Metaller, elektriksel iletkenlik, yüksek ısı transferi, pozitif direnç katsayısı, karakteristik parlaklık ve göreli süneklik gibi benzersiz özelliklere sahip bir grup elementtir. Bu tür maddeler kimyasal bileşikler açısından basittir.
Gruplara göre sınıflandırma
Metaller, tarihi boyunca insanlık tarafından kullanılan en yaygın malzemeler arasındadır. Çoğu yer kabuğunun orta katmanlarında bulunur, ancak dağ yataklarının derinliklerinde saklı olanlar da vardır.
Şu anda, metaller periyodik tablonun çoğunu (118 elementten 94'ü) kaplar.. Resmi olarak tanınan gruplardan aşağıdaki grupları belirtmekte fayda var:
1. Alkali (lityum, potasyum, sodyum, fransiyum, sezyum, rubidyum). Su ile temas ettiğinde hidroksit oluştururlar.
2. Alkali toprak (kalsiyum, baryum, stronsiyum, radyum). Yoğunluk ve sertlikte farklılık gösterir.
3. Işık (alüminyum, kurşun, çinko, galyum, kadmiyum, kalay, cıva). Genellikle düşük yoğunluk nedeniyle alaşımlarda kullanılır.
4. geçiş (uranyum, altın, titanyum, bakır, gümüş, nikel, demir, kob alt, platin, paladyum vb.). Değişken bir oksidasyon durumuna sahiptirler.
5. Yarı metaller (almanyum, silikon, antimon, bor, polonyum vb.). Yapılarında kristal kovalent bir kafes bulunur.
6. Aktinitler (amerikyum, toryum, aktinyum, berkelyum, küriyum, fermiyum, vb.).
7. Lantanitler (gadolinyum, samaryum, seryum, neodimyum, lutesyum, lantanyum, erbiyum vb.).
Yerkabuğunda metaller olduğunu ve gruplar halinde tanımlanmayan metallerin olduğunu belirtmekte fayda var. Bunlara magnezyum ve berilyum dahildir.
Yerel bileşikler
Doğada ayrı bir kristal-kimyasal kodlama sınıfı vardır. Bu elementler doğal metalleri içerir. Bunlar birbiriyle ilgisi olmayan minerallerdir. Çoğu zaman, doğadaki doğal metaller jeolojik süreçlerin bir sonucu olarak oluşur.
45 madde, yerkabuğunda kristal halde olduğu bilinmektedir. Çoğu doğada son derece nadirdir, bu nedenle yüksek maliyetleri. Bu tür unsurların payı sadece %0,1'dir. Bu metalleri bulmanın da zahmetli ve pahalı bir işlem olduğu unutulmamalıdır. Kararlı kabuklu ve elektronlu atomların kullanımına dayanır.
Yerli metallere soylu da denir. Kimyasal atalet ve bileşiklerin kararlılığı ile karakterize edilirler. Bunlara altın, paladyum, platin, iridyum, gümüş, rutenyum vb. dahildir. Bakır en çok doğada bulunur. Doğal haldeki demir, esas olarak göktaşları şeklinde dağ yataklarında bulunur. en çokgrubun nadir elementleri kurşun, krom, çinko, indiyum ve kadmiyumdur.
Temel Özellikler
Normal koşullar altında hemen hemen tüm metaller sert ve dayanıklıdır. İstisna, fransiyum ve cıva, alkali metallerdir. Grubun tüm elementleri için erime sıcaklığı farklıdır. Aralığı -39 ila +3410 santigrat derece arasında değişir. Tungsten erimeye en dayanıklı olarak kabul edilir. Bileşikleri sadece +3400 C'nin üzerindeki sıcaklıklarda direncini kaybeder. Kurşun ve kalay kolayca eriyen metallerden ayırt edilmelidir.
Ayrıca elementler yoğunluğa (hafif ve ağır) ve plastisiteye (sert ve yumuşak) göre ayrılır. Tüm metal bileşikleri elektriği çok iyi iletir. Bu özellik, aktif elektronlara sahip kristal kafeslerin varlığından kaynaklanmaktadır. Bakır, gümüş ve alüminyum maksimum iletkenliğe sahiptir, sodyum biraz daha düşük iletkenliğe sahiptir. Metallerin yüksek termal özelliklerine dikkat etmek önemlidir. Gümüş en iyi ısı iletkeni olarak kabul edilir, cıva ise en kötüsüdür.
Çevredeki metaller
Çoğu zaman, bu elementler bileşikler ve cevherler şeklinde bulunabilir. Doğadaki metaller sülfitler, oksitler, karbonatlar oluşturur. Bileşikleri saflaştırmak için önce onları cevherin bileşiminden izole etmek gerekir. Bir sonraki adım alaşımlama ve son işleme olacaktır.
Endüstriyel metalurjide demirli ve demirsiz cevherler ayırt edilir. Birincisi demir bileşikleri temelinde, ikincisi diğer metaller üzerine inşa edilmiştir. Platin, altın ve gümüş değerli metaller olarak kabul edilir. Çoğu yer kabuğundadır. Yine dedaha az bir ölçüde deniz suyu da küçük bir paya sahiptir.
Canlı organizmalarda bile asil elementler vardır. Bir kişi yaklaşık %3 metal bileşikleri içerir. Çoğunlukla vücut, hücreler arası elektrolit görevi gören sodyum ve kalsiyum içerir. Magnezyum merkezi sinir sistemi ve kas kütlesinin normal çalışması için gereklidir, demir kan için iyidir, bakır karaciğer için iyidir.
Metal bileşikleri bulma
Elementlerin çoğu her yerde toprağın üst tabakasının altında bulunur. Yerkabuğundaki en yaygın metal alüminyumdur. Yüzdesi %8.2 arasında değişmektedir. Yerkabuğunda en yaygın metali bulmak, cevher şeklinde oluştuğu için zor değildir.
Demir ve kalsiyum doğada biraz daha az bulunur. Yüzdeleri %4.1'dir. Ardından magnezyum ve sodyum - her biri %2.3, potasyum - %2.1 gelir. Doğada kalan metaller% 0,6'dan fazla değildir. Magnezyum ve sodyumun hem karada hem de deniz suyunda eşit olarak çıkarılabilmesi dikkat çekicidir.
Doğadaki metal elementler cevher şeklinde veya bakır veya altın gibi doğal bir halde bulunur. Oksitlerden ve sülfitlerden elde edilmesi gereken maddeler vardır, örneğin hematit, kaolin, manyetit, galen vb.
Metal üretimi
Elementleri çıkarma prosedürü, mineralleri çıkarmaya başlar. Doğada cevher şeklinde metal bulmak, genel endüstride en basit ve en yaygın işlemdir. Arama içinkristal tortular, belirli bir toprak parçasındaki maddelerin bileşimini analiz etmek için özel jeolojik ekipman kullanılır. Daha nadiren, doğada metallerin varlığı sıradan bir açık ocak yer altı yöntemine indirgenir.
Madencilikten sonra, cevher konsantresi orijinal mineralden ayrıldığında zenginleştirme aşaması başlar. Islatma, elektrik akımı, kimyasal reaksiyonlar, ısıl işlem gibi elementleri ayırt etmek için kullanılır. Çoğu zaman, metal cevherinin serbest bırakılması, erime, yani geri kazanım ile ısıtma sonucunda meydana gelir.
Alüminyum madenciliği
Demir dışı metalurji bu süreçte devreye girer. Tüketim ve üretim açısından diğer ağır sanayi dalları arasında lider konumdadır. Yerkabuğundaki en yaygın metal, modern dünyada çok fazla talep görmektedir. Üretim açısından, alüminyum yalnızca çelikten sonra ikinci sıradadır.
En çok da bu element havacılık, otomotiv ve elektrik endüstrilerinde kullanılıyor. Yerkabuğundaki en yaygın metalin "yapay" yollarla da elde edilebilmesi dikkat çekicidir. Böyle bir kimyasal reaksiyon için boksitler gereklidir. Alümina oluştururlar. Bu maddeyi bir elektrik akımı etkisi altında karbon elektrotları ve florür tuzu ile birleştirerek en saf alüminyum cevherini elde edebilirsiniz.
Çin bu bileşenin üreticileri arasında lider ülkedir. Orada yılda 18,5 milyon tona kadar metal eritiliyor. Rus-İsviçre derneği UC RUSAL benzer bir alüminyum madenciliği derecelendirmesinde liderdir.
Metal kullanımı
Grubun tüm elemanları dayanıklı, geçirimsiz ve sıcaklığa nispeten dayanıklıdır. Bu nedenle metaller günlük yaşamda çok yaygındır. Bugün bunlar elektrik telleri, dirençler, aletler ve ev eşyaları yapmak için kullanılıyor.
Metaller ideal inşaat ve alet malzemeleridir. İnşaatta saf ve kombine alaşımlar kullanılır. Mühendislik ve havacılıkta ana bağlantılar çelik ve daha sert bağlardır.
