Bereiding metalen en hun toepassing

Ondanks het feit dat steeds meer industriële en thuisgebruik kunstmatige materialen, af te zien van het gebruik van metalen is nog niet mogelijk. Ze bezitten een unieke combinatie van eigenschappen en legeringen in staat te stellen hun potentieel te gebruiken om het maximum. In sommige gebieden is er de bereiding en toepassing van metal?

Karakteristieke groepen elementen

Onder metalen begrijpen set van anorganische chemicaliën met karakteristieke eigenschappen. Typisch, ze zijn onder meer:

• hoge thermische geleidbaarheid;
• flexibiliteit, het relatieve gemak van bewerking;
• betrekkelijk hoog smeltpunt;
• goede elektrische geleidbaarheid;
• typische "metallic" glans;
• reductant rol in de reacties;
• hoge dichtheid.

Natuurlijk, niet alle elementen van deze groep bezitten al deze eigenschappen, bijvoorbeeld kwik bij kamertemperatuur vloeibare gallium wordt gesmolten door de hitte van mensenhanden, en bismuth nauwelijks vervormbaar. Maar in het algemeen, al deze functies kunnen worden getraceerd in totaal metaal.

bedrijfsinterne classificatie

Metalen gewoonlijk onderverdeeld in verschillende categorieën, die elk de elementen die het dichtst bij elkaar op verschillende parameters samenbrengt. Er zijn de volgende groepen:

• Alkaline - 6;
• alkaline - 4;
• transitie - 38;
• Lichtgewicht - 7;
• halfmetalen - 7;
• lanthaniden - 14 + 1;
• actiniden - 14 + 1;

Externe groepen blijven twee beryllium en magnesium. Dus op het moment van de geopende elementen 94 wetenschappers betrekking op metalen.

Daarnaast is het vermeldenswaard dat er andere indeling. Volgens hen worden geacht afzonderlijk edelmetalen van de platinagroep, na de overgang, vuurvaste, zwart gekleurd en t. D. Deze aanpak zinvol alleen voor bepaalde doeleinden, is het handiger gebruikelijke nomenclatuur worden gebruikt.

geschiedenis ontvangst

Mensheid in hun ontwikkeling nauw verband met de verwerking en het gebruik van metalen. Afgezien van het feit dat ze waren de meest voorkomende elementen van hen verschillende producten kunnen produceren gewoon door machinale bewerking. Aangezien de vaardigheden van erts was er niet, in eerste instantie was het alleen het gebruik van nuggets. In eerste instantie was het een zacht metaal, die de naam Kopertijd, die de steen vervangen gaf. Tijdens deze periode ontwikkelden we een methode voor het koud smeden. In sommige beschavingen werd het mogelijk smelten. Geleidelijk aan hebben de mensen beheerst het verkrijgen van non-ferro metalen, zoals goud, zilver, tin.

Later vervangen door koper kwam de bronstijd. Hij duurde ongeveer 20 duizend jaar, en was een keerpunt voor de mensheid, want in deze periode werd het mogelijk om legeringen te produceren. Er is een geleidelijke ontwikkeling van de industrie, verbeterde werkwijzen voor het produceren van metalen. Echter, in de 13-12 eeuwen. BC. e. was er de zogenaamde Bronze ineenstorting dat het begin van gemarkeerde de IJzertijd. Dit was waarschijnlijk te wijten aan de uitputting van de voorraden tin. Een lood en kwik, geopend op dit moment, kan geen vervanging voor brons zijn. Dus mensen moesten de productie van metalen uit ertsen te ontwikkelen.

De volgende periode duurde een relatief korte tijd - minder dan het Millennium, maar liet een lichte sporen in de geschiedenis. Ondanks het feit dat het ijzer veel eerder bekend was, heeft zij bijna niet van toepassing is op grond van hun nadelen in vergelijking met brons. Daarnaast is de laatste was veel gemakkelijker te verkrijgen, terwijl het erts smelten was meer tijdrovende klus. Het ding is dat de inheemse ijzer is vrij zeldzaam, dus is het niet verwonderlijk dat de afwijzing van brons is zo traag.

Value metalen toewijzing vaardigheden

Naar analogie met de manier waarop het menselijke voorouder eerst het instrument van de arbeid gemaakt, het leggen van een scherpe steen aan een stok, de overgang naar het nieuwe materiaal bleek even grandioos te zijn. De belangrijkste voordelen van producten uit metaal bestaat in het feit dat ze makkelijker te maken, en was het mogelijk om te herstellen. Stone had niet de plasticiteit en maakbaarheid, dus een willekeurig wapen uit het kan alleen worden gedaan vanuit het niets, te repareren werkte niet.

Zo is de overgang naar het gebruik van metalen heeft geleid tot een verdere verbetering van de instrumenten van de arbeid, de opkomst van nieuwe huishoudelijke artikelen, sieraden, maken dat was voorheen onmogelijk. Dit alles heeft geleid tot de technische vooruitgang en de basis gelegd voor de ontwikkeling van de metallurgie.

moderne methoden

Als in de oudheid, mensen waren alleen bekend met de productie van metalen uit ertsen, of ze kunnen genoegen nemen met nuggets, op dit moment, er zijn andere manieren. Ze werden mogelijk gemaakt door de ontwikkeling van de chemie. Er zijn dus twee hoofdgebieden:

• Pyrometallurgie. Begon de ontwikkeling voor en behoort bij de hoge temperaturen die vereist zijn om het materiaal te verwerken. Moderne technologieën op dit gebied maken het gebruik van plasma.
• Hydrometallurgie. Deze richting is actief verwijderen van elementen uit ertsen, concentraten afval en t. D. Met water en chemicaliën. Zo is het gebruikelijk werkwijze omvat het verkrijgen van metalen door electrolyse ook heel populair Werkwijze cementeren.

Er is nog een interessante technologie. Het krijgen van edele metalen van hoge zuiverheid en met minimale verliezen werd mogelijk gemaakt dankzij haar. Praten over raffinaderij. Deze werkwijze - een van de soorten raffinage, dat wil zeggen het geleidelijk scheiden van de verontreinigingen. Bijvoorbeeld in het geval van goud gebruikt smelt verzadiging chloor en platina opgelost in minerale zuren, gevolgd door scheiding reagentia.

Overigens is de productie van metalen door electrolyse meestal gebruikt bij het smelten of reductie economisch nadelig. Dit is wat er gebeurt met aluminium en natrium. Er zijn ook meer innovatieve technologie maakt de productie van non-ferrometalen zelfs van een vrij low-grade ertsen zonder noemenswaardige kosten, maar zullen we een beetje later gaan over.

over legeringen

Het grootste deel van de metalen in de oudheid bekend, niet altijd voldoen aan een aantal behoeften. Corrosie, onvoldoende hardheid, brosheid, breekbaarheid, vergankelijkheid - elk element in zuivere vorm heeft zijn nadelen. Daarom is het noodzakelijk om nieuwe materialen die de voordelen combineren van een bekende vinden geworden, dat wil manieren om metaallegeringen produceren vinden. Vandaag de dag zijn er twee belangrijke methoden:

• Gieten. Gemengde componenten smelten koelt en kristalliseert. Het is deze methode liet de eerste monsters van legeringen verkrijgen: brons en messing.
• Te drukken. Het poedermengsel wordt onder hoge druk, en vervolgens gesinterd.

verdere verbetering

In de afgelopen decennia, de meest veelbelovende lijkt metalen te verkrijgen met het gebruik van biotechnologie, in de eerste plaats door bacteriën. Is het mogelijk geworden om van een sulfidische grondstoffen koper, nikkel, zink, goud en uranium. Wetenschappers hopen microorganismen verbinding processen als uitlogen, oxidatie, adsorptie en precipitatie. Daarnaast is uiterst actueel probleem is de diepe reiniging van afvalwater worden ook proberen om een oplossing die de deelname van bacteriën voor haar gaat vinden.

toepassing

Zonder metalen en legeringen onmogelijk leven in de vorm waarin het nu bekend zijn voor de mensheid. Hoogbouw, vliegtuigen, borden, spiegels, huishoudelijke apparaten, auto's en veel andere dingen is er alleen te danken aan de verre mensen overgang van steen naar koper, brons en ijzer.

Vanwege hun uitzonderlijke elektrische en thermische geleidbaarheid van metalen worden gebruikt in draden en kabels voor verschillende toepassingen. Goud wordt gebruikt voor de vervaardiging van een niet-oxiderende contacten. Vanwege de sterkte en hardheid van het metaal wordt veel gebruikt in de bouw en voor een verscheidenheid van ontwerpen. Een ander toepassingsgebied - tool. Een uitvoeringsvoorbeeld van het snijdeel gebruikte harde legeringen en speciaal staal te vervaardigen. Tenslotte worden de edelmetalen zeer gewaardeerd als materiaal voor sieraden. Dus toepassingen in overvloed.

Interessant metalen en legeringen

Het gebruik van deze elementen is zo breed en heeft een lange geschiedenis, is het niet verwonderlijk dat het optreden van verschillende grappige situaties. Ze zijn gewoon een paar interessante feiten en moet resulteren in het einde:

• Voorafgaand aan de brede verspreiding van aluminium is zeer gewaardeerd. Bestek, die bij ontvangst gasten gebruik Napoleon III, werden juist uit dit materiaal en met toepassing vorst trots.
• platina titel in het Spaans betekent "serebrishko". Zoals unflattering elementnaam ontvangen in verband met een relatief hoog smeltpunt en dus onmogelijk lang toe te passen.
• Zuiver goud is zacht en kan gemakkelijk krassen met een vingernagel. Daarom is voor de vervaardiging van sieraden is gelegeerd met zilver of koper.
• Er legeringen met een merkwaardige eigenschap van thermoelasticiteit, dat is het effect van "memory" -vorm. Bij vervorming en daaropvolgende verwarming ze terug naar de oorspronkelijke toestand.