Metaller er en gruppe af elementer,som har sådanne unikke egenskaber som elektrisk ledningsevne, høj varmeoverførsel, positiv modstandskoefficient, karakteristisk glans og relativ duktilitet. Denne type stof er enkel i kemiske forbindelser.
Gruppeklassifikation
Metaller er blandt de mest almindeligematerialer, der er blevet brugt af menneskeheden gennem hele dens historie. De fleste af dem er placeret i de mellemste lag af jordskorpen, men der er også dem, der er skjult dybt inde i bjergaflejringer.
I øjeblikket optager metaller det meste af det periodiske system (94 ud af 118 grundstoffer). Af de officielt anerkendte skal følgende grupper bemærkes:
1. Alkalisk (lithium, kalium, natrium, francium, cæsium, rubidium). Ved kontakt med vand danner de hydroxider.
2. Alkalisk jord (calcium, barium, strontium, radium). De adskiller sig i tæthed og hårdhed.
4. Overgangsperiode (uran, guld, titanium, kobber, sølv, nikkel, jern, cobalt, platin, palladium osv.). De har en variabel oxidationstilstand.
5. Halvmetaller (germanium, silicium, antimon, bor, polonium osv.). I deres struktur har de et krystallinsk kovalent gitter.
6. Actinides (americium, thorium, anemoner, berkelium, curium, fermium osv.).
7. Lanthanider (gadolinium, samarium, cerium, neodym, lutetium, lanthanum, erbium osv.).
Det er værd at bemærke, at der er metaller i jordskorpen, og dem, der ikke er defineret i grupper. Disse inkluderer magnesium og beryllium.
Indfødte forbindelser
Der er en særskilt klasse i naturenkrystal kemisk kodifikation. Disse elementer inkluderer native metaller. Disse mineraler er ikke beslægtede med hinanden i sammensætning. Oftest dannes native metaller i naturen som et resultat af geologiske processer.
Indfødte metaller kaldes også ædle metaller.De er kendetegnet ved kemisk inerti og forbindelsesstabilitet. Disse inkluderer guld, palladium, platin, iridium, sølv, ruthenium osv. Kobber findes oftest i naturen. Jern i sin oprindelige tilstand er hovedsageligt til stede i bjergaflejringer i form af meteoritter. De sjældneste elementer i gruppen er bly, krom, zink, indium og cadmium.
Grundlæggende egenskaber
Næsten alle metaller under normale forholdadskiller sig i hårdhed og holdbarhed. Undtagelsen er francium og kviksølv, alkalimetaller. Smeltepunktet for alle elementer i gruppen er forskelligt. Dets rækkevidde varierer fra -39 til +3410 grader Celsius. Wolfram betragtes som den mest modstandsdygtige over for smeltning. Dens forbindelser mister kun deres stabilitet ved temperaturer over +3400 C. Bly og tin skal isoleres fra let smeltende metaller.
Metaller i miljøet
Ofte kan sådanne elementer findes i formularenforbindelser og malm. Metaller i naturen danner sulfitter, oxider, carbonater. For at rense forbindelser skal du først isolere dem fra malmen. Det næste trin er legering og endelig behandling.
I industriel metallurgi, jernholdigt ogfarvede malm. Førstnævnte er bygget på basis af jernforbindelser, sidstnævnte - på andre metaller. Ædle metaller er platin, guld og sølv. De fleste af dem er placeret i jordskorpen. Dog udgør havvand også en lille andel.
Der er ædle elementer, selv i levende organismer.En person indeholder ca. 3% metalforbindelser. For det meste indeholder kroppen natrium og calcium, der fungerer som en intercellulær elektrolyt. Magnesium er essentielt for normal funktion af centralnervesystemet og muskelmasse, jern er godt for blodet, kobber er for leveren.
Find metalforbindelser
De fleste af elementerne er placeret under toppenet lag jord overalt. Det mest rigelige metal i jordskorpen er aluminium. Dens procentdel varierer inden for 8,2%. Det er ikke svært at finde det mest rigelige metal i jordskorpen, da det forekommer i form af malm.
Jern og calcium findes lidt sjældnere i naturen.Deres procentdel er 4,1%. Dernæst kommer magnesium og natrium - 2,3% hver, kalium - 2,1%. Resten af metaller i naturen optager ikke mere end 0,6%. Det er bemærkelsesværdigt, at magnesium og natrium kan udvindes ligeligt både i jorden og i havvand.
Metalproduktion
Fremgangsmåden til ekstraktion af elementer reduceres til ekstraktionmineral. At finde metaller i naturen i form af malm er den enkleste og mest almindelige proces i en bred industri. For at søge efter krystallinske aflejringer anvendes specielt geologisk udstyr, der analyserer sammensætningen af stoffer i et bestemt område på jorden. Mindre ofte reduceres opdagelsen af metaller i naturen til den banale åbne underjordiske metode.
Efter minedrift begynder berigelsesfasen, når framalmkoncentrat frigives fra det oprindelige mineral. For at skelne mellem elementer anvendes fugtning, elektrisk strøm, kemiske reaktioner, varmebehandling. Ofte forekommer frigivelsen af metalmalm som et resultat af smeltning, dvs. opvarmning med reduktion.
Minedrift af aluminium
Ikke-jernholdig metallurgi er involveret i denne proces.Med hensyn til omfanget af forbrug og produktion er det førende blandt andre grene af tung industri. Det mest udbredte metal i jordskorpen er meget efterspurgt i den moderne verden. Med hensyn til produktion er aluminium næststørste af stål.
Det førende land blandt producenterne af dettekomponent er Kina. Der smeltes op til 18,5 millioner tons metal årligt. Den førende virksomhed i en lignende vurdering for udvinding af aluminium er den russisk-schweiziske sammenslutning UC RUSAL.
Anvendelse af metaller
Alle elementer i gruppen er holdbare,uigennemtrængelighed og relativ modstandsdygtighed over for temperatureffekter. Derfor er metaller så almindelige i hverdagen. I dag bruges de til at fremstille elektriske ledninger, modstande, udstyr og husholdningsartikler.
Metaller er ideelle strukturelle oginstrumentelle materialer. Der anvendes rene og kombinerede legeringer i konstruktionen. I maskinteknik og luftfart er de vigtigste forbindelser stål og hårdere bindinger.