โลหะเป็นกลุ่มของธาตุซึ่งมีคุณสมบัติเฉพาะตัว เช่น การนำไฟฟ้า การถ่ายเทความร้อนสูง ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานบวก ความเงาเฉพาะตัว และความเหนียวสัมพัทธ์ สารชนิดนี้มีอยู่ในสารประกอบทางเคมีอย่างง่าย
การจำแนกกลุ่ม
โลหะอยู่ในหมู่ที่พบมากที่สุดวัสดุที่มนุษย์ใช้ตลอดประวัติศาสตร์ ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในชั้นกลางของเปลือกโลก แต่ก็มีส่วนที่ซ่อนอยู่ลึกลงไปในภูเขา
ในขณะนี้ โลหะครอบครองตารางธาตุส่วนใหญ่ (94 จาก 118 องค์ประกอบ) ในกลุ่มที่ได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการควรสังเกตกลุ่มต่อไปนี้:
1. อัลคาไลน์ (ลิเธียม โพแทสเซียม โซเดียม แฟรนเซียม ซีเซียม รูบิเดียม) เมื่อสัมผัสกับน้ำจะเกิดไฮดรอกไซด์
2. ดินอัลคาไลน์ (แคลเซียม แบเรียม สตรอนเทียม เรเดียม) มีความหนาแน่นและความแข็งต่างกัน
4. เฉพาะกาล (ยูเรเนียม, ทอง, ไทเทเนียม, ทองแดง, เงิน, นิกเกิล, เหล็ก, โคบอลต์, แพลทินัม, แพลเลเดียม, ฯลฯ ) พวกมันมีสถานะออกซิเดชันที่แปรผัน
5. กึ่งโลหะ (เจอร์เมเนียม ซิลิกอน พลวง โบรอน พอโลเนียม ฯลฯ) ในโครงสร้างของพวกมัน พวกมันมีโครงข่ายโควาเลนต์ที่เป็นผลึก
6. แอคติไนด์ (อะเมริเซียม ทอเรียม ดอกไม้ทะเล เบอร์คีเลียม คูเรียม เฟอร์เมียม เป็นต้น)
7. แลนทาไนด์ (แกโดลิเนียม ซาแมเรียม ซีเรียม นีโอดิเมียม ลูทีเซียม แลนทานัม เออร์เบียม ฯลฯ)
เป็นที่น่าสังเกตว่ามีโลหะอยู่ในเปลือกโลกและโลหะที่ไม่ได้กำหนดไว้เป็นกลุ่ม ซึ่งรวมถึงแมกนีเซียมและเบริลเลียม
สารประกอบพื้นเมือง
มีคลาสที่แยกจากกันในธรรมชาติการเข้ารหัสทางเคมีของคริสตัล องค์ประกอบเหล่านี้รวมถึงโลหะพื้นเมือง แร่ธาตุเหล่านี้ไม่เกี่ยวข้องกันในองค์ประกอบ ส่วนใหญ่แล้วโลหะพื้นเมืองในธรรมชาติเกิดขึ้นจากกระบวนการทางธรณีวิทยา
โลหะพื้นเมืองเรียกอีกอย่างว่าโลหะมีตระกูลมีความเฉื่อยทางเคมีและความคงตัวของสารประกอบ ซึ่งรวมถึงทองคำ แพลเลเดียม แพลตตินั่ม อิริเดียม เงิน รูทีเนียม ฯลฯ ทองแดงมักพบในธรรมชาติ เหล็กในสภาพพื้นเมืองมีอยู่ในภูเขาในรูปแบบของอุกกาบาต ธาตุที่หายากที่สุดในกลุ่ม ได้แก่ ตะกั่ว โครเมียม สังกะสี อินเดียม และแคดเมียม
คุณสมบัติพื้นฐาน
โลหะเกือบทั้งหมดภายใต้สภาวะปกติความแข็งและความทนทานต่างกัน ข้อยกเว้นคือแฟรนเซียมและปรอท โลหะอัลคาไล จุดหลอมเหลวสำหรับองค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่มนั้นแตกต่างกัน ช่วงของมันมีตั้งแต่ -39 ถึง +3410 องศาเซลเซียส ทังสเตนถือว่าทนทานต่อการหลอมละลายมากที่สุด สารประกอบจะสูญเสียความเสถียรที่อุณหภูมิสูงกว่า +3400 องศาเซลเซียสเท่านั้น ตะกั่วและดีบุกควรแยกออกจากโลหะที่หลอมได้ง่าย
โลหะในสิ่งแวดล้อม
ส่วนใหญ่มักจะพบองค์ประกอบดังกล่าวในรูปแบบสารประกอบและแร่ โลหะในธรรมชาติก่อตัวเป็นซัลไฟต์ ออกไซด์ คาร์บอเนต ในการทำให้สารประกอบบริสุทธิ์ ก่อนอื่นคุณต้องแยกพวกมันออกจากแร่ ขั้นตอนต่อไปคือการผสมและการประมวลผลขั้นสุดท้าย
ในอุตสาหกรรมโลหกรรม เหล็ก และแร่สี อดีตถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของสารประกอบเหล็กส่วนหลัง - บนโลหะอื่น ๆ โลหะมีค่า ได้แก่ แพลตตินั่ม ทอง และเงิน ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในเปลือกโลก อย่างไรก็ตาม น้ำทะเลก็มีส่วนน้อยเช่นกัน
มีองค์ประกอบอันสูงส่งแม้ในสิ่งมีชีวิตบุคคลประกอบด้วยสารประกอบโลหะประมาณ 3% ร่างกายส่วนใหญ่ประกอบด้วยโซเดียมและแคลเซียมซึ่งทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์ระหว่างเซลล์ แมกนีเซียมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานปกติของระบบประสาทส่วนกลางและมวลกล้ามเนื้อ ธาตุเหล็กดีต่อเลือด ทองแดง - สำหรับตับ
การหาสารประกอบโลหะ
องค์ประกอบส่วนใหญ่อยู่ด้านล่างด้านบนชั้นดินทุกที่ โลหะที่พบมากที่สุดในเปลือกโลกคืออลูมิเนียม เปอร์เซ็นต์ของมันแตกต่างกันไปภายใน 8.2% การค้นหาโลหะที่มีมากที่สุดในเปลือกโลกนั้นไม่ใช่เรื่องยาก เนื่องจากมันเกิดขึ้นในรูปของแร่
ธาตุเหล็กและแคลเซียมพบได้น้อยกว่าในธรรมชาติเล็กน้อยเปอร์เซ็นต์ของพวกเขาคือ 4.1% ถัดไปมาแมกนีเซียมและโซเดียม - 2.3% ต่อโพแทสเซียม - 2.1% โลหะที่เหลือในธรรมชาติครอบครองไม่เกิน 0.6% เป็นที่น่าสังเกตว่าแมกนีเซียมและโซเดียมสามารถขุดได้อย่างเท่าเทียมกันทั้งในพื้นดินและในน้ำทะเล
การผลิตโลหะ
ขั้นตอนการสกัดองค์ประกอบจะลดลงเป็นการสกัดแร่ การค้นหาโลหะในธรรมชาติในรูปของแร่เป็นกระบวนการที่ง่ายและพบได้บ่อยที่สุดในอุตสาหกรรมที่กว้างขวาง ในการค้นหาตะกอนผลึก จะใช้อุปกรณ์ทางธรณีวิทยาพิเศษที่วิเคราะห์องค์ประกอบของสารในพื้นที่เฉพาะของโลก บ่อยครั้งที่การค้นพบโลหะในธรรมชาติลดลงเป็นวิธีการเปิดใต้ดินซ้ำซาก
หลังจากการขุด ระยะการตกแต่งเริ่มต้น เมื่อจากแร่เข้มข้นจะตกตะกอนจากแร่เดิม เพื่อแยกความแตกต่างขององค์ประกอบ, การทำให้เปียก, กระแสไฟฟ้า, ปฏิกิริยาเคมี, การอบชุบด้วยความร้อน ส่วนใหญ่แล้วการปล่อยแร่โลหะเกิดจากการหลอมเหลวซึ่งก็คือการให้ความร้อนด้วยการลดลง
การขุดอลูมิเนียม
โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็กมีส่วนร่วมในกระบวนการนี้ในแง่ของปริมาณการบริโภคและการผลิต เป็นผู้นำในอุตสาหกรรมหนักสาขาอื่นๆ โลหะที่แพร่หลายที่สุดในเปลือกโลกเป็นที่ต้องการอย่างมากในโลกสมัยใหม่ ในแง่ของการผลิต อลูมิเนียมเป็นรองเพียงเหล็กกล้าเท่านั้น
ประเทศชั้นนำในหมู่ผู้ผลิตนี้ส่วนประกอบคือจีน มีการถลุงโลหะมากถึง 18.5 ล้านตันต่อปี บริษัทชั้นนำที่มีคะแนนใกล้เคียงกันสำหรับการสกัดอะลูมิเนียมคือ UC RUSAL สมาคมรัสเซีย-สวิส
การประยุกต์ใช้โลหะ
องค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่มมีความทนทานการซึมผ่านไม่ได้และความต้านทานสัมพัทธ์ต่อผลกระทบของอุณหภูมิ นี่คือสาเหตุที่โลหะมีอยู่ทั่วไปในชีวิตประจำวัน ปัจจุบันนี้ใช้ทำสายไฟ ตัวต้านทาน อุปกรณ์และของใช้ในครัวเรือน
โลหะเป็นโครงสร้างในอุดมคติและวัสดุเครื่องมือ โลหะผสมบริสุทธิ์และผสมใช้ในการก่อสร้าง ในวิศวกรรมเครื่องกลและการบิน สารประกอบหลักคือเหล็กกล้าและพันธะที่แข็งกว่า
