да не се отбележи ковостта на златото, поради което то е изключително популярен материал за изработка на бижута. Интересен факт: най-големият самородно злато е намерен в Австралия. Той тежеше около 90 килограма.

Ако разгледаме основните видове благородни метали, тогава не можем да кажем за среброто. В природата този материал се среща в естествена форма (сребърна руда). Но си струва да се отбележи, че основното производство се извършва от сложни руди, където има сравнително малко сребро, но находищата на такива минерали са по-чести. Това е много мек и пластичен метал, който има изключителна електрическа и топлопроводимост.

родий и платина

Родият е метал, неследователно притежаването на собствени минерали е едно от най-скъпите. Ще трябва да платите повече от 220 долара за грам. Този благороден метал има сребрист цвят със синкав оттенък. Отличава се със своята устойчивост на химични и термични влияния, но е изключително уязвим на механични повреди поради своята крехкост. Тъй като е доста скъп, се използва само там, където е невъзможно да се намери аналог.

Ако разгледаме видовете и видовете метали, тогава не можем да кажем за платината, открита през 1952 г. от шведски химик. Това е доста рядък материал и се среща в природата само в комбинация със сплави с други метали. Процесът на добив е изключително трудоемък и изисква големи инвестиции, но си заслужава, тъй като никоя известна досега киселина не засяга платината. При нагряване не променя цвета си и не се окислява.

Видове цветни метали

Тази група е най-търсената, тъй като повечето материали са суровини за производството на прокат. Ако говорим за обхвата, тогава той е доста обширен, той е: машиностроене, металургия, радиоелектроника, високи технологии и т.н. Според физическите свойства има следните видове цветни метали:

• тежки (олово, цинк, калай, никел и др.);
• лека (алуминий, титан, магнезий и др.).

Според тази класификация има металургия на леки и тежки метали. Не е тайна, че от тази група може да се направи абсолютно всяка техника. Моля, имайте предвид, че за цвятвключва всички видове метални сплави, с изключение на желязото. Сега да продължим.

Основни видове тежки метали

Към днешна дата има около 40 дефиниции на понятието за тази група материали. Сред отличителните черти е впечатляващото атомно тегло, обикновено повече от 50. От това можем да заключим, че всичко, което идва след ванадия (независимо от плътността), трябва да бъде включено в списъка. Но ако се използва друго определение, тогава определящият параметър може да бъде плътността, която трябва да бъде повече от тази на желязото (8 g/cm3). В този случай списъкът ще включва: олово, живак, мед, но калай ще бъде зад списъка. Днес въпросът за замърсяването на околната среда от тази група е изключително остър. Това се дължи на факта, че много метали се използват в тежката промишленост и попадат в океана заедно с отпадните води. Основният проблем е високата токсичност на живак, олово, кадмий. Освен това някои видове тежки метали са склонни да се натрупват в живите организми. И така, поради отравяне с живак през 1977 г., жертвите са над 2300.

живак, олово и кадмий

Това са най-опасните тежки цветни метали. Те са основните замърсители на околната среда. Живакът е силно токсичен метал за хората, той навлиза в океана през атмосферата и с отпадните води. Когато въглищата се изгарят в електроцентрали, живачни съединения се отделят в атмосферата и след това падат в океана като валежи. Освен това в тях се натрупват много сладководни и морски обитателизначително количество живак в тялото, което повече от веднъж е довело до отравяне на човека и дори до смърт.

Кадмият е разпръснат и доста рядък елемент, който навлиза в океана заедно с отпадъчните води от металургичната и рудодобивната промишленост. Трябва да се отбележи, че кадмий присъства в човешкото тяло, но е много малък. При хронично отравяне костите се разрушават и започва анемия. Що се отнася до оловото, този метал в дисперсно състояние се среща почти навсякъде. Такива видове метали, снимките на които дадохме по-горе, се отделят от тялото, но доста бавно, така че излишъкът им причинява сериозни здравословни проблеми. Заедно с континенталния прах, приблизително 25 000 тона олово навлизат в океана заедно с валежите.

Забележка

Както можете да видите, има различни видове и свойства на металите. Нещо изобщо не е опасно и всеки ден носим на ръката си сребърен кръст и златен пръстен. Радиоактивните вещества могат да убият човек, така че еколозите по целия свят се опитват частично да решат проблема с изпускането на опасни метали в океана и атмосферата. Разбира се, решаването на подобни проблеми е много трудно, особено като се има предвид, че повечето предприемачи изобщо не осъществяват контакт. Независимо от това, не забравяйте, че без проводници, които също се състоят от метал, електрическите вериги са невъзможни, а без желязо няма да има коли и други познати за нас неща.

Не сме засегнали групата на така наречените радиоактивни метали от периодичната таблица на Менделеев. Туквключват: технеций, полоний, прометий и др. Основната цел е използването в ядрени реактори и оръжия, което ги прави много опасни.

Заключение

Сигурно сте забелязали, че има много различни видове метали. В природата повечето от тях присъстват под формата на руди и образуват различни сулфиди, карбонати и други химични съединения. За получаване на чисти метали и тяхното по-нататъшно използване се използват съвременни технологични линии за почистване и обогатяване. Със сигурност ще ви е интересно да знаете, че човешкото тяло също съдържа малко количество метални съединения - около 3%. И така, имаме калций в костите, желязо в кръвта, магнезий постоянно се натрупва в мускулите, а мед има в черния дроб.

Е, това по принцип е всичко, което може да се каже за това какви видове метални сплави съществуват. Въпреки факта, че това е доста сложна тема, тя може да бъде от интерес за тези, които обичат металургията.