Aina zisizo na feri, za thamani na feri za metali na sifa zake

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Vyuma ni kundi kubwa la vipengele rahisi vilivyo na vipengele bainifu kama vile upitishaji joto wa juu na umeme, mgawo wa halijoto chanya na zaidi. Ili kuainisha vizuri na kuelewa ni nini, unahitaji kukabiliana na nuances yote. Wacha tujaribu na wewe kuzingatia aina za msingi za metali kama vile feri, zisizo na feri, za thamani, na aloi. Hii ni mada pana na changamano, lakini tutajaribu kuweka kila kitu kwenye rafu.

Nini kila mtu anapaswa kujua?

Kabla ya kuainisha metali katika vikundi, ni muhimu kuelewa vipengele vikuu. Ya msingi ni pamoja na mgawo hasi wa conductivity ya umeme. Hii inaonyesha kwamba joto linapungua, conductivity huongezeka, na baadhi ya conductors kuwa superconductors. Wakati huo huo, ongezeko la joto husababisha sehemuau upotezaji kamili wa kipimo data. Vipengele vya sekondari ni pamoja na luster ya metali, pamoja na kiwango cha juu cha kuyeyuka. Kwa kuongeza, baadhi ya metali kwa namna ya misombo hucheza nafasi ya wakala wa kupunguza katika athari za redox. Tafadhali kumbuka kuwa metali safi hazipatikani katika maumbile, kwa hivyo usisahau kuhusu madini na nuggets pia.

Kuhusu madini ya feri

Kundi hili linajumuisha chuma, pamoja na aloi zake (chuma cha kutupwa, ferroalloys). Kwa kweli, metali za feri ni aloi ya chuma na kaboni, lakini kwa kuongeza hii, kuna vitu vingine vya kemikali, kama vile sulfuri, fosforasi, silicon, nk ambayo mara nyingi ni shaba, chromium au nikeli. Aina zote za metali za feri zimeainishwa na maudhui ya kaboni. Kwa hivyo, kuna aloi zifuatazo:

• Iron - kiasi cha kaboni huanzia 2 hadi 4.3%, katika baadhi ya matukio hufikia kiwango muhimu cha 5%. Vipengele mbalimbali vya kemikali huathiri moja kwa moja mali ya bidhaa. Kwa hivyo, salfa iliyo na fosforasi huongeza wepesi, ilhali viungio vya chromium na nikeli huifanya chuma iliyochongwa kustahimili joto zaidi na kustahimili kutu.
• Chuma - maudhui ya kaboni hadi 2%. Inatofautiana na chuma cha kutupwa katika upenyo wa juu, pamoja na utendakazi wa juu wa kiteknolojia (rahisi kuchakata).

Vipengele vya chuma cha kutupwa na chuma kwa undani

Kwa sasa ipoaina kadhaa za chuma cha kutupwa ambazo hutumiwa katika maisha ya kila siku, pamoja na sekta: foundry (kijivu) na uongofu (nyeupe). Mwisho hutofautiana na aina ya kwanza kwa kuwa kaboni iko katika hali iliyofungwa kwa namna ya saruji, katika kesi ya kwanza - katika hali ya bure kwa namna ya grafiti. Kupungua kwa nguvu ya nyenzo hii ni kutokana na ukweli kwamba sahani za grafiti huvunja muundo wa chuma, na hivyo kudhoofisha. Kuna chuma cha kutupwa kijivu kilichobadilishwa. Vipengele vyake ni kwamba grafiti iko katika umbo la duara, ambayo huongeza sifa za kiufundi za bidhaa.

Pengine tayari umegundua kuwa zimebadilika zaidi, kutokana na kutokuwa na kaboni nyingi katika utunzi. Kwa hivyo, vyuma vya miundo vina kutoka 0.02 hadi 0.85% ya kaboni na hutumiwa kwa ajili ya ujenzi. Faida yao kuu ni plastiki nzuri. Kiwango cha brittleness ni cha chini. Pia kuna zile muhimu, ambazo maudhui ya kaboni ni ya juu kidogo - kutoka 0.65 hadi 1.4%, kwa hiyo, ni aloi yenye nguvu, lakini yenye brittle. Inatumika, kama jina linamaanisha, kama tupu ya kuunda zana (kukata, kuona sehemu za kazi za mashine na mikusanyiko). Hapa tumeangalia aina za metali za feri, kwa hivyo tusonge mbele zaidi.

Vyuma vya Thamani

Kikundi hiki kinajumuisha aloi zisizo na kemikali zisizo na oksidi kwenye maji na hewa. Inafaa kumbuka kuwa idadi ya metali kama hizo kwenye sayari nzima ni ndogo, na mchakato wa uchimbaji na usindikaji ni ngumu sana na unatumia wakati. Ikiwa kwa muda mrefu wanadamu walijua tu kuhusu vikundi 7, leo kuna kadhaa kati yao.zaidi. Kwa hiyo, aina maarufu zaidi za madini ya thamani: dhahabu, fedha, platinamu, osmium, rhodium, palladium, iridium, nk Wote hupatikana katika asili. Pia kuna kinachojulikana isotopu. Zinapatikana katika maabara kwa athari ngumu za kemikali. Ya gharama kubwa zaidi ya chuma vile ni californium-252, yenye thamani ya $ 500,000 kwa gramu. Osmium-187, inayopatikana katika maabara za kisasa, ni miongoni mwa zinazohitajika sana.

Kuhusu fedha na dhahabu

Tangu Enzi ya Mawe, watu wamefahamu chuma kama vile dhahabu. Ni salama kusema kwamba hii ni chuma muhimu zaidi cha thamani duniani. Kwa asili, mara nyingi hupatikana kama nuggets na kiasi kidogo cha uchafu au katika alloy na fedha. Vipengele vya kipekee ni pamoja na conductivity ya mafuta na upinzani mdogo sana. Bila shaka, mtu hawezi kushindwa kutambua uharibifu wa dhahabu, ndiyo sababu ni nyenzo maarufu sana kwa ajili ya kufanya mapambo. Ukweli wa kuvutia: nugget kubwa zaidi ya dhahabu ilipatikana huko Australia. Alikuwa na uzani wa takriban kilo 90.

Ikiwa tutazingatia aina kuu za madini ya thamani, basi hatuwezi kusema kuhusu fedha. Kwa asili, nyenzo hii inapatikana katika fomu ya asili (ore ya fedha). Lakini ni muhimu kuzingatia kwamba uzalishaji kuu unafanywa kutoka kwa ores tata, ambapo kuna fedha kidogo, lakini amana ya madini hayo ni ya kawaida zaidi. Ni metali laini na yenye ductile ambayo ina umeme na upitishaji hewa wa kipekee.

Rhodium na Platinum

Rhodium ni chuma, sivyokuwa na madini yake mwenyewe, kwa hiyo, ni moja ya gharama kubwa zaidi. Utalazimika kulipa zaidi ya dola 220 kwa gramu. Chuma hiki cha kifahari kina rangi ya fedha na rangi ya hudhurungi. Inatofautishwa na upinzani wake kwa mvuto wa kemikali na joto, lakini ni hatari sana kwa uharibifu wa mitambo kwa sababu ya udhaifu wake. Kwa kuwa ni ghali kabisa, inatumika tu pale ambapo haiwezekani kupata analogi.

Ikiwa tutazingatia aina na aina za metali, basi hatuwezi kusema kuhusu platinamu, iliyogunduliwa mwaka wa 1952 na mwanakemia wa Uswidi. Hii ni nyenzo adimu na hupatikana katika maumbile tu pamoja na aloi na metali zingine. Mchakato wa uchimbaji madini ni mgumu sana na unahitaji uwekezaji mkubwa, lakini inafaa, kwa sababu hakuna asidi inayojulikana hadi sasa inayoathiri platinamu. Inapokanzwa, haibadilishi rangi yake na haifanyi oksidi.

Aina za metali zisizo na feri

Kundi hili ndilo linalohitajika zaidi, kwa kuwa nyenzo nyingi ni malighafi za utengenezaji wa chuma kilichoviringishwa. Ikiwa tunazungumzia juu ya upeo, basi ni pana kabisa, ni: uhandisi wa mitambo, madini, umeme wa redio, teknolojia ya juu, nk Kwa mujibu wa mali ya kimwili, kuna aina zifuatazo za metali zisizo na feri:

• nzito (risasi, zinki, bati, nikeli, n.k.);
• mwanga (alumini, titanium, magnesiamu, n.k.).

Kulingana na uainishaji huu, kuna metallurgy ya metali nyepesi na nzito. Sio siri kwamba mbinu yoyote inaweza kufanywa kutoka kwa kikundi hiki. Tafadhali kumbuka kuwa kwa rangiinajumuisha aina zote za aloi za chuma, isipokuwa kwa chuma. Sasa tuendelee.

Aina kuu za metali nzito

Hadi sasa, kuna takriban fasili 40 za dhana ya kundi hili la nyenzo. Miongoni mwa vipengele vya kutofautisha ni uzito wa atomiki wa kuvutia, kwa kawaida zaidi ya 50. Kutokana na hili tunaweza kuhitimisha kwamba kila kitu kinachokuja baada ya vanadium (bila kujali wiani) kinapaswa kuingizwa kwenye orodha. Lakini ikiwa ufafanuzi mwingine unatumiwa, basi parameter ya kuamua inaweza kuwa wiani, ambayo inapaswa kuwa zaidi ya ile ya chuma (8 g/cm3). Katika kesi hii, orodha itajumuisha: risasi, zebaki, shaba, lakini bati itakuwa nyuma ya orodha. Leo, suala la uchafuzi wa mazingira na kundi hili ni kubwa sana. Hii ni kutokana na ukweli kwamba metali nyingi hutumiwa katika sekta nzito na kuishia baharini pamoja na maji taka. Tatizo kuu ni sumu ya juu ya zebaki, risasi, cadmium. Aidha, baadhi ya aina za metali nzito huwa na kujilimbikiza katika viumbe hai. Kwa hivyo, kutokana na sumu ya zebaki mnamo 1977, kulikuwa na wahasiriwa zaidi ya 2300.

Zebaki, risasi na cadmium

Hizi ndizo metali nzito zisizo na feri hatari zaidi. Wao ndio wachafuzi wakuu wa mazingira. Zebaki ni metali yenye sumu kali kwa binadamu, huingia baharini kupitia angahewa na kwa maji taka. Wakati makaa ya mawe yanapochomwa katika mitambo ya kuzalisha umeme, misombo ya zebaki hutolewa kwenye angahewa na kisha kuanguka ndani ya bahari kama mvua. Kwa kuongezea, maisha mengi ya maji safi na ya baharini hujilimbikiza ndani yaokiasi kikubwa cha zebaki katika mwili, ambayo zaidi ya mara moja ilisababisha sumu ya binadamu, na hata kifo.

Cadmium ni kipengele kilichotawanywa na nadra sana ambacho huingia baharini pamoja na maji machafu kutoka kwa tasnia ya madini na madini. Ikumbukwe kwamba cadmium iko katika mwili wa binadamu, lakini ni ndogo sana. Katika sumu ya muda mrefu, mifupa huharibiwa, na anemia huanza. Kuhusu risasi, chuma hiki katika hali ya kutawanywa kinapatikana karibu kila mahali. Aina kama hizo za metali, picha ambazo tumetoa hapo juu, hutolewa kutoka kwa mwili, lakini polepole, kwa hivyo ziada yao husababisha shida kubwa za kiafya. Pamoja na vumbi la bara, takriban tani 25,000 za risasi huingia baharini pamoja na kunyesha.

Kumbuka

Kama unavyoona, kuna aina na sifa tofauti za metali. Kitu sio hatari kabisa, na kila siku tunavaa msalaba wa fedha na pete ya dhahabu kwenye mkono wetu. Dutu zenye mionzi zinaweza kumuua mtu, kwa hivyo wanamazingira ulimwenguni kote wanajaribu kutatua kwa sehemu suala la kutolewa kwa metali hatari ndani ya bahari na anga. Bila shaka, ni vigumu sana kutatua matatizo hayo, hasa kwa kuzingatia kwamba wajasiriamali wengi hawafanyi mawasiliano kabisa. Hata hivyo, usisahau kwamba bila makondakta, ambayo pia yanajumuisha chuma, nyaya za umeme haziwezekani, na bila chuma hakutakuwa na magari na vitu vingine vinavyojulikana kwetu.

Hatujagusa kikundi cha kinachojulikana kama metali zenye mionzi kwenye jedwali la upimaji la Mendeleev. Hapani pamoja na: technetium, polonium, promethium, n.k. Kusudi kuu ni matumizi katika vinu vya nyuklia na silaha, ambayo inazifanya kuwa hatari sana.

Hitimisho

Lazima uwe umegundua kuwa kuna aina nyingi tofauti za metali. Kwa asili, wengi wao wapo kwa namna ya ores na kuunda sulfidi mbalimbali, carbonates na misombo mingine ya kemikali. Ili kupata metali safi na matumizi yao zaidi, kusafisha kiteknolojia na mistari ya uboreshaji hutumiwa. Hakika utakuwa na hamu ya kujua kwamba mwili wa binadamu pia una kiasi kidogo cha misombo ya chuma - karibu 3%. Kwa hivyo, tuna kalsiamu kwenye mifupa, chuma kwenye damu, magnesiamu hujilimbikiza kila wakati kwenye misuli, na kuna shaba kwenye ini.

Vema, hiyo, kimsingi, ndiyo tu inayoweza kusemwa kuhusu aina gani za aloi za chuma zilizopo. Licha ya ukweli kwamba mada hii ni ngumu zaidi, inaweza kuwa ya kuvutia wale wanaopenda madini.