Най-разпространеният метал в земната кора. Метали в природата

Металите са група от елементи,които имат такива уникални свойства като електропроводимост, висок топлопренос, положителен коефициент на съпротивление, характерен блясък и относителна пластичност. Този вид вещество е просто по химични съединения.

Групова класификация

Металите са сред най-често срещанитематериали, които са били използвани от човечеството през цялата му история. Повечето от тях са разположени в средните слоеве на земната кора, но има и такива, които са скрити дълбоко в планинските находища.

В момента металите заемат по-голямата част от периодичната таблица (94 от 118 елемента). От официално признатите трябва да се отбележат следните групи:

1. Алкална (литий, калий, натрий, франций, цезий, рубидий). При контакт с вода те образуват хидроксиди.

2. Алкална земя (калций, барий, стронций, радий). Те се различават по плътност и твърдост.

3. Бели дробове (алуминий, олово, цинк, галий, кадмий, калай, живак). Поради ниската си плътност те често се използват в сплави.

4. Преходни (уран, злато, титан, мед, сребро, никел, желязо, кобалт, платина, паладий и др.). Те имат променлива степен на окисление.

5. Полуметали (германий, силиций, антимон, бор, полоний и др.). В своята структура те имат кристална ковалентна решетка.

6. Актиниди (америций, торий, анемони, беркелий, курий, фермий и др.).

7. Лантаниди (гадолиний, самарий, церий, неодим, лутеций, лантан, ербий и др.).

Струва си да се отбележи, че в земната кора има метали и такива, които не са определени в групи. Те включват магнезий и берилий.

Самородни съединения

В природата има отделен класкристална химическа кодификация. Тези елементи включват естествени метали. Тези минерали не са свързани помежду си по състав. Най-често самородните метали в природата се образуват в резултат на геоложки процеси.

Кристална в земната кораИзвестни са 45 вещества. Повечето от тях са изключително редки в природата, откъдето идва и високата им цена. Делът на такива елементи е само 0,1%. Струва си да се отбележи, че намирането на тези метали също е трудоемък и скъп процес. Тя се основава на използването на атоми със стабилни черупки и електрони.

Местните метали се наричат ​​още благородни метали.Те се характеризират с химическа инерция и стабилност на съединението. Те включват злато, паладий, платина, иридий, сребро, рутений и др. Медта най-често се среща в природата. Желязото в родното му състояние присъства главно в планинските находища под формата на метеорити. Най-редките елементи в групата са олово, хром, цинк, индий и кадмий.

Основни свойства

На практика всички метали при нормални условиясе различава по твърдост и издръжливост. Изключение правят франций и живак, алкални метали. Точката на топене за всички елементи от групата е различна. Диапазонът му варира от -39 до +3410 градуса по Целзий. Волфрамът се счита за най-устойчив на топене. Неговите съединения губят своята стабилност само при температури над +3400 С. Оловото и калайът трябва да бъдат изолирани от лесно разтопяеми метали.

Също така елементите са разделени според плътността.(лек и тежък) и пластичност (твърд и мек). Всички метални връзки са силно проводими. Това свойство се дължи на наличието на кристални решетки с активни електрони. Медта, среброто и алуминият имат максимална проводимост, натрият е малко по-малък. Струва си да се отбележат високите термични свойства на металите. Среброто се счита за най-добрия топлопроводник, а живакът е най-лошият.

Метали в околната среда

Най-често такива елементи могат да бъдат намерени във форматасъединения и руди. Метали в природата образуват сулфити, оксиди, карбонати. За да пречистите съединенията, първо трябва да ги изолирате от рудата. Следващата стъпка е легиране и окончателна обработка.

В индустриалната металургия, черната ицветни руди. Първите са изградени на основата на железни съединения, а вторите - на други метали. Благородните метали са платина, злато и сребро. Повечето от тях са разположени в земната кора. Въпреки това морската вода също представлява малък дял.

Има благородни елементи дори в живите организми.Човек съдържа около 3% метални съединения. В по-голямата си част тялото съдържа натрий и калций, които действат като междуклетъчен електролит. Магнезият е от съществено значение за нормалното функциониране на централната нервна система и мускулната маса, желязото е полезно за кръвта, медта е за черния дроб.

Намиране на метални съединения

Повечето от елементите са разположени под върхаслой пръст навсякъде. Най-разпространеният метал в земната кора е алуминият. Процентът му варира в рамките на 8,2%. Намирането на най-разпространения метал в земната кора не е трудно, тъй като се среща под формата на руди.

Желязото и калцият се срещат малко по-рядко в природата.Техният процент е 4,1%. Следват магнезий и натрий - по 2,3%, калий - 2,1%. Останалите метали в природата заемат не повече от 0,6%. Забележително е, че магнезият и натрият могат да се добиват еднакво както в земята, така и в морската вода.

Металните елементи се срещат естествено впод формата на руди или в местно състояние, като мед или злато. Има вещества, които трябва да се получат от оксиди и сулфиди, например хематит, каолин, магнетит, галенит и др.

Производство на метал

Процедурата за извличане на елементи се свежда до извличанеминерал. Намирането на метали в природата под формата на руди е най-простият и често срещан процес в широка индустрия. За търсене на кристални отлагания се използва специално геоложко оборудване, което анализира състава на веществата в определен район на земята. По-рядко намирането на метали в природата се свежда до баналния открит подземен метод.

След добива започва обогатяването, когато отрудният концентрат се отделя от оригиналния минерал. За разграничаване на елементи се използват омокряне, електрически ток, химични реакции, термична обработка. Най-често отделянето на метална руда става в резултат на топене, тоест нагряване с редукция.

Добив на алуминий

Цветната металургия участва в този процес.По отношение на мащаба на потребление и производство, той е лидер сред другите отрасли на тежката индустрия. Най-разпространеният метал в земната кора е много търсен в съвременния свят. По отношение на производството алуминият е на второ място след стоманата.

Най-вече този елемент се използва вавиация, автомобилна и електрическа индустрия. Прави впечатление, че най-широко разпространеният метал в земната кора също може да бъде получен "изкуствено". Тази химична реакция изисква боксит. От тях се образува глинозем. Когато това вещество се комбинира с въглеродни електроди и флуоридна сол под действието на електрически ток, може да се получи най-чистата алуминиева руда.

Водещата държава сред производителите на товакомпонент е Китай. Годишно там се топят до 18,5 милиона тона метал. Водещата компания в подобен рейтинг за добив на алуминий е руско-швейцарската асоциация UC RUSAL.

Прилагане на метали

Всички елементи от групата са трайни,непропускливост и относителна устойчивост на температурни ефекти. Ето защо металите са толкова често срещани в ежедневието. Днес от тях се правят електрически проводници, резистори, оборудване и предмети от бита.

Металите са идеални структурни иинструментални материали. В строителството се използват чисти и комбинирани сплави. В машиностроенето и авиацията основните съединения са стоманата и по-твърдите връзки.