Цвет меди алюминия железа блестят ли эти металлы: Цвет меди, алюминия, железа

alexxlab | 20.03.1980 | 0 | Разное

Содержание

Химические и физические свойства металлов

Металлы отличаются друг от друга различными параметрами. Принято выделять физические и химические свойства металла.

Физические свойства определяют внешние характеристики металла. К ним относят: вес, цвет, электропроводность. Также физические свойства характеризуют то, насколько металл проводит тепло, какая у него плотность и пластичность.

Химические свойства связаны с реакцией металлов на определенные воздействия. Например, насколько сильно металл подвержен коррозиям, как он окисляется и способен ли растворяться в жидкостях.

Рассмотрим более подробно характеристики каждого из свойств.

Цвет. Это характеристика, которая отображает оттенки металлов – серебристый, белый, стальной, желтый. Интересно то, что металлы не пропускают через себя свет. Они его отражают. Большая часть известных металлов имеет серебристо-белые оттенки. По цвету металлы подразделяются на черные и цветные.

Способность плавиться. Одно из главных и основных свойств металлов. Характеризует реакцию металла на повышения и понижение температуры. Плавкость показывает, как быстро металл из твердого состояния, может превратиться в жидкое и наоборот. И какие температуры при этому нужны. Температуру при плавлении разных металлов часто меняют с определенными интервалами. Иногда, чтобы расплавить металл, нужно постепенно повышать температуру. Если это сделать сразу, качество изделия из этого металла может быть на низком уровне. Знание характеристик плавкости того или иного металла позволяет применять сплавы для создания специальных матриц, которые защищают различные приборы от возгорания.
Электропроводность показывает, насколько металл способен пропускать и переносить электричество. Все металлы, по сравнению с другими материалами, отличаются огромной электропроводностью. Кстати, чем больше температура воздействия на металл, тем меньше он проводит через себя электричество. Сплавы из разных металлов характеризуются меньшей электропроводностью.

Магнитные характеристики. Магнитностью обладают небольшое количество металлов – железо, николь, кобальт. Но при повышении температуры и эти металлы теряют свойство магнитности. На магнитные характеристики особое внимание уделяется во время создания машин и приборов связи.
Теплопроводимость – способность металлов проводите тепло.
Вес – он измеряется в граммах, расчет идет по одному кубическому сантиметру. Металлы подразделяются на тяжелые и легкие. Самый маленький удельный вес у магния, самый большой у вольфрама. В машиностроении данная характеристика металла является очень важным элементом.

Кстати, ртуть это единственный жидкий металл. Все остальные металлы относятся к твердым. Исключения составляют сплавы разным металлов.

Знание физических свойств металлов, позволяет применять их по назначению, выбирать способы обработки и прогнозировать сроки службы.

Рассмотрим подробнее химические свойства металлов.

Химические свойства зависят от того, как располагаются атомы. Тип кристаллической решетки также влияет на химию металла. Все металлы с легкостью отдают электроны.

Устойчивость к коррозиям. Коррозия – это изменение (разрушение) металлов в ходе какого-то воздействия. Воздействие может быть физическим, химическим. Всем известны пример коррозии – появление ржавчины на металлах. Стойкость к разрушению является очень важной характеристикой при выборе металла. Благородные металлы практически не подвергаются коррозии (например, золото, платина). Цветные металлы в меньшей степени подвержены разрушению. Больше всего поддаются коррозийным изменениям черные металлы. Для того, чтобы достичь высокой стойкости к разрушению, часто используют специальные покрытия и определяют, какой металл лучше подойдет для поставленной цели.

Способность к окислению. Данная характеристика отображает, как металл взаимодействует с кислородом с применением различных окислителей.

Способность к растворению. Есть группы металлов, которое при определенных условиях хорошо растворяются. Из них можно получить твердый раствор. Для растворения применяют различные кислоты. Также существует анодное растворение. Для этих целей применяется раствор электролита.

Ниже в Таблице 1 рассмотрены все физические показатели трех металлов.

	Физические свойства металла	Алюминий	Железо	Медь
1	Состояние	твердый	твердый	твердая
2	Цвет (оттенок)	серебристо-белый	серый	с красным оттенком
3	Пластичность	высоко-пластичный	пластичный	самый пластичный
4	Твердость	<2,5	Диапазон от 2,5 до 5	< 2,5
5	Блеск	блестит	блестит на свежем срезе	блестит, если потереть
6	t плавления	Легкоплавкий (660)	Тугоплавкий (1540)	Средний (1080)
7	Плотность	Легкий (2,7)	Тяжелый (7,7)	Тяжелый (9)
8	Теплопроводность	+	+	+
9	Электропроводность	+	+	+

Таблица 1. Сравнение физических свойств разных металлов.

(Условные обозначения: + «хорошая»)

Из данной таблицы видно, что сравниваемые металлы по одним свойствам одинаковые или очень схожи, а по другим явно отличаются друг от друга. Одни металлы можно отличить друг от друга по внешнему виду (цвет, блеск, состояние). А другие свои отличия проявляют в процессе воздействия на них (повышение/понижение температуры, физическое воздействие). Все эти свойства позволяют выбрать тот металл, который соответствует необходимым требованиям в производстве различных металлических изделий.

Рассмотрим химические свойства данных металлов.

Алюминий – активный металл. При попадании на открытый воздух на поверхности появляется пленка оксида. Коррозия алюминия случается в очень редких случаях. Относится к металлам не подверженным к разрушению. Он хорошо взаимодействует с кислородом, галогенами, серой (при повышении температуры), с углеродом (при повышении температуры). Ртуть способна разрушить поверхность алюминия. Алюминий применяется как покрытие на изделиях с целью защиты от окисления во время нагревания.

Железо – относится к металлам средней активности. При обычной температуре не взаимодействует с кислородом и водой. Но если воздух влажный, то железо очень быстро подвергается коррозии. На поверхности появляется ржавчина и темные пятна. С различными металлами железо легко образует сплавы. Взаимодействует с галогенами, серой, кислотами.
Медь – при попадании на воздух сверху покрывается пленкой карбоната. Он предотвращает дальнейшее окисление почвы. При повышении температуры способна вступать в реакцию с простыми и сложными веществами.

Все металлы обладают определенными свойствами и характеристиками. Знание этих свойств необходимо для правильного применения металлов. Не все металлы одинаково реагируют на внешние условия, физическое воздействие, температуру. Физические и химические свойства относятся к самым главным характеристикам металлов.

Для исследования свойств металлов в наше время применяют различные методы. Проводят следующие виды анализа: химический, спектральный, механический, технологический. Это самые часто используемые методы, которые позволяют оценить качество изделия, и получить информацию о происхождении металла и его основные параметры.

Спеццена на фрезы HPMT

Скидка 10% до 31 декабря

Перейти

Свойства металлов, электрофизическое свойство металлов

Все чистые (с химической точки зрения) металлы – это простые вещества, состоящие из атомов одного химического элемента. В таблице Менделеева металлические свойства элементов возрастают справа налево. Все чистые металлы (как элементы) – являютя простыми веществами.

Свойства металлов

Сверхчистые металлыКристаллический кремний – полупроводникФотоэффект

Различают физические и химические свойства металлов. В общем случае, свойства металлов достаточно разнообразны. Различают металлы щелочные, щелочноземельные, чёрные, цветные, лантаноиды (или редкоземельные – близкие по химическим свойствам к щелочноземельным), актиноиды (большинство из них – радиоактивные элементы), благородные и платиновые металлы. Кроме того, отдельные металлы проявляют как металлические, так и неметаллические свойства. Такие металлы – амфотерные (или как говорят – переходные).

Практически все металлы имеют некоторые общие свойства: металлический блеск, строение кристаллической решётки, способность в химических реакциях проявлять свойства восстановителя, при этом окисляясь. В химических реакциях ионы растворённых металлов при взаимодействии с кислотами образуют соли, при взаимодействии с водой (в зависимости от активности металла) образуют щёлочь или основание.

Почему блестят металлы

Свойства металлов

В узлах кристаллической решётки металлов содержатся атомы. Электроны, движущиеся вокруг атомов, образуют “электронный газ” который свободно может перемещаться в разных направлениях. Это свойство объясняет высокую электропроводность и теплопроводность металлов.

Электронный газ отражает почти все световые лучи. Именно поэтому металлы так сильно блестят и чаще всего имеют серый или белый цвет. Связи между отдельными слоями металла невелики, что позволяет перемещать эти слои под нагрузкой в разных направлениях (по-другому – деформировать металл). Уникальным металлом является чистое золото. С помощью ковки из чистого золота можно сделать фольгу толщиной 0,002 мм! такой тончайший листочек металла полупрозрачен и имеет зелёный оттенок если смотрень через него на солнечный свет.

Электрофизическое свойство металлов

Электрофизическое свойство металлов выражено в его электропроводности. Принято считать, что все металлы имеют высокую электропроводность, то есть хорошо проводят ток! Но это не так, да и к тому же, всё зависит от температуры, при которой замеряют ток. Представим себе кристаллическую решётку металла, в которой ток передаётся с помощью движения электронов. Электроны движутся от одного узла кристаллическрой решётки к другому. Один электрон “выталкивает” из узла решётки другой электрон, который продолжает двигаться к другому узлу решётки и т.д. То есть электропроводность также зависит от того, насколько легко электроны могут перемещаться между узлов решётки. Можно сказать, что электропроводность металла зависит от кристаллического строения решётки и плотности расположения в ней частиц. Частицы в узлах решётки имеют колебания, и эти колебания тем больше, чем выше температура металла. Такие кролебания значительно препятствуют перемещению электронов в кристаллической решётке. Таким образом, чем ниже температура металла, тем выше его способность проводить ток!

Отсюда вытекает понятие сверхпроводимости, которое наступает в металле при температуре близкой к абсолютному нулю! При абсолютном нуле (-273 ⁰C) колебания частиц в кристаллической решётке металла полностью затухают!

Электрофизическое свойство металлов, связанное с прохождением тока, называют температурным коэффициентом электросопротивления!

Электрофизическое свойство металлов

Установлен интересный факт, что, например у свинца (Pb) и ртути (Hg) при температуре, которая выше абсолютного нуля всего на несколько градусов, почти полностью исчезает электросопротивление, то есть наступает условие сверхпроводимости.

Самую высокую электропроводность имеет серебро (Ag), затем медь (Cu), далее идёт золото (Au) и алюминий (Al). С высокой электропроводностью этих металлов связано их использование в электротехнике. Иногда, для обеспечения химической стойкости и антикоррозионных свойств используют именно золото (позолоченные контакты).

Надо отметить, что электропроводность металлов значительно выше, чем электропроводность неметаллов. Вот например, углерод (С – графит) или кремний (Si) имеют электропроводность в 1000 раз меньше, чем, например, у ртути. Кроме того, неметаллы, в своём большинстве не являются проводниками электричества. Но среди неметаллов встречаются полупроводники: германий (Ge), кремний кристаллический, а также некоторые оксиды, фосфиты (химические соединения металла с фосфором) и сульфиды (химические соединения металла и серы).

Вам, наверное, знакомо явление фотоэффекта – это свойство металлов под действием температуры или света отдавать электроны.

Что касается теплопроводности металлов, то её можно оценить из таблицы Менделеева, – она распределяется точно также, как электроотрицательность металлов. (Металлы, находящиеся слева вверху имеют наибольшую электроотрицательность, например, электроотрицательность натрия Na равна -2,76 В). В вою очередь, теплопроводность металлов объясняется наличием свободных электронов, которые переносят тепловую энергию.

Что делают из руды пластмассу металл или стекло

ЧТО ДЕЛАЮТ ИЗ РУДЫ? 1)ПЛАСТМАССУ 2)МЕТАЛЛ 3)СТЕКЛО 4)ДЕРЕВО

Toggle navigation

Ответ

Имя пользователя или адрес электронной почты
Пароль
Запомнить
Вход
Регистрация | Я забыл сво

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Некоторые химические элементы называются металлами . Они являются большинством элементов периодической таблицы. Эти элементы обычно обладают следующими свойствами:

Они могут проводить электричество и тепло.
Их легко сформировать.
У них блестящий вид.
Они имеют высокую температуру плавления.

Большинство металлов остаются твердыми при комнатной температуре, но это не обязательно.Ртуть жидкая. Сплавы – это смеси, в которых хотя бы одна часть смеси представляет собой металл. Примеры металлов: алюминий, медь, железо, олово, золото, свинец, серебро, титан, уран и цинк. Хорошо известные сплавы включают бронзу и сталь.

Изучение металлов называется металлургией.

Признаки сходства металлов (свойства металлов) [изменить | изменить источник]

Большинство металлов твердые, блестящие, они кажутся тяжелыми и плавятся только при очень высоких температурах.Куски металла издают звон колокольчика при ударе чего-то тяжелого (они звонкие). Тепло и электричество могут легко проходить через металл (он проводящий). Кусок металла можно разбить на тонкий лист (он ковкий) или растянуть на тонкую проволоку (он пластичный). Металл трудно разорвать (у него высокая прочность на разрыв) или разбить (у него высокая прочность на сжатие). Если надавить на длинный тонкий кусок металла, он согнется, а не сломается (он эластичный). За исключением цезия, меди и золота, металлы имеют нейтральный серебристый цвет.

Не все металлы обладают этими свойствами. Ртуть, например, жидкая при комнатной температуре, свинец очень мягкий, а тепло и электричество не проходят через железо так, как через медь.

Мост в России металлический, вероятно, железный или стальной.

Металлы очень полезны людям. Их используют для изготовления инструментов, потому что они могут быть прочными и легко поддающимися обработке. Из железа и стали строили мосты, здания или корабли.

Некоторые металлы используются для изготовления таких предметов, как монеты, потому что они твердые и не изнашиваются быстро.Например, медь (блестящая и красного цвета), алюминий (блестящая и белая), золото (желтая и блестящая), а также серебро и никель (также белые и блестящие).

Некоторые металлы, например сталь, можно делать острыми и оставаться острыми, поэтому их можно использовать для изготовления ножей, топоров или бритв.

Редкие металлы с высокой стоимостью, такие как золото, серебро и платина, часто используются для изготовления ювелирных изделий. Металлы также используются для изготовления крепежа и шурупов. Кастрюли, используемые для приготовления пищи, могут быть сделаны из меди, алюминия, стали или железа.Свинец очень тяжелый и плотный, и его можно использовать в качестве балласта на лодках, чтобы не допустить их опрокидывания или защитить людей от ионизирующего излучения.

Многие изделия, сделанные из металлов, на самом деле могут быть сделаны из смесей по крайней мере одного металла с другими металлами или с неметаллами. Эти смеси называются сплавами. Некоторые распространенные сплавы:

Люди впервые начали делать вещи из металла более 9000 лет назад, когда они обнаружили, как получать медь из [] руды. Затем они научились делать более твердый сплав – бронзу, добавляя к ней олово.Около 3000 лет назад они открыли железо. Добавляя небольшое количество углерода в железо, они обнаружили, что из них можно получить особенно полезный сплав – сталь.

В химии металл – это слово, обозначающее группу химических элементов, обладающих определенными свойствами. Атомы металла легко теряют электрон и становятся положительными ионами или катионами. Таким образом, металлы не похожи на два других вида элементов – неметаллы и металлоиды. Большинство элементов периодической таблицы – металлы.

В периодической таблице мы можем провести зигзагообразную линию от элемента бора (символ B) до элемента полония (символ Po). Элементы, через которые проходит эта линия, – это металлоиды. Элементы, расположенные выше и справа от этой линии, являются неметаллами. Остальные элементы – это металлы.

Большинство свойств металлов обусловлено тем, что атомы в металле не очень крепко удерживают свои электроны. Каждый атом отделен от других тонким слоем валентных электронов.

Однако некоторые металлы отличаются. Примером может служить металлический натрий. Он мягкий, плавится при низкой температуре и настолько легкий, что плавает на воде. Однако людям не следует пробовать это, потому что еще одно свойство натрия состоит в том, что он взрывается при соприкосновении с водой.

Большинство металлов химически стабильны и не вступают в реакцию легко, но некоторые реагируют. Реактивными являются щелочные металлы, такие как натрий (символ Na) и щелочноземельные металлы, такие как кальций (символ Ca). Когда металлы действительно вступают в реакцию, они часто реагируют с кислородом.Оксиды металлов являются основными. Оксиды неметаллов кислые.

Соединения, в которых атомы металлов соединены с другими атомами, образуя молекулы, вероятно, являются наиболее распространенными веществами на Земле. Например, поваренная соль – это соединение натрия.

Кусок чистой меди, найденной как самородная медь

Считается, что использование металлов отличает людей от животных. Прежде чем использовать металлы, люди делали инструменты из камня, дерева и костей животных. Сейчас это называется каменным веком.

Никто не знает, когда был найден и использован первый металл. Вероятно, это была так называемая самородная медь, которую иногда находят большими кусками на земле. Люди научились делать из него медные инструменты и другие вещи, хотя для металла он довольно мягкий. Они научились плавке, чтобы получать медь из обычных руд. Когда медь плавили на огне, люди научились делать сплав под названием бронза, который намного тверже и прочнее меди. Из бронзы делали ножи и оружие.Это время в истории человечества примерно после 3300 г. до н.э. часто называют бронзовым веком, то есть временем бронзовых инструментов и оружия.

Примерно в 1200 году до нашей эры некоторые люди научились делать железные орудия труда и оружие. Они были даже тверже и прочнее бронзы, и это было преимуществом на войне. Время железных инструментов и оружия теперь называется железным веком. . Металлы были очень важны в истории человечества и цивилизации. Железо и сталь сыграли важную роль в создании машин. Золото и серебро использовались в качестве денег, чтобы люди могли торговать, то есть обмениваться товарами и услугами на большие расстояния.

В астрономии металл – это любой элемент, кроме водорода или гелия. Это потому, что эти два элемента (а иногда и литий) – единственные, которые образуются вне звезд. В небе спектрометр может видеть признаки металлов и показывать астроному металлы в звезде.

В организме человека некоторые металлы являются незаменимыми питательными веществами, такими как железо, кобальт и цинк. Некоторые металлы могут быть безвредными, например рутений, серебро и индий. Некоторые металлы могут быть токсичными в больших количествах. Другие металлы, такие как кадмий, ртуть и свинец, очень ядовиты.Источники отравления металлами включают горнодобывающую промышленность, хвостохранилища, промышленные отходы, сельскохозяйственные стоки, профессиональные воздействия, краски и обработанную древесину.

сталь | Состав, свойства, типы, марки и факты

Основной металл: железо

Изучение производства и структурных форм железа от феррита и аустенита до легированной стали

Железная руда является одним из самых распространенных элементов на Земле, и одно из основных ее применений – производство стали. В сочетании с углеродом железо полностью меняет свой характер и становится легированной сталью.

Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видеоролики к этой статье

Основным компонентом стали является железо, металл, который в чистом виде не намного тверже меди.За исключением крайних случаев, железо в твердом состоянии, как и все другие металлы, является поликристаллическим, то есть состоит из множества кристаллов, которые соединяются друг с другом на своих границах. Кристалл – это упорядоченное расположение атомов, которое лучше всего можно представить как сферы, соприкасающиеся друг с другом. Они упорядочены в плоскостях, называемых решетками, которые определенным образом пронизывают друг друга. Для железа структуру решетки лучше всего можно представить в виде единичного куба с восемью атомами железа в углах. Для уникальности стали важна аллотропия железа, то есть его существование в двух кристаллических формах.В объемно-центрированном кубе (ОЦК) в центре каждого куба находится дополнительный атом железа. В расположении гранецентрированного куба (ГЦК) есть один дополнительный атом железа в центре каждой из шести граней единичного куба. Существенно, что стороны гранецентрированного куба или расстояния между соседними решетками в ГЦК-схеме примерно на 25 процентов больше, чем в ОЦК-схеме; это означает, что в структуре ГЦК больше места, чем в структуре БЦК, для хранения посторонних ( i.е., легирующих) атомов в твердом растворе.

Железо имеет аллотропию ОЦК ниже 912 ° C (1674 ° F) и от 1394 ° C (2541 ° F) до точки плавления 1538 ° C (2800 ° F). Называемое ферритом, железо в его ОЦК-образовании также называется альфа-железом в более низком температурном диапазоне и дельта-железом в более высокотемпературной зоне. Между 912 ° и 1394 ° C железо находится в порядке ГЦК, которое называется аустенитом или гамма-железом. Аллотропное поведение железа сохраняется, за некоторыми исключениями, в стали, даже когда сплав содержит значительные количества других элементов.

Существует также термин бета-железо, который относится не к механическим свойствам, а, скорее, к сильным магнитным характеристикам железа. При температуре ниже 770 ° C (1420 ° F) железо является ферромагнитным; температуру, выше которой он теряет это свойство, часто называют точкой Кюри.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

В чистом виде железо мягкое и, как правило, не используется в качестве конструкционного материала; основной метод его упрочнения и превращения в сталь – добавление небольшого количества углерода.В твердой стали углерод обычно присутствует в двух формах. Либо он находится в твердом растворе в аустените и феррите, либо находится в виде карбида. Форма карбида может быть карбидом железа (Fe ₃ C, известный как цементит) или карбидом легирующего элемента, такого как титан. (С другой стороны, в сером чугуне углерод проявляется в виде хлопьев или кластеров графита из-за присутствия кремния, подавляющего образование карбидов.)

Влияние углерода лучше всего иллюстрируется диаграммой равновесия железо-углерод.Линия A-B-C представляет точки ликвидуса (, т.е. температуры, при которых расплавленное железо начинает затвердевать), а линия H-J-E-C представляет точки солидуса (при которых затвердевание завершается). Линия A-B-C показывает, что температура затвердевания снижается по мере увеличения содержания углерода в расплаве железа. (Это объясняет, почему серый чугун, содержащий более 2 процентов углерода, обрабатывается при гораздо более низких температурах, чем сталь.) Расплавленная сталь, например, с содержанием углерода 0.77 процентов (показано вертикальной пунктирной линией на рисунке) начинают затвердевать при температуре около 1475 ° C (2660 ° F) и полностью затвердевают при температуре около 1400 ° C (2550 ° F). С этого момента все кристаллы железа находятся в аустенитном – т. Е. ГЦК – расположении и содержат весь углерод в твердом растворе. При дальнейшем охлаждении происходит резкое изменение примерно при 727 ° C (1341 ° F), когда кристаллы аустенита превращаются в тонкую пластинчатую структуру, состоящую из чередующихся пластинок феррита и карбида железа.Эта микроструктура называется перлитом, а изменение называется эвтектоидным превращением. Перлит имеет твердость алмазной пирамиды (DPH) приблизительно 200 килограммов-сил на квадратный миллиметр (285 000 фунтов на квадратный дюйм), по сравнению с DPH 70 килограммов-сил на квадратный миллиметр для чистого железа. Охлаждение стали с более низким содержанием углерода (, например, 0,25 процента) приводит к получению микроструктуры, содержащей около 50 процентов перлита и 50 процентов феррита; он мягче, чем перлит, с DPH около 130.Сталь с содержанием углерода более 0,77 процента, например 1,05 процента, содержит в своей микроструктуре перлит и цементит; он тверже перлита и может иметь DPH 250.

Диаграмма равновесия железо-углерод.

Encyclopædia Britannica, Inc. .

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Эта статья о железе и металле. Для инструмента, называемого утюгом, см. Глажение.

Железо – это химический элемент и металл. Это самый распространенный химический элемент на Земле (по массе) и наиболее широко используемый металл. Он составляет большую часть ядра Земли и является четвертым по распространенности элементом земной коры.

Металл используется очень часто, потому что он прочный и дешевый.Железо – основной ингредиент, используемый для производства стали. Необработанное железо магнитно (притягивается к магнитам), а составной магнетит – постоянно магнитный.

В некоторых регионах железо использовалось около 1200 г. до н. Э. Это событие считается переходом от бронзового века к железному веку.

Физические свойства [изменить | изменить источник]

Железо – серый серебристый металл. Он магнитный, хотя разные аллотропы железа обладают разными магнитными свойствами. Железо легко найти, добыть и выплавить, поэтому оно так полезно.Чистое железо мягкое и очень пластичное.

Химические свойства [изменить | изменить источник]

Железо реактивно. Он реагирует с большинством кислот, например с серной кислотой. При реакции с серной кислотой образует сульфат железа. Эта реакция с серной кислотой используется для очистки металла.

Железо реагирует с воздухом и водой с образованием ржавчины. Когда ржавчина отслаивается, обнажается больше железа, позволяя ржаветь большему количеству железа. В конце концов, вся железка заржавела. Другие металлы, такие как алюминий, не ржавеют.Железо можно легировать хромом, чтобы получить нержавеющую сталь, которая в большинстве случаев не ржавеет.

Порошок железа может реагировать с серой с образованием сульфида железа (II), твердого твердого вещества черного цвета. Железо также реагирует с галогенами с образованием галогенидов железа (III), таких как хлорид железа (III). Железо реагирует с галогеноводородными кислотами с образованием галогенидов железа (II), таких как хлорид железа (II).

Химические соединения [изменить | изменить источник]

Железо образует химические соединения с другими элементами. Обычно другой элемент окисляет железо.Иногда берутся два электрона, а иногда три. Соединения, в которых у железа есть два электрона, называются соединениями железа. Соединения, в которых у железа есть три электрона, называются соединениями трехвалентного железа. Соединения двухвалентного железа содержат железо в степени окисления +2. В соединениях трехвалентного железа железо находится в степени окисления +3. Соединения железа могут быть черными, коричневыми, желтыми, зелеными или пурпурными.

Соединения железа являются слабыми восстановителями. Многие из них зеленые или синие. Наиболее распространенное соединение железа – сульфат железа.

Соединения железа являются окислителями. Многие из них коричневые. Наиболее распространенное соединение железа – оксид железа, тоже самое, что ржавчина. Одна из причин, по которой железо ржавеет, заключается в том, что оксид железа является окислителем. Он окисляет железо, ржавея даже под покраской. Поэтому при небольшой царапине на краске все это может заржаветь.

Соединения железа (II) [изменить | изменить источник]

Соединения в степени окисления +2 являются слабыми восстановителями. Обычно они светлые.Они реагируют с кислородом воздуха. Они также известны как соединения железа.

Сульфид железа (II), блестящее химическое вещество, которое реагирует с кислотами с выделением сероводорода, обнаружено в земле
Сульфат железа (II), сине-зеленый кристаллический химикат, получаемый в результате реакции серной кислоты со сталью, используемый для уменьшения содержания ядов, таких как хромат, в бетоне
Хлорид железа (II), бледно-зеленый кристаллический химикат, полученный в результате реакции соляной кислоты со сталью
Гидроксид железа (II), темно-зеленый порошок, полученный электролизом воды железным анодом, вступает в реакцию с кислородом и становится коричневым.
Оксид железа (II), черный, легковоспламеняющийся, редкий

Смешанная степень окисления [изменить | изменить источник]

Эти соединения редки; только один общий.Они находятся в земле.

Соединения железа (III) [изменить | изменить источник]

Соединения в степени окисления +3 обычно коричневые. Они окислители. Они едкие. Они также известны как соединения трехвалентного железа.

Оксид железа (III), ржавчина, красно-коричневый, растворяется в кислоте
Хлорид железа (III), ядовитый и едкий, растворяется в воде с образованием темно-коричневого кислого раствора. Получается в результате реакции железа с соляной кислотой и окислителем
Нитрат железа (III), светло-фиолетовый, коррозионно-активный, используемый при травлении
Сульфат железа (III), редко, светло-коричневый, растворяется в воде.Производится в результате реакции железа с серной кислотой и окислителем.

Во Вселенной много железа, потому что это конечная точка ядерных реакций в больших звездах. Это последний элемент, который должен быть произведен до того, как взрыв сверхновой звезды выбросит железо в космос.

Металл – главный ингредиент ядра Земли. На поверхности он находится в виде соединения железа или трехвалентного железа. Некоторые метеориты содержат железо в виде редких минералов. Обычно железо находится в земле в виде гематитовой руды, большая часть которой была произведена во время Великого события оксигенации.Железо можно извлечь из руды в доменной печи. Некоторое количество железа встречается в виде магнетита.

В мясе есть соединения железа. Железо является важной частью гемоглобина красных кровяных телец.

Чугун производится на крупных заводах , , путем восстановления гематита углеродом (коксом). Это происходит в больших контейнерах, называемых доменными печами. Доменная печь заполнена железной рудой, коксом и известняком. Вдувается очень горячий поток воздуха, который вызывает возгорание кокса.Сильная жара заставляет углерод реагировать с железной рудой, забирая кислород из оксидов железа и образуя диоксид углерода. Двуокись углерода представляет собой газ, и он выходит из смеси. В утюг попал песок. Известняк, состоящий из карбоната кальция, превращается в оксид кальция и диоксид углерода, когда известняк очень горячий. Оксид кальция вступает в реакцию с песком, образуя жидкость, называемую шлаком. Шлак сливают, остается только чугун. В результате реакции в доменной печи останется чистое жидкое железо, где ему можно придать форму и закалить после охлаждения.Почти все металлургические заводы сегодня являются частью сталелитейных заводов, и почти весь чугун превращается в сталь.

Есть много способов работы с железом. Железо можно закалить, нагревая кусок металла и окропляя его холодной водой. Его можно смягчить, нагревая и давая ему медленно остыть. Его также можно штамповать с помощью тяжелого пресса. Его можно натянуть на провода. Из него можно прокатать листовой металл.

В Соединенных Штатах большая часть железа была извлечена из земли в Миннесоте, а затем отправлена на корабле в Индиану и Мичиган, где из него превратилась сталь.

Как металл [изменить | изменить источник]

Железо используется больше, чем любой другой металл. Это прочно и дешево. Из него делают здания, мосты, гвозди, шурупы, трубы, фермы и башни.

Железо не очень реактивно, поэтому его легко и дешево извлечь из руды. После превращения в сталь он очень прочен и используется для армирования бетона.

Есть разные виды утюгов. Чугун – это чугун, производимый способом, описанным выше в статье. Он твердый и хрупкий.Он используется для изготовления таких вещей, как крышки ливневых стоков, крышки люков и блоки двигателя (основная часть двигателя).

Сталь – наиболее распространенная форма железа. Стали бывают нескольких видов. Мягкая сталь – это сталь с низким содержанием углерода. Он мягкий и легко сгибается, но не трескается. Используется для гвоздей и проволоки. Углеродистая сталь тверже, но более хрупкая. Используется в инструментах.

Есть и другие марки стали. Нержавеющая сталь из-за содержания хрома устойчива к ржавчине, а никель-железные сплавы могут оставаться прочными при высоких температурах.Другие стали могут быть очень твердыми, в зависимости от добавленных сплавов.

Кованое железо легко формуется и используется для изготовления заборов и цепей.

Очень чистое железо мягкое и может легко ржаветь (окисляться). Он также довольно реактивный.

Как соединения [изменить | изменить источник]

Соединения железа используются для нескольких целей. Хлорид железа (II) используется для очистки воды. Также используется хлорид железа (III). Сульфат железа (II) используется для восстановления хроматов в цементе. Некоторые соединения железа используются в витаминах.

Дефицит железа – это самый распространенный дефицит питания в мире. ^[1]^[2]^[3]

Нашему телу необходимо железо, чтобы помочь кислороду добраться до наших мышц, потому что оно лежит в основе некоторых важных макромолекул нашего тела, таких как гемоглобин, которые заставляют его работать. лучше. Во многие крупы добавлено железо (элемент , металл, , железо). ^[4]^[5] Его добавляют в крупы в виде крошечных металлических опилок. Иногда даже можно увидеть осколки, если взять очень сильный магнит и положить его в коробку.Магнит будет притягивать эти железки. Эти маленькие металлические стружки не вредны для нашего организма. ^[6]

Железо наиболее доступно для организма при добавлении к аминокислотам – железо в этой форме усваивается в десять-пятнадцать раз лучше, чем в качестве элемента. ^[7] Железо также содержится в мясе, например в стейке. Железо, содержащееся в пищевых добавках, находится в форме химического вещества, такого как сульфат железа (II), который дешев и хорошо усваивается. Организм не потребляет больше железа, чем ему нужно, и обычно ему нужно очень мало.Железо в красных кровяных тельцах перерабатывается системой, разрушающей старые клетки. Потеря крови в результате травмы или заражения паразитами может быть более серьезной. ^[8]

Железо токсично при попадании в организм большого количества. Когда принимается слишком много таблеток железа, люди (особенно дети) заболевают. Кроме того, существует генетическое заболевание, которое нарушает регуляцию уровня железа в организме.

Есть химические вещества, связывающиеся с железом, которые могут прописать врачи.

↑ Центры по контролю и профилактике заболеваний (2002).«Дефицит железа – США, 1999–2000». MMWR . 51 : 897–9.
↑ Hider, Robert C .; Конг, Сяоле (2013). «Глава 8. Железо: эффект перегрузки и дефицита». В Астрид Сигель, Гельмут Сигель и Роланд К. О. Сигель (ред.). Взаимосвязь между ионами эссенциальных металлов и болезнями человека . Ионы металлов в науках о жизни. 13 . Springer. С. 229–294. DOI: 10.1007 / 978-94-007-7500-8_8.
↑ Длоуи, Эдриенн К.; Ауттен, Кэрин Э. (2013). «Глава 8.4 Поглощение, транспортировка и хранение железа». В Banci, Лючия (ред.) (Ред.). Металломика и клетка . Ионы металлов в науках о жизни. 12 . Springer. DOI: 10.1007 / 978-94-007-5561-1_8. ISBN 978-94-007-5560-4 . CS1 maint: дополнительный текст: список редакторов (ссылка) электронная книга ISBN 978-94-007-5561-1 ISSN 1559-0836 электронная-ISSN 1868-0402
↑ «Проверка прочности железа в зерновых». Министерство сельского хозяйства США.Проверено 29 января 2010.
↑ Адамс, Сесил. Возвращение прямого наркотика . Нью-Йорк: Ballantine Books, 1994
↑ Фелтон, Брюс. Единственный в своем роде . Нью-Йорк: Уильям Морроу и компания, 1992.
↑ Пинеда О., Эшмид HD (2001). «Эффективность лечения железодефицитной анемии у младенцев и детей раннего возраста с хелатом бис-глицината железа». Питание . 17 (5): 381–4. DOI: 10.1016 / S0899-9007 (01) 00519-6. PMID 11377130.
↑ Эндрюс Н.С. 2000. Нарушения обмена железа. Медицинский журнал Новой Англии . Соответствующая переписка, опубликована в NEJM 342 : 1293-1294.

Как отличить алюминий от свинца

Какими способами можно определить какой металл?

Железо – без цвета, магнититься и ржавеет.
Алюминий – белёсого цвета, не магнититься, окисляется белым налётом.
Медь – красноватого оттенка, при окислении темнеет и покрывается зелёным налётом. Не магнититься. При горении пламя зеленоватое.
Бронза – желтоватого цвета, почти не окисляется, не могнититься.
Нержавейка – без цвета (или сероватая), не магнититься или может.
Магний – серебристо-белого оттенка, не магнититься, на запах немного сладковатый, при горении пламя ярко-белого цвета (горюч).
Титан – сероватый оттенок, не магнититься..

Можно как-то определять по цвету пламени при сжигании. Но какой цвет кому принадлежит?
Стали как-то определяют на наждаке по форме и цвету искр..
Как определить, что перед нами сплав а не чистый (относительно) материал?

У кого есть информация по определению – Поделитесь.

Какими способами можно определить какой металл?

У кого есть информация по определению – Поделитесь.

Чистые металлы не применяются в машиностроении, разве нет? Если только серебро, золото или палладий в покрытии контактов, а все конструкционные материалы — сплавы. Даже медь в проводниках.

Кипящие стали можно определить по искрам на круге — редкие длинные, оранжевые линии. Высокоуглеродистые дадут богатый пучок светлых искр со *звёздочками* на конце. Чем больше в стали углерода, тем цвет искр светлее, а *звёздочек* больше. Инструментальные стали дадут короткие, ломаные пучки искр со *звёздочками*.

Один из самых «бородатых» анекдотов студентов – химиков: «Алюминий – это такое железо, только легкое». Ну а если серьезно, элемент периодический системы №13 – самый легкий металл, который может существовать в чистом виде в воздушной атмосфере. Относительную химическую инертность обеспечивает тончайшая пленка, состоящая из оксида и гидроксида, которая пассивирует поверхность и предотвращает дальнейшую реакцию с атмосферным кислородом или слабыми растворами щелочей и кислот.

Где можно найти алюминиевый лом?

Знакомые с детства алюминиевые кастрюли столовые приборы, и даже фольга от шоколадки – далеко не полный перечень изделий, которые изготавливаются из алюминия. Во времена СССР цена алюминиевых изделий никак не соответствовала его реальной стоимости, что формировало ошибочное мнение о дешевизне этого материала. В любом гараже или сарае найдутся десятки алюминиевых предметов: оконная фурнитура, старые алюминиевые радиаторы, детали велосипедов, походные чайники и котелки, остатки кабеля – перечислять можно долго. Из-за бесхозяйственности 80-90-х годов на промышленных свалках можно найти даже целые чушки товарного алюминия.

Для народного хозяйства этот металл имеет стратегическое значение. Промышленное получение осуществляется методом электролиза расплава, что связано с огромными энергозатратами. Переработка вторичного сырья гораздо дешевле (экономия электроэнергии до 75%, сокращение вредных выбросов в атмосферу – до 90%), кроме того, этот металл можно переплавлять многократно без ухудшения физических свойств. Алюминиевый лом без ограничений покупается почти во всех пунктах приема металлолома и стоит намного дороже, чем лом черных металлов. После приема производится дальнейшая сортировка, после которой вторичное сырье подвергается классификации с присвоением класса, группы и сорта. Общее количество разновидностей алюминиевого вторичного сырья превышает 20 наименований.

Физика и химия вещества

Из школьного курса химии известно, то алюминий – металл серебристо-белого цвета, обладающий низкой плотностью, высокой тепло- и электропроводностью. На воздухе покрывается защитной пленкой, которая легко растворяется в горячих растворах щелочей и кислот, некоторые его соединения обладают амфотерными свойствами. Даже на основе таких поверхностных сведений можно предложить несколько способов, как отличить алюминий от других металлов.

Главное отличие от нержавейки, железа, олова, свинца и других металлов, наиболее часто сдаваемых в металлолом, – низкая плотность, определить которую можно и в домашних условиях. Для этого понадобится мерный цилиндр и кухонные весы с точностью взвешивания до 1 грамма. Методика проста и не требует специальных знаний: предварительно взвешенную деталь из исследуемого материала опускаем в мерный цилинр, заполненный водой, и отмечаем изменение положения мениска жидкости. Далее делим массу детали на ее объем, равный разности уровня воды в цилиндре, и получаем плотность. Если получилось значение, близкое к 2,7 г/мл, то с высокой долей вероятности деталь сделана из алюминия.

В классической химии качественной реакцией на алюминий является проба с соляной кислотой и гидроксидом аммония. Если растворить алюминиевый образец в 10%-ом растворе соляной кислоты, а затем добавить обычный нашатырный спирт, то выпадет осадок Al(OH)3↓.

Внимание: реакция сопровождается бурным газообразованием (выделение водорода), поэтому необходимо соблюдать технику безопасности (защитные очки, перчатки, фартук).

Простейший способ, как отличить алюминий от железа – магнитная проба: алюминиевые детали не будут притягиваться к магниту. Однако, этот эффект является необходимым, но не достаточным подтверждением того, что исследуемый образец изготовлен из алюминия, поскольку парамагнитными свойствами обладают как алюминиевые сплавы, так и некоторые цветные металлы. Далее показан опыт с магнитом на маятнике и листом алюминия (в случае отсутствия магнетизма маятник бы не остановился по-середине и, по энерции, продолжил колебаться).

Отличие от дюраля

Несведущему человеку с первого взгляда достаточно сложно идентифицировать эти материалы, максимально точный результат можно получить лишь в химлаборатории. Предварительное заключение можно сделать, воспользовавшись советами, которыми делятся специалисты на профессиональных форумах. В паре алюминий/дюраль первый будет издавать высокий звон при ударе, не ломается при сгибании, а после снятия стружки поверхность блестит, как у серебра (кстати, спутать эти металлы практически невозможно, так как серебро отличается гораздо большим удельным весом). На изломе алюминий дает мелкозернистую структуру; при сверлении стружка отходит легко, не липнет на сверло.

Определить различия можно и химическими методами. Если исследуемый образец поместить в раствор азотной кислоты, а через некоторое время (2-3 часа) нейтрализовать его раствором щелочи (подойдет и обычная питьевая сода), то в случае чистого алюминия выпадет полупрозрачный белый осадок, а медь в дюрале придаст осадку голубоватый оттенок.

Отличие от ЦАМ

Сложности при идентификации этих материалов возникают довольно часто, так как ЦАМ – сплавы из трех металлов (цинк, алюминий, медь) внешне очень похожи на чистый металл. Достоверный способ определения – с помощью перекиси водорода, 20%-ого раствора сульфида натрия или 10%-го раствора медного купороса: при нанесении нескольких капель любого их вышеперечисленных реагентов на заточенную поверхность (свежий срез) алюминий останется серебристо-белым, а ЦАМ потемнеет.

Отличие от нержавейки

Отличить эти материалы можно в домашних условиях всего за несколько минут. В первую очередь стоит обратить внимание на внешние различия: алюминиевая поверхность на ощупь более шершавая и матовая, нержавейка всегда хорошо блестит, даже если образец не отполирован. Нержавеющая сталь тоже не притягивается магнитом, но изделия из нее существенно тяжелее алюминиевых (плотность выше минимум в три раза). Далее делаем пробу «на нож» – на поверхности алюминия останется след, а нержавейка из-за высокой твердости останется неповрежденной. Можно также провести деталью по белой бумаге: алюминиевый образец оставит серый след, в то время как след от нержавеющей стали останется бесцветным. Специалисты по металлообработке предлагают еще один простой способ – распилить образец болгаркой. Нержавеющая сталь даст много искр, от алюминия искры не летят.

Отличие от других цветных металлов

Несмотря на то, что свойства металлов в основном идентичны, у каждого элемента есть свои отличительные особенности, по которым можно легко отличить металл от алюминия. Так, медь обладает ярким красноватым оттенком, золото – желтым цветом, свинец – очень высокой плотностью и хрупкостью, олово – высокой пластичностью, серебро – ярким блеском, железо и его сплавы – магнитными свойствами. При необходимости достоверную информацию можно найти в специальной справочной литературе или на профессиональных тематических форумах.

Стоит отметить, что все вышеперечисленные методы являются лишь оценочными и приблизительными: точный химический состав металлолома определят специалисты аккредитованной лаборатории. На все вопросы по теме алюминиевого лома ответят специалисты пунктов приема металлов.

Читальный зал

О.Ольгин. Опыты без взрывов

Металлы не очень удобны для опытов: эксперименты с ними требуют, как правило, сложного оборудования. Но некоторые опыты можно поставить и в домашней лаборатории.

Начнем с олова. В хозяйственных магазинах бывают иногда палочки металлического олова для пайки. С таким маленьким слитком можно проделать эксперимент: взять оловянную палочку двумя руками и согнуть – раздастся отчетливый хруст.

У металлического олова такая кристаллическая структура, что при изгибе кристаллики металла как бы трутся друг о друга, возникает хрустящий звук. Кстати, по этому признаку можно отличить чистое олово от оловянных сплавов – палочка из сплава при сгибании никаких звуков не издает.

А сейчас попробуем добыть олово из пустых консервных банок, из тех самых, которые лучше не выбрасывать, а сдавать в утиль. Большинство банок изнутри луженые, т. е. они покрыты слоем олова, который защищает железо от окисления, а пищевые продукты – от порчи. Это олово можно извлечь и использовать повторно.

Прежде всего пустую банку надо как следует очистить. Обычного мытья недостаточно, поэтому налейте в банку концентрированный раствор стиральной соды и поставьте ее на полчаса на огонь, чтобы моющий раствор прокипел как следует. Слейте раствор и промойте банку два-три раза водой. Теперь можно считать ее чистой.

Нам понадобятся две-три батарейки для карманного фонаря, соединенные последовательно; можно, как говорилось выше, взять выпрямитель с трансформатором или аккумулятор на 9-12 В. Каким бы ни был источник тока, к положительному его полюсу присоедините консервную банку (внимательно следите, чтобы был хороший контакт – можно пробить в верхней части банки небольшое отверстие и вдеть в него провод).

Отрицательный полюс соедините с каким-либо куском железа, например, с большим очищенным до блеска гвоздем. Опустите железный электрод в банку так, чтобы он не касался дна и стенок. Как его подвесить – придумайте сами, это нехитрая штука. Налейте в банку раствор щелочи – едкого натра ( обращаться крайне осторожно! ) или стиральной соды; первый, вариант лучше, но требует предельной аккуратности в работе.

Так как раствор щелочи еще не раз будет нужен для опытов, расскажем здесь, как его приготовить. Добавьте стиральную соду Na₂CO₃ к раствору гашеной извести Са(ОН)₂ и прокипятите смесь. В результате реакции образуется едкий натр NaOH и карбонат кальция, т. е. мел, практически нерастворимый в воде. Значит, в растворе, который после охлаждения надо профильтровать, останется только щелочь. Но вернемся к опыту с консервной банкой. Вскоре на железном электроде начнут выделяться пузырьки газа, а олово с консервной банки станет понемногу переходить в раствор.

Ну а если надо получить не раствор, содержащий олово, а сам металл? Что ж, и это возможно. Выньте из раствора железный электрод и замените его угольным. Тут вам вновь поможет старая, отслужившая свое батарейка, в цинковом стаканчике которой сеть угольный стержень. Извлеките его и соедините проводом с отрицательным полюсом вашего источника тока. На стержне при электролизе будет оседать губчатое олово, причем если напряжение подобрано правильно, то произойдет это довольно быстро.

Правда, может случиться так, что олова с одной банки окажется маловато. Тогда возьмите еще одну банку, аккуратно нарежьте ее на кусочки специальными ножницами для металла и положите внутрь той банки, в которую налит электролит. Будьте внимательны: обрезки не должны касаться угольного стержня!

Собранное на электроде олово можно переплавить. Отключите ток, достаньте угольный стержень с губчатым оловом, положите его в фарфоровую чашку или в чистую металлическую банку и подержите на огне. Вскоре олово сплавится в плотный слиток. Не дотрагивайтесь до него и до банки, пока они не остынут!

Часть губчатого олова можно не переплавлять, а оставить для других опытов. Если растворить его в соляной кислоте – небольшими кусочками и при умеренном нагревании, – то получится раствор хлорида олова. Приготовьте такой раствор концентрацией примерно 7% и добавьте, помешивая, раствор щелочи чуть большей концентрации, около 10%. Сначала выпадет белый осадок, но вскоре он растворится в избытке щелочи. Вы получили раствор гидроксостанната натрия – тот самый, который образовался у вас вначале, когда вы начали растворять олово из банки.

Но если так, то первую часть опыта – перевод металла из банки в раствор – можно уже не повторять, а приступить сразу ко второй его части, когда на электроде оседает металл. Это сэкономит вам немало времени, если вы захотите получить побольше олова из консервных банок.

Свинец плавится еще легче, чем олово. В маленький тигель или в металлическую банку из-под гуталина поместите несколько дробинок и нагрейте на пламени. Когда свинец расплавится, осторожно снимите банку с огня, взяв ее за бортик большим надежным пинцетом или плоскогубцами. Расплав свинца вылейте в гипсовую или металлическую форму либо просто в песчаную лунку – так вы получите самодельное свинцовое литье. Если же и дальше прокаливать расплавленный свинец на воздухе, то через несколько часов на поверхности металла образуется красный налет – двойной оксид свинца; под названием “свинцовый сурик” его часто использовали прежде для приготовления красок.

Свинец, как и многие другие металлы, взаимодействует с кислотами, вытесняя из них водород. Но попробуйте положить свинец в концентрированную соляную кислоту – он в ней не растворится. Возьмите другую, заведомо более слабую кислоту – уксусную. В ней свинец хоть и медленно, но растворяется!

Этот парадокс объясняется тем, что при взаимодействии с соляной кислотой образуется плохо растворимый хлорид свинца PbCl₂. Покрывая поверхность металла, он мешает дальнейшему его взаимодействию с кислотой. А вот ацетат свинца Pb(СН₃СОО)₂, который получается при реакции с уксусной кислотой, растворяется хорошо и не препятствует взаимодействию кислоты и металла.

С алюминием мы поставим сначала два простых опыта, для которых вполне годится сломанная алюминиевая ложка. Поместите кусочек металла в пробирку с любой кислотой, хотя бы с соляной. Алюминий сразу же начнет растворяться, энергично вытесняя водород из кислоты – образуется соль алюминия А1С1₃. Другой кусочек алюминия опустите в концентрированный раствор щелочи, например, каустической соды ( осторожно! ). И снова металл начнет растворяться с выделением водорода. Только на этот раз образуется другая соль, а именно: алюминат натрия.

Оксид и гидроксид алюминия проявляют одновременно и основные, и кислотные свойства, т. е. они вступают в реакцию как с кислотами, так и со щелочами. Их называют амфотерными. Соединения олова, кстати, тоже амфотерны; проверьте это сами, если, конечно, вы уже извлекли олово из консервной банки.

Существует правило: чем металл активнее, тем он скорее окисляется, подвергается коррозии. Натрий, например, вообще нельзя оставлять на воздухе, его хранят под керосином. Но известен и такой факт: алюминий гораздо активнее, чем, например, железо, однако железо быстро ржавеет, а алюминий, сколько его ни держи на воздухе и в воде, практически не изменяется. Что это – исключение из правила?

Поставим опыт. Закрепите кусочек алюминиевой проволоки в наклонном положении над пламенем газовой горелки или спиртовки так, чтобы нагревалась нижняя часть проволоки. При 660 о С этот металл плавится; казалось бы, можно ожидать, что алюминий начнет капать на горелку. Но вместо того чтобы плавиться, нагретый конец проволоки вдруг резко провисает. Вглядитесь получше, и вы увидите тонкий чехол, внутри которого находится расплавленный металл. Этот “чехол” – из оксида алюминия Аl₂О₃, вещества прочного и очень жаростойкого.

Оксид тонким и плотным слоем покрывает поверхность алюминия и не дает ему дальше окисляться. Это его свойство используют на практике. Например, для плакирования металлов; на металлическую поверхность наносят тонкий алюминиевый слой, алюминий сразу же покрывается оксидом, который надежно предохраняет металл от коррозии.

И еще два металла, с которыми мы поставим опыт,- хром и никель. В таблице Менделеева они стоят далеко друг от друга, но есть причина, чтобы рассматривать их вместе: и хромом и никелем покрывают металлические изделия, чтобы они блестели, не ржавели. Так, спинки металлических кроватей покрывают обычно никелем, автомобильные бамперы – хромом.

А можно ли точно узнать, из какого металла сделано покрытие? Попробуем провести анализ. Отколите кусочек покрытия от старой детали и оставьте его на воздухе на несколько дней, чтобы он успел покрыться пленкой оксида, а затем поместите в пробирку с концентрированной соляной кислотой ( обращаться с осторожностью! Кислота не должна попадать на руки и одежду! ).

Если это был никель, то он сразу начнет растворяться в кислоте, образуя соль NiCl₂; при этом будет выделяться водород. Если же блестящее покрытие из хрома, то первое время никаких изменений не будет и лишь потом металл начнет растворяться в кислоте с образованием хлорида хрома СгСl₃. Вынув этот кусочек покрытия из кислоты пинцетом, ополоснув его водой и высушив на воздухе, через два-три дня можно будет снова наблюдать тот же эффект.

Объяснение: на поверхности хрома образуется тончайшая пленка оксида, которая препятствует взаимодействию кислоты с металлом. Однако и она растворяется в кислоте, правда, медленно. На воздухе хром вновь покрывается оксидной пленкой. А вот у никеля такой защитной пленки нет.

Но в таком случае зачем же мы держали металлы на воздухе перед первым опытом? Ведь хром был уже покрыт слоем оксида! А затем, что покрыта была лишь наружная сторона, а внутренняя, обращенная к изделию, с кислородом воздуха в контакт не вступала.

С медью можно поставить несколько любопытных опытов, поэтому посвятим ей особую главу.

Из кусочка медной проволоки сделайте маленькую спиральку и укрепите ее в деревянной держалке (можно оставить свободный конец достаточной длины и намотать его на обычный карандаш). Прокалите спиральку в пламени. Ее поверхность покроется черным налетом оксида меди СuO. Если почерневшую проволоку опустить в разбавленную соляную кислоту, то жидкость окрасится в голубой цвет, а поверхность металла вновь станет красной и блестящей. Кислота, если она не нагрета, не действует на медь, но растворяет ее оксид, превращая его в соль CuCl₂.

Но вот вопрос: если оксид меди черный, почему старинные медные и бронзовые предметы покрываются не черным, а зеленым налетом, и что это за налет?

Попробуйте найти старый медный предмет, скажем, подсвечник. Соскребите с него немного зеленого налета и поместите в пробирку. Горлышко пробирки закройте пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустите в известковую воду (как ее готовить, вы уже знаете). Нагрейте содержимое пробирки. На ее стенках соберутся капли воды, а из газоотводной трубки будут выделяться пузырьки газа, от которого известковая вода мутнеет. Значит, это диоксид углерода. В пробирке же останется черный порошок, который при растворении в кислоте дает голубой раствор. Этот порошок, как вы, наверное, догадываетесь, оксид меди.

Итак, мы узнали, на какие составные части разлагается зеленый налет. Его формула записывается так: Сu₂СО₃(ОН)₂ (дигидроксид-карбонат меди). Он образуется на медных предметах, поскольку в воздухе всегда есть и диоксид углерода, и пары воды. Зеленый налет называют патиной. Такая же соль встречается и в природе – это не что иное, как знаменитый минерал малахит.

Обратим внимание на почерневшую медную проволоку. Нельзя ли вернуть ей первоначальный блеск без помощи кислоты? Налейте в пробирку аптечного нашатырного спирта, раскалите медную проволоку докрасна и опустите ее в пузырек. Спиралька зашипит и вновь станет красной и блестящей. В одно мгновение произойдет реакция, в результате которой образуется медь, вода и азот. Если опыт повторять несколько раз, то нашатырный спирт в пробирке окрасится в синий цвет . Одновременно с этой реакцией идет и другая, так называемая реакция комплексообразования – образуется то самое комплексное соединение меди, которое ранее позволило нам безошибочно определить аммиак по синему окрашиванию реакционной смеси.

Между прочим, способностью соединений меди вступать в реакцию с нашатырным спиртом пользуются с очень давних времен (еще с тех времен, когда науки химии не было и в помине). Раствором аммиака, т. е. нашатырным спиртом, очищали до блеска медные и латунные предметы. Так, кстати, опытные хозяйки поступают и сейчас; для большего эффекта нашатырный спирт смешивают с мелом, который механически оттирает грязь и адсорбирует загрязнения из раствора.

Следующий опыт. Насыпьте в пробирку немного нашатыря – хлорида аммония NH₄Cl, которым пользуются при пайке (не путайте его с нашатырным спиртом, который представляет собой водный раствор аммиака). Раскаленной медной спиралькой коснитесь слоя вещества, покрывающего дно пробирки. Снова раздастся шипенье, и вверх взовьется белый дым – это улетучиваются частицы нашатыря. А спиралька вновь засверкает первозданным медным блеском. Произошла реакция, в результате которой образовались те же продукты, что и в прошлом опыте, и впридачу хлорид меди СuСl₂.

Именно из-за этой способности – восстанавливать металлическую медь из оксида – нашатырь и применяют при паянии. Паяльник обычно изготовлен из меди, которая хорошо проводит тепло; когда его “жало” окисляется, медь теряет способность удерживать на своей поверхности оловянный припой. Немного нашатыря – и оксида как не бывало.

И последний опыт с медной спиралькой. Налейте в пробирку немного одеколона (еще лучше – чистого спирта) и вновь внесите раскаленную медную проволоку. Результат опыта вы, по всей вероятности, уже представляете: проволока вновь очистилась от пленки оксида. На этот раз произошла сложная органическая реакция: медь восстановилась, а этиловый спирт, содержащийся в одеколоне, окислился до уксусного альдегида. Эта реакция в быту никак не используется, но иногда ее применяют в лаборатории, когда из спирта нужно получить альдегид.

Как идентифицировать металл

Точное определение типов металла может быть очень важным при работе с металлическими материалами, и это особенно важно при ремонтной сварке. Правильная идентификация основных металлов помогает минимизировать время простоя и обеспечивает максимальную уверенность в получении прочных и высококачественных сварных швов для любого проекта, связанного с работой с металлом.

Металлы с более высоким содержанием углерода чувствительны к горячему растрескиванию и упрочнению, что может привести к плохой пластичности для сварочных работ.Если вы хотите просто идентифицировать кусок металлолома, вы можете сделать это, оценив его цвет, вес и состав.

Возьмите кусок металла и проверьте его намагниченность, прикрепив к нему магнит. Если ваш металл прилипает к магниту, это может быть чугун или сталь. Если металл не прилипает к магниту, это может быть медь, латунь, сольвент или алюминий.

Определите, является ли ваш металл стальным металлом, посмотрев на цвет металла.Короткая и длинная сталь часто имеют темно-коричневый цвет, а нержавеющая сталь – блестящая, серебристая и очень яркая.

Еще раз подумайте о цвете, если вы определили, что это не сталь. Если металл имеет ярко окрашенный красноватый оттенок, который является относительно блестящим, скорее всего, это медный металл. Когда медь подвергается воздействию элементов, она становится зеленой.

Обратите внимание на признаки желтого цвета на металле. Медь и латунь часто можно спутать друг с другом.Помните, что медь в основном красная, а латунь в основном желтая.

Ищите следы блестящих серебристых цветов на металлах, которые мягче и гибче, чем другие металлы. Если вы видите эти характеристики, возможно, у вас алюминий.

Проверьте свой металл, повторно применив магнитный тест, если вы подозреваете, что это алюминий. Алюминий и олово можно принять друг за друга, но олово будет прилипать к магниту, а алюминий – нет. Олово также имеет цвет, похожий на алюминий, но имеет более тусклый оттенок.

Какие металлы становятся зелеными? Обнаружение эффекта патины

Как и многие другие вещи в жизни, age – важная тема для разговоров в области декоративных металлов. Лучше ли сияние молодости или более желателен погодный вид?

Каждый архитектурный металл по-разному реагирует на старение. Не беспокойтесь; это нормально – а может, и хорошо! Независимо от того, предпочитаете ли вы блестящий или потускневший вид, вам необходимо знать разницу между совершенно новым архитектурным металлом сейчас и металлом, подверженным коррозии и окислению.

Все начинается с знания ваших металлов и того, какого цвета они в конечном итоге становятся. Если вам интересно, какие металлы становятся зелеными… все начинается с медленного спецэффекта. А вот и поближе:

Какие металлы становятся зелеными? Объяснение эффекта патины

Подумайте на мгновение о Статуе Свободы. Какого цвета это? Если бы вы ответили «зеленый, может быть, немного синего», вы правы … но вы не были бы такими 120 лет назад.

Медь, бронза, латунь и другие металлы, используемые в дизайне интерьеров и архитектуре, могут через 5, 10, 20 или даже 50 лет не выглядеть того же цвета, что и сегодня.Итак, как называется изменение цвета металла? Эффект патины – изменение цвета красных металлов в результате окисления.

Статуя Свободы сделана не из зеленого металла; его внешний слой в основном состоит из меди, и медь не выглядит зеленой на выходе из мельницы. Статуя Свободы имеет зеленый цвет благодаря эффекту медной патины.

По сути, зеленый цвет является результатом того, что медь со временем вступает в контакт с водой, кислородом и углекислым газом. Это вызывает образование покрытия на поверхности.Но вместо того, чтобы ржаветь, он приобретает красивый сине-зеленый цвет.

И что действительно круто в сине-зеленом цвете, так это то, что он также делает металл более устойчивым к дальнейшей коррозии. В некотором смысле, когда он окисляется, он становится более прочным и долговечным.

Помимо Статуи Свободы, вы часто увидите крыши, скульптуры на открытом воздухе и даже желоба, сделанные из меди, отчасти из-за сине-зеленого цвета торговой марки, который он в конечном итоге приобретает. Если вы пройдете по любой улице в Америке с множеством исторических старых зданий, скорее всего, вы увидите много сине-зеленого цвета на внешнем фасаде.

Конечно, медь – это всего лишь один металл, который становится зеленым …

А как насчет других металлов?

Латунь становится зеленой? Нержавеющая сталь становится зеленой? А как насчет других металлов?

Давайте сначала выберем из списка нержавеющую сталь . Этот металл известен своим эстетическим блеском и устойчивостью к ржавчине. Вот почему многие элементы уличной мебели, автомобильные детали и внешние структурные элементы изготавливаются из нержавеющей стали. По сути, это материал типа «то, что видишь, то и получаешь» – здесь нет изменения цвета.

Архитектура из латуни , с другой стороны, ведет себя во многом как медь при контакте с воздухом и водой – она приобретет сине-зеленый цвет. Во многом это связано с тем, что около двух третей состава латуни на самом деле состоит из меди, поэтому со временем она ведет себя аналогичным образом. Эффект патины латуни делает его немного более зеленым; медь немного ближе к синему.

Оцинкованная сталь и алюминий – это два других металла, которые при окислении изменяются, но не так, как медь и латунь.

Оцинкованная сталь приобретает белый цвет из-за высокого содержания цинка. Некоторые строители называют это «белой ржавчиной». Между тем, когда алюминий подвергается воздействию воздуха, он образует на себе защитный слой – процесс, называемый анодированием. В конечном итоге его цвет практически не изменился.

Старение тоже может быть красивым

Еще одна изюминка работы с металлом – это то, что вы можете преднамеренно состарить металл, чтобы конструкция приобрела «классический» вид, не требуя ожидания.Это можно сделать довольно просто – все, что вам нужно сделать, это купить раствор для старения патины, который помогает маслам накапливаться на поверхности. Сине-зеленый цвет образует в днях, а не в годах.

Вы также можете поставить банку с аммиаком рядом с медными или латунными деталями, чтобы получить патину дешевле.

Подробнее о выборе материалов

Вы думаете, что выдержанный металл похож на прекрасное вино? Или вы предпочитаете зеркальный или отполированный вид? Все это возможно с помощью металлической лепнины и других элементов дизайна.

Возраст может быть не просто числом, когда речь идет о металлах, но все же – лишь один из многих факторов, которые должны повлиять на ваш выбор материала. Чтобы узнать больше о декоративном металле, перейдите по ссылке для бесплатной загрузки:

Оптика

– Почему большинство металлов серые / серебристые?

Взято с http://www.webexhibits.org/causesofcolor/9.html

«Цвет металлов можно объяснить с помощью зонной теории, которая предполагает, что перекрывающиеся энергетические уровни образуют зоны.

В металлических веществах пустые зоны проводимости могут перекрываться с валентными зонами, содержащими электроны. Электроны определенных атомов могут переходить в состояние более высокого уровня с небольшой дополнительной энергией или без нее. Внешние электроны называются «свободными» и готовы двигаться в присутствии электрического поля.

Самый высокий уровень энергии, занимаемый электронами, называется энергией Ферми, уровнем Ферми или поверхностью Ферми.

Выше уровня Ферми энергетические уровни пусты (пустые при абсолютном нуле) и могут принимать возбужденные электроны.Поверхность металла может поглощать все длины волн падающего света, а возбужденные электроны перескакивают на более высокий свободный уровень энергии. Эти электроны могут так же легко упасть до исходного уровня энергии (через короткое время) и испустить фотон света той же длины волны.

Итак, большая часть падающего света немедленно переизлучается на поверхности, создавая металлический блеск, который мы видим в золоте, серебре, меди и других металлах. Вот почему большинство металлов белые или серебряные, а гладкая поверхность будет иметь высокую отражающую способность, поскольку она не позволяет свету проникать глубоко.

Если эффективность поглощения и повторного излучения примерно одинакова при всех оптических энергиях, то все разные цвета в белом свете будут одинаково хорошо отражаться. Это приводит к серебристому цвету полированных железных и серебряных поверхностей.

Для большинства металлов одна непрерывная полоса простирается от валентных энергий до «свободных» энергий. Доступные электроны заполняют зонную структуру до уровня поверхности Ферми.

Если эффективность уменьшается с увеличением энергии, как в случае с золотом и медью, уменьшенная отражательная способность на синем конце спектра дает желтый и красноватый цвета.

Серебро, золото и медь имеют схожие электронные конфигурации, но мы воспринимаем их как имеющие совершенно разные цвета .

Gold удовлетворяет всем требованиям для интенсивного поглощения света с энергией 2,3 эВ (от полосы 3d до уровня выше уровня Ферми). Цвет, который мы видим, желтый, так как соответствующие длины волн повторно излучаются.

Медь имеет сильное поглощение при немного меньшей энергии, причем оранжевый цвет наиболее сильно поглощается и переизлучается.

Серебро . Пик поглощения находится в ультрафиолетовой области около 4 эВ. В результате серебро сохраняет высокий коэффициент отражения равномерно по всему видимому спектру, и мы видим его как чистый белый цвет. Более низкие энергии, соответствующие всему видимому спектру цвета, одинаково поглощаются и повторно излучаются, что делает серебро хорошим выбором для зеркальных поверхностей.

Возникновение и свойства металлов

Появление металлов

Большинство чистых металлов либо слишком мягкие, хрупкие или химически реактивные для практического использования, а чистые металлы редко встречаются в природе.

Цели обучения

Опишите характеристики металлических сплавов и естественное происхождение самородных металлов.

Основные выводы

Ключевые моменты

Очень немногие металлы могут противостоять естественным процессам выветривания, таким как окисление, поэтому обычно только менее химически активные металлы, такие как золото и платина, встречаются в качестве самородных металлов.
Самородные металлы были единственным источником доступа к металлу доисторического человека, поскольку считается, что плавка была открыта около 6500 г. до н.э.
Комбинация металлов в различных соотношениях в виде сплавов изменяет свойства чистых металлов для получения желаемых характеристик.
Обычно цель изготовления сплавов – сделать их менее хрупкими, твердыми, устойчивыми к коррозии или иметь более желаемый цвет и блеск.
Металлы часто извлекаются из Земли путем добычи полезных ископаемых, в результате чего получаются руды, являющиеся относительно богатыми источниками необходимых элементов.

Ключевые термины

горное дело : деятельность по удалению твердых ценностей из земли.
сплав : металл, который представляет собой комбинацию двух или более элементов, по крайней мере, один из которых является металлом.
самородный металл : Любой металл в металлической форме, в чистом виде или в виде сплава.

Самородные металлы

Самородный металл – это любой металл, встречающийся в природе в металлической форме, в чистом виде или в виде сплава. Металлы, которые можно найти в виде природных отложений по отдельности и / или в сплавах, включают сурьму, мышьяк, висмут, кадмий, хром, кобальт, индий, железо, никель, селен, тантал, теллур, олово, титан и цинк.

В природе также встречаются две группы металлов: группа золота и группа платины.

Золотая группа состоит из золота, меди, свинца, алюминия, ртути и серебра.
Платиновая группа состоит из платины, иридия, осмия, палладия, родия и рутения.

Самородный металл : Самородное золото, частично встроенное в кварцевую жилу.

В природе в больших количествах встречаются только золото, серебро, медь и платиновые металлы.В геологических масштабах времени очень немногие металлы могут противостоять естественным процессам выветривания, таким как окисление. Вот почему в качестве самородных металлов встречаются только менее реактивные металлы, такие как золото и платина. Другие обычно возникают как изолированные карманы, где естественный химический процесс восстанавливает обычное соединение или руду металла. В результате остается чистый металл в виде мелких хлопьев или включений.

Самородные металлы были единственным средством доступа к металлу доисторического человека. Считается, что процесс извлечения металлов из руд (так называемая плавка) был открыт около 6500 г. до н.э.Однако эти металлы можно было найти только в относительно небольших количествах, поэтому их нельзя было широко использовать. Таким образом, хотя медь и железо были известны задолго до медного и железного веков, они не оказали большого влияния на человечество, пока не появилась технология плавления их из руд и, следовательно, их массового производства.

Сплавы

Сплав – это смесь двух или более элементов в твердом растворе, в котором основным компонентом является металл. Большинство чистых металлов слишком мягкие, хрупкие или химически активные для практического использования.Комбинирование металлов в различных соотношениях в качестве сплавов изменяет свойства чистых металлов для получения желаемых характеристик. Обычно цель изготовления сплавов – сделать металлы менее хрупкими, твердыми или более устойчивыми к коррозии или улучшить их цвет или блеск.

Из всех металлических сплавов, используемых сегодня, сплавы железа (сталь, нержавеющая сталь, чугун, инструментальная сталь и легированная сталь) составляют самую большую долю как по количеству, так и по коммерческой стоимости. Железо, легированное углеродом в различных пропорциях, дает стали с низким, средним и высоким содержанием углерода; повышенный уровень углерода снижает пластичность и вязкость.Добавление кремния дает чугуны, а добавление хрома, никеля и молибдена к углеродистым сталям (более 10%) дает нержавеющие стали.

Другими значительными металлическими сплавами являются сплавы алюминия, титана, меди и магния. Медные сплавы были известны с доисторических времен – бронза дала название бронзовому веку – и сегодня они имеют множество применений, в первую очередь в электропроводке. Сплавы трех других металлов были разработаны позже; из-за своей химической активности они требуют процессов электролитической экстракции.Сплавы алюминия, титана и магния ценятся за их высокое отношение прочности к весу, а магний также может обеспечивать электромагнитное экранирование. Эти материалы идеально подходят для ситуаций, когда высокое отношение прочности к весу более важно, чем стоимость материала, например, в аэрокосмической и автомобильной промышленности. Сплавы, специально разработанные для высокоточных применений, таких как реактивные двигатели, могут содержать более десяти элементов.

Руды

Металлы часто добываются из Земли в горнодобывающей промышленности, в результате чего получаются руды, которые являются относительно богатыми источниками необходимых элементов.Руды локализуются поисковыми методами с последующей разведкой и изучением месторождений. Источники полезных ископаемых обычно делятся на открытые рудники, которые разрабатываются путем выемки грунта с использованием тяжелого оборудования, и подземные рудники.

Горнодобывающая промышленность : Чукикамата, Чили, является участком крупнейшего по окружности и вторым по глубине открытым медным рудником в мире.

После добычи руды металлы должны быть извлечены, обычно путем химического или электролитического восстановления.Пирометаллургия использует высокие температуры для преобразования руды в сырые металлы, а гидрометаллургия использует водную химию для той же цели. Используемые методы зависят от металла и его загрязнителей.

Когда металлическая руда представляет собой ионное соединение этого металла и неметалла, руда обычно должна плавиться (или нагреваться с восстановителем) для извлечения чистого металла. Многие обычные металлы, такие как железо, плавятся с использованием углерода в качестве восстановителя. Некоторые металлы, такие как алюминий и натрий, не имеют коммерчески практичного восстановителя и вместо этого извлекаются с помощью электролиза.Сульфидные руды не восстанавливаются непосредственно до металла, а обжигаются на воздухе, чтобы преобразовать их в оксиды.

Общие свойства металлов

Металл может относиться к элементу, соединению или сплаву, который является хорошим проводником как электричества, так и тепла.

Цели обучения

Напомним общие свойства металлических элементов.

Основные выводы

Ключевые моменты

Электропроводность и теплопроводность металлов обусловлены тем фактом, что их внешние электроны делокализованы.
Металлы можно рассматривать как совокупность атомов, погруженных в море электронов, которые очень подвижны.
Металлы обычно склонны к образованию катионов из-за потери электронов, реагируя с кислородом воздуха с образованием оксидов в течение различных периодов времени: например, железо ржавеет годами, а калий горит за секунды.
Металлы, как правило, податливы и пластичны, деформируются под действием напряжения без раскалывания, а также они блестящие и блестящие.

Ключевые термины

металл : любой из ряда химических элементов в периодической таблице, которые образуют металлическую связь с атомами других металлов; обычно блестящие, несколько податливые и твердые, часто проводящие тепло и электричество
проводящий : Способен проводить электрический ток или тепло.
пластичный : Способен вытягиваться или растягиваться в тонкую проволоку под действием механической силы без разрушения.

Металл может относиться к элементу, соединению или сплаву, который является хорошим проводником как электричества, так и тепла. Примеры металлов включают золото, натрий, медь, железо и многие другие элементы. Металлы обычно податливы, пластичны и блестят.

Плотность металлов

Металлы обычно состоят из плотно упакованных атомов, что означает, что атомы расположены как плотно упакованные сферы.В металле атомы легко теряют электроны с образованием положительных ионов (катионов). Эти ионы окружены делокализованными электронами, которые ответственны за проводимость. Образовавшееся твердое тело удерживается вместе за счет электростатических взаимодействий между ионами и электронным облаком, которые называются металлическими связями.

Металлы блестящие и блестящие, с высокой плотностью. У них очень высокие температуры плавления и кипения, потому что металлические связи очень сильны, поэтому атомы не хотят распадаться на жидкость или газ.

Металлический натрий : Металлический натрий достаточно мягкий, чтобы его можно было разрезать пластиковым ножом.

Электропроводность металлов

Металлы в целом являются проводящими, с высокой электропроводностью и высокой теплопроводностью. Обычно они податливы и пластичны, деформируются под нагрузкой без сколов. Например, при ударе молотка по металлу металл «вдавливается», а не раскалывается на куски.

Электро- и теплопроводность металлов обусловлена тем, что их внешние электроны делокализованы.Это означает, что электроны не привязаны к какому-либо одному атому, а могут свободно перемещаться по металлу. Металлы можно рассматривать как совокупность атомов, погруженных в море электронов, которые очень подвижны. Это очень способствует проводимости металла.

Море электронов : «Море электронов» может свободно течь вокруг кристалла положительных ионов металлов.

Металлы обычно склонны к образованию катионов за счет потери электронов. Примером может служить реакция с кислородом воздуха с образованием оксидов в различных временных масштабах (железо ржавеет годами, а калий горит за секунды).Переходные металлы (такие как железо, медь, цинк и никель) окисляются медленнее, потому что они образуют пассивирующий оксидный слой, который защищает внутреннюю часть. Другие, такие как палладий, платина и золото, вообще не вступают в реакцию с атмосферой. Некоторые металлы образуют на своей поверхности барьерный слой оксида, через который не могут проникнуть другие молекулы кислорода. В результате они сохраняют свой блестящий вид и хорошую проводимость в течение многих десятилетий (как алюминий, магний, некоторые стали и титан).

Периодические тенденции в свойствах металлов

Металлические свойства имеют тенденцию уменьшаться в течение периода и увеличиваться в периодической группе.

Цели обучения

Опишите соединение металлических элементов.

Основные выводы

Ключевые моменты

Названия групп в периодической таблице дают подсказки о металлических свойствах элементов.
Металлические элементы находятся в левой части таблицы Менделеева.
Простая концепция металлов описывает их как решетку положительных ионов, погруженных в море электронов.

Ключевые термины

электроотрицательный : имеет тенденцию притягивать электроны для образования химической связи.
семейство : также известная как группа, столбец элементов в периодической таблице, которые имеют одинаковую реакционную способность из-за их аналогичной электронной конфигурации валентной оболочки

Напомним, что в периодической таблице каждая строка называется точкой. Строки выровнены таким образом, что элементы в каждом вертикальном столбце имеют определенные характеристики.Каждый из столбцов периодической таблицы называется группой. Химики давно сочли удобным называть элементы различных групп, а в некоторых случаях и промежутков групп, именами, приведенными в таблице. Имейте в виду, что названия групп могут дать подсказку о металлических свойствах элементов.

Тенденции периодической таблицы Менделеева : Семейства периодической таблицы Менделеева часто группируются по металлическим свойствам.

Когда два элемента соединены химической связью, элемент, который сильнее притягивает общие электроны, имеет большую электроотрицательность.Элементы с низкой электроотрицательностью, как правило, обладают более металлическими свойствами. Таким образом, металлические свойства элементов имеют тенденцию уменьшаться с течением времени и увеличиваться по группе. Тот факт, что металлические элементы находятся в левой части таблицы Менделеева, дает важный ключ к пониманию того, как они соединяются вместе, образуя твердые тела. Все эти элементы обладают низкой электроотрицательностью и легко образуют положительные ионы.

Металлы имеют тенденцию образовывать положительные ионы и отталкиваться друг от друга, так как же атомы металлов остаются связанными вместе в твердом теле? Самая простая концепция металлов – это решетка положительных ионов, погруженных в «море электронов», которые могут свободно перемещаться по твердому телу.Фактически, электроположительная природа металлических атомов позволяет их валентным электронам существовать как подвижная жидкость. Это приводит к их высокой электропроводности. Поскольку каждый ион окружен электронной жидкостью во всех направлениях, связь не имеет направленных свойств; Этим объясняется высокая ковкость и пластичность металлов.

4. Материалы – инженерия для промышленных дизайнеров и изобретателей [Книга]

Большинство клеев создают механический замок между поверхностями.Клей проникает в укромные уголки и трещины на поверхности, а затем затвердевает, образуя фиксирующую матрицу. Клей дополнительно связан молекулярными поверхностными силами (водородная связь или взаимодействие Ван-дер-Ваальса) или общими электронами (ковалентная связь).

Клеи относятся к одной из следующих категорий: влажные, контактные или реактивные. Влажные клеи, такие как поливинилацетат (ПВА или белый клей), обычно содержат растворитель, который испаряется и создает тесный контакт между двумя материалами.Они лучше всего подходят для пористых материалов. Контактные клеи наносятся на все склеиваемые материалы. По истечении времени испарения их можно соединить и сразу же склеить. Реакционные клеи обычно представляют собой двухкомпонентные клеи, одна часть которых является катализатором, который быстро вызывает отверждение клея. Однокомпонентные версии могут запускаться такими вещами, как ультрафиолетовый свет.

Цианакрилатные клеи (CA), такие как суперклей, бывают разной толщины. Они образуют прочную механическую связь, когда вода, присутствующая на поверхности, соединяется с группами цианоакрилатов и быстро затвердевает.Ван дер Ваал заставляет замкнуть связь. Ускорители CA обеспечивают более быстрое отверждение и способность связывать с CA вещи, которые обычно не прилипают. Ускорители СА полезны при склеивании деревянных конструкций, таких как бальза или липа, но запах может быть особенно неприятным. CA – хрупкий материал с низкой ударопрочностью, но мгновенные соединения отлично подходят для изготовления деревянных моделей.

Самые прочные соединения получаются с полиуретаном и эпоксидными смолами. Полиуретаны образуют механические связи, но также связывают такие материалы, как целлюлоза в древесине, мощными ковалентными связями.Эпоксидные смолы – это двухкомпонентные системы, которые становятся очень прочными и могут использоваться для заполнения зазоров. Их можно смешивать с наполнителями, чтобы получить замазку, или получать оптически прозрачные формы, что полезно, если вы хотите продемонстрировать лежащие в основе материалы. Эпоксидные смолы являются самым прочным связующим для волокон с высокими эксплуатационными характеристиками, таких как углерод.

Поливинилацетат (ПВА), такой как ремесленный клей, работает таким же образом, но соединение с материалами осуществляется через более слабые водородные связи. Поливинилацетат имеет водную основу, он испаряется и поэтому медленно затвердевает.Однако его легко очистить, он малотоксичен и изначально липкий, поэтому с ним может быть удобнее работать. Кроме того, вы можете заполнить его опилками, чтобы получить дешевую шлифуемую шпаклевку. ПВА также используется в качестве клея для ткани, который отлично подходит для изготовления прототипов текстильных изделий, особенно если у вас плохие навыки шитья.

Горячий клей – это простой и быстрый клей, при котором полимерный клей-карандаш нагревается и выдавливается на поверхность. Он быстро остывает и создает механическую связь между чем угодно.Этот термоплавкий клей (HMA) отлично подходит для прототипирования – он дает некрасивый стык, но на это можно положиться. Однако обычно используемая низкотемпературная версия не является очень прочной или термостойкой. Хорошо иметь под рукой влажное полотенце, чтобы охладить неизбежно обгоревшие пальцы.

Клеи, чувствительные к давлению (PSA) и аэрозольные клеи, обеспечивают мгновенную адгезию к поверхности и полезны для приклеивания графики и поверхностного шпона.

Цемент ПВХ состоит из материалов, растворяющих ПВХ, особенно тетрагидрофурана.После размягчения ПВХ между сопрягаемыми ПВХ материалами образуются поперечные связи. Растворители, используемые для очистки ПВХ, состоят из тетрагидрофурана и сильнодействующих очищающих растворителей, таких как ацетон и метилэтилкетоны. ПВХ – это быстродействующий материал для изготовления больших структурных моделей, пневматических пушек и даже водоводов.

Некоторые специальные клеи, которые могут быть полезны дизайнерам, представляют собой клеи для ткани, которые могут заменить шитье и особенно полезны для создания моделей из ткани. К другим специальным клеям относятся клеи для фиксации резьбы, которые являются анаэробными и разработаны специально для крепежных изделий.

Композитные конструкции изготавливаются с использованием клея, такого как эпоксидная смола, уретан или метакрилат. Метакрилат будет работать через масляные пленки, поэтому требуется меньшая подготовка поверхности. Наслоение стекловолокна и эпоксидной смолы на деревянную структуру может дать ей новую жизнь и полезно для создания высокопрочных, устойчивых к погодным условиям чудес. На рис. 4-2 показана моя новая деревянная лодка, покрытая стекловолокном и эпоксидной смолой.

Рисунок 4-2. Деревянная лодка покрытая стекловолокном и эпоксидной смолой

ювелирных металлов 101: золото, серебро и платина

С незапамятных времен ювелиры использовали практически все типы металлов, которые они могли приобрести для своих творений.Когда появляются новые сплавы и металлы, такие как титан и нержавеющая сталь, они охотно принимают их. Ювелиры адаптируют их для изготовления украшений и создают из них красивые изделия. Модные тенденции с использованием модных металлов приходят и уходят. Однако три ювелирных металла выдержали испытание временем и продолжают активно использоваться в современных ювелирных изделиях: золото, серебро и платина.

Подвеска из желтого золота 14 карат с огненным агатом в виде кабошона. Фото Марка Соммы. Лицензия CC By 2.0.

Содержание:

Что такое благородные металлы?
Золото
- Золотые сплавы
- Карат
- Цветное золото
- Терминология по золоту
  - Новое золото и старое золото
  - Золотой припой
- Накладные части из золота
  - Покрытие из золота
  - Покрытие из золота
  - Прокатное золото
Серебро
- Потускнение
- Серебряные сплавы
  - Стерлинговое серебро
  - Мексиканское серебро
  - Монетное серебро
  - Британское серебро
  - Другие серебряные сплавы
  - Серебро
  - Серебро
- Краткое примечание о Quicksilver
Платина
- Использование платиновых ювелирных изделий
- Платиновые сплавы
Общие термины в металлургии

Что такое благородные металлы?

По химическому составу благородные металлы устойчивы к окислению и коррозии во влажном воздухе.Они также обладают различной степенью устойчивости к кислотам. В эту группу входят следующие элементы: рутений, родий, палладий, осмий, иридий, золото, серебро и платина.

Помимо свойств благородных металлов, золото, серебро и платина обладают следующими характеристиками:

Эти металлы встречаются по всему миру, но в недостаточных количествах, чтобы сделать их менее ценными.
Они считаются драгоценными металлами и использовались в качестве валюты (средства сбережения).
Многие культуры исторически и в настоящее время считают эти металлы красивыми, чувственными и очаровательными, что увеличивает их привлекательность.
Эти металлы также обладают пластичностью, что делает их практичным выбором для изготовления ювелирных изделий.

По всем этим причинам тройка золота, серебра и платины продолжает пользоваться значительной популярностью в качестве ювелирных металлов.

Обручальное кольцо с бриллиантами маркиз и грушевидной огранкой в платиновой оправе с золотым обручальным кольцом от Lorraine Hughes, Dot The Jewelers.Под лицензией CC By 2.0.

Золото

Золото, давно желанное своей красотой, обладает физическими свойствами, которые пленили человечество. Поскольку золото никогда не тускнеет и хорошо обрабатывается, многие дизайнеры и производители ювелирных изделий предпочитают его другим металлам. Фактически, из одной унции золота можно натянуть нить длиной более 50 миль. Вы также можете свернуть это количество в лист площадью 100 квадратных футов. При правильном уходе золото может служить бесконечно долго, что делает его ценным металлом как для дизайнеров, так и для потребителей.Он не окисляется и не разъедает, и только горстка редких кислот или горячий хлорный отбеливатель могут его повредить.

Недавние исследования показывают, что золото возникло в дальних уголках Вселенной миллиарды лет назад. Он прибыл на Землю в виде пыли в зачаточном состоянии. Золото претерпело множество трансформаций, и материал, из которого изготовлены украшения, может продолжать это делать. Золото можно повторно использовать, переплавляя старые золотые предметы и превращая золото в новые. Например, старые монеты и сломанные украшения можно переплавить и повторно использовать для изготовления новых золотых украшений.

Золотые сплавы

Несмотря на желаемые свойства золота, у него есть один существенный недостаток: мягкость. Это означает, что он легко изнашивается. (Это качество отличается от геммологических / минералогических измерений твердости как устойчивости к царапинам). Однако смешивание золота с другими металлами создает золотые сплавы, которые более прочные, долговечные и лучше подходят для использования в ювелирных изделиях. В то время как ювелиры используют чистое золото для изготовления некоторых ювелирных изделий, они так быстро изнашиваются, что большинство людей не носят украшения из чистого золота на регулярной основе.

К металлам, обычно легируемым золотом для ювелирных целей, относятся: серебро, медь, никель, железо, цинк, олово, марганец, кадмий и титан. Помимо повышения прочности золота, легирование также изменяет некоторые другие его свойства. Например, некоторые сплавы золота окрашивают кожу или вызывают аллергические реакции. Само золото не вызывает этих реакций. Скорее легированные металлы.

Обручальные кольца, золото 18 карат. Фото Мауро Катеба. Под лицензией CC By 2.0.

Карат

При обсуждении золота и его сплавов термин карат указывает на чистоту золота.(Не путайте карат с каратом, который является единицей измерения, используемой для описания веса драгоценного камня). Чистое золото, не содержащее других металлов, называется 24-каратным золотом. Итак, сплав 50/50, наполовину состоящий из чистого золота и наполовину из другого металла или других металлов, составляет 12-каратное золото. Сплавы, используемые в производстве ювелирных изделий, варьируются от 9-каратного золота, приблизительно 37% чистого золота, до 24-каратного золота. Они должны быть проштампованы и промаркированы в соответствии с чистотой.

Более новый сплав, становящийся популярным на ювелирной арене, состоит из 99% золота и 1% титана.Это позволяет сплаву сохранять почти весь свой золотой цвет, обеспечивая повышенную долговечность.

Карат	Детали Золото	Процент золота	Прочие марки
24	24/24	100%	1000
18	18/24	75%	740
14	14/24	58.33%	585
12	24/12	50%	500
10	10/24	41,66%	416

Цветное золото

Цвет золота меняется при сплавлении. Например, при смешивании меди с золотом получается более темный желтый цвет. Добавление никеля и цинка, меди, платины или марганца дает белое золото. Обычно белое золото не содержит серебра, которое смягчает золото и придает ему зеленый оттенок.Другие цвета золотого сплава включают зеленый, красный и синий.

Золотой цвет	Сплавы
Белый	от 10% до 20% никеля, плюс медь, олово и иногда платина или марганец
зеленый	Серебро, иногда кадмий и цинк
Красный или розовый	Медь
Желтый	Серебро и медь
Синий	Утюг

Кольцо из белого золота и голубого топаза.Кольцо и фото Мауро Катеба. Под лицензией CC By 2.0.

Золотая терминология

В США строгие законы регулируют маркировку чистоты золота. Чтобы иметь маркировку в каратах, твердый предмет должен находиться в пределах трех частей на тысячу от маркировки в каратах. Предметы, содержащие припой, должны быть в пределах семи частей на тысячу. Изделия, которые не соответствуют этим критериям, должны получать меньшее количество каратов.

При маркировке золотых украшений или других золотых изделий для продажи продавцы не могут по закону называть предмет «чистым золотом», если он действительно не 24 карата.Любые другие упоминания предмета как золота должны указывать его карат.

Новое золото и старое золото

Термин «новое золото» не означает, что золото было добыто недавно. Скорее, это означает, что золото было тщательно очищено до текущих стандартов. С другой стороны, «старое золото» получается в результате переплавки старых ювелирных изделий, монет и других золотых предметов. В зависимости от того, сколько припоя содержалось в исходных деталях, старое золото может иметь немного меньший вес в каратах, чем исходное золото.

Примеси в старых золотых изделиях вызывают различные головные боли во время литья, в том числе пузыри.Поэтому ювелиры часто отправляют старое золото на аффинаж, а не переплавляют и переплавляют новое в своих мастерских.

Золотой припой

Ювелиры используют золотой припой для соединения золотых изделий. Поскольку припой должен иметь более низкую температуру плавления, чем детали, которые он соединяет, он смешивается с металлами с более низкими температурами плавления, чем золото. Золотой припой продается на основе цвета, а не содержания золота. Чтобы готовое изделие выглядело привлекательно, ювелиры подбирают цвет припоя к соединяемым деталям. Это не создает проблем для нынешнего владельца украшения.Однако плавление этого изделия с припоем в будущем уменьшит каратность золота.

Золотые накладные элементы

Поскольку чистое золото продается по высокой цене (по состоянию на апрель 2020 года, около 1617 долларов за унцию), многие производители ювелирных изделий ищут альтернативные способы придать своим клиентам внешний вид золота по более низкой цене. Например, одна из распространенных практик включает покрытие деталей из менее дорогих металлов тонким слоем золота. Изготовленные таким образом изделия называются золотыми накладками.

Существует два различных метода наложения: золотая пластина с золотым наполнением и катаная золотая пластина.

Заполненное золото

Кусочки, заполненные золотом, содержат минимум 5% золота, нанесенного на основной металл. Относительное количество и карат наложенного золота определяют их классификацию. Например, штамп «1/20 14K GF» означает, что изделие имеет слой 14-каратного золота, составляющий 1/20 веса изделия.

Подвеска произвольной формы с золотым наполнением. Фото Лии. Под лицензией CC By 2.0.

Золотая пластина

Катаные золотые пластины, похожие на заполненные золотом, могут иметь толщину до 1/40 своего веса.На их марках также указывается тонкость и содержание, например «1/40 14K RGP». Из двух типов золотых покрытий золотые покрытия более тонкие и менее дорогие. При толщине в несколько тысячных дюйма золотое покрытие в лучшем случае легко стирается.

Средство для ухода за золотыми накладками

Золотые накладные части покрыты золотом поверх другого металла, поэтому уход за ними отличается от ухода за чистым золотом. Поскольку со временем слой золота стирается, вы не можете использовать полировальный круг для этих деталей. Это может удалить накладку и потенциально испортить предмет.

Чтобы узнать больше о содержании золота и ценах на золотые украшения, прочтите эту статью.

Серебро

В разные периоды истории люди ценили серебро выше золота. Серебро, долгое время использовавшееся как средство обмена, а также для изготовления ювелирных изделий, нашло много новых применений. Сегодня к ним относятся фотографии, аккумуляторы, обогреватель автомобильных стекол и магнитные полосы, и это лишь некоторые из них.

Несколько факторов делают серебро одним из самых популярных ювелирных металлов. Его блеск считается самой выдающейся визуальной особенностью.Серебро также более распространено и намного дешевле, чем золото или платина. Однако, поскольку серебро так хорошо проводит тепло, с ним труднее работать, чем с золотом. По этой причине начинающие ювелиры часто учатся паять серебро. Как только они получат контроль над своей техникой пайки на этом металле с высокой проводимостью, контролировать нагрев золота становится проще.

Кольцо из серебра и рутилированного кварца. Фото Мауро Катеба. Под лицензией CC By 2.0.

Потускнение

Но у этого благородного металла есть и недостатки.В первую очередь, потускнение серебра. Термин «потускнение» означает слой коррозии, который образуется на некоторых металлах, включая серебро, когда они подвергаются химическим реакциям. Для химической реакции, вызывающей потускнение серебра, требуется соединение, называемое сероводородом. Поскольку это соединение может присутствовать в нашем воздухе, серебряные предметы, оставленные незащищенными, со временем потускнеют.

Хранение серебряных предметов в защитных мешочках или контейнерах уменьшит количество потускнения. Это означает, что вы потратите меньше времени на удаление пятен с серебряных украшений.Да, серебро требует большего ухода, чем некоторые другие драгоценные ювелирные металлы. Тем не менее, у вас есть много вариантов полировки, от имеющейся в продаже полировки для серебра до домашних методов. Не позволяйте серебряным украшениям запятнать вас.

Подвеска-крыло из литого серебра с литниками. Фото Мауро Катеба. Под лицензией CC By 2.0.

Сплавы серебра

Как и золото, чистое серебро мягкое и легко повреждается. Поэтому ювелиры часто легируют серебро с более твердыми металлами, чтобы повысить его долговечность.Из сплавов серебра можно создавать красивые и прочные изделия, подходящие для повседневной носки.

Стерлинговое серебро

Самый распространенный сплав серебра – серебро. Стерлинговое серебро состоит на 92,5% из серебра. Один или несколько металлов составляют другие 7,5%. Часто медь составляет значительную часть этих 7,5%, потому что она увеличивает твердость сплава.

Мексиканское серебро

Термин «мексиканское серебро» относится к серебру, используемому в качестве валюты в Мексике, обычно состоящему из 95% серебра и 5% меди.Этот сплав чаще используется в качестве валюты, чем в ювелирных изделиях. Даже серебряные украшения, сделанные в Мексике, чаще всего изготавливаются из стерлингового серебра.

Монета Серебро

В Соединенных Штатах серебряная монета содержит 90% серебра и 10% меди. Обычно серебряные монеты не используются в украшениях.

Британия Серебро

Серебро Британии содержит минимум 95,84% серебра, что делает его более ценным сплавом, чем стерлинг. Этот сплав редко используется в ювелирных изделиях.

Британия, серебро.Фото Эрика Голуба. Под лицензией CC By 2.0.

Сплавы серебра прочие

Вы найдете множество сплавов серебра, используемых во всем мире. Например, южноамериканский сплав, состоящий на 80% из серебра, не тускнеет.

Использование серебряных украшений

Ювелирные мастера штампуют серебряные изделия с кодом используемого сплава. Например, 925 означает серебро; 958 обозначает британское серебро и т. Д. При покупке серебряных украшений внимательно осмотрите изделие на предмет наличия этого кода.

Чтобы узнать больше о маркировке серебра, определениях и терминологии, прочтите эту статью.

Хотя ювелиры используют стерлинговое серебро больше, чем любой другой сплав для изготовления серебряных украшений, другие серебряные ювелирные металлы заслуживают упоминания.

Электрум

Этот природный сплав серебра и золота пользовался большой популярностью в Древнем Египте. Из-за его естественного происхождения соотношение серебра и золота варьируется в зависимости от каждого экземпляра.

Золото кристаллизуется в изометрической системе и может иметь форму кубов, как этот редкий кристалл электрума. Этот природный сплав состоит из 70% золота, 27% серебра и 3% меди.0,7 x 0,6 x 0,6 см, Березовский рудник, Средний Урал, Екатеринбургская область, недалеко от Екатеринбурга, Россия. © Роб Лавинский, www.iRocks.com. Используется с разрешения.

Чернь

Обычно вы видите эту черную смесь серебра, меди и свинца, которая используется как эмаль. Его также можно использовать в качестве инкрустации на травленом или гравированном металле. Подобно электруму, древние египтяне часто использовали этот материал. Со временем техника черни распространилась по Европе и Азии.

Ювелирные изделия из несеребряных металлов с серебряными именами

Хотя все упомянутые ранее серебряные сплавы содержат по крайней мере некоторое количество серебра, названия некоторых металлов могут ввести вас в заблуждение.

Сплавы, известные как нейзильбер или германское серебро, например, содержат никель, цинк и другие металлы. Хотя они выглядят как серебро, отсюда и название, на самом деле они не содержат серебра.

Краткое примечание о Quicksilver

«Ртуть» – древнее название металлической ртути. Хотя ртуть может напоминать жидкое серебро или «живое серебро» (отсюда и название), она не содержит серебра. Ртуть / ртуть не используются в качестве ювелирного металла из-за его токсичности и жидкого состояния при нормальных температурах.

Платина

Более редкая и более дорогая, чем золото, платина обладает непревзойденной удерживающей способностью и долговечностью. Не тускнеет. Эти качества делают его одним из самых желанных ювелирных металлов премиум-класса, особенно для помолвочных и обручальных колец.

Platinum также имеет множество промышленных применений, например, в каталитических нейтрализаторах. Фактически, для этой цели используется половина платины, добываемой в США, и четверть во всем мире. Бюро стандартов США также использует платину для гирь.Поскольку этот металл никогда не окисляется, эти веса остаются неизменными навсегда.

Кольцо с бриллиантом «More Shiney» с классическим платиновым кольцом Diana. Автор фото ilovebutter. Под лицензией CC By 2.0.

Использование платиновых украшений

Хотя платина использовалась в различных предметах еще с 700 г. до н.э., ее использование в ювелирных изделиях относительно современно. Поскольку он имеет чрезвычайно высокую температуру плавления и столь эффективно противостоит коррозии, рафинирование металла на протяжении столетий было затруднительным. Самое древнее зарегистрированное использование платины – это инкрустация в Древнем Египте.(Однако египтяне считали этот металл разновидностью электрума). Коренные американцы веками использовали платину в небольших декоративных предметах. Платина оставалась неизвестной европейцам, пока испанцы не обнаружили ее в Новом Свете. Испанцы назвали его platina , что означает «маленькое серебро». В соответствии с теориями того времени о происхождении металла, они считали, что это «незрелое золото» и, следовательно, непригодное для использования.

В 18^{-х годах} века исследователи определили платину как новый металл.Хенрик Шеффер, шведский химик, открыл, как плавить платину с мышьяком. Когда очистка стала возможной, ремесленники использовали платину для украшения фарфора, а ученые сделали из нее лабораторное оборудование. Однако аффинаж платины мышьяком оказался чрезвычайно опасным. Таким образом, платина не пользовалась большой популярностью до изобретения кислородно-водородной горелки в середине 1800-х годов.

Новые открытия платиновой руды в 19 ^{-х годах} века привлекли внимание ювелиров к металлу.Он стал символом богатства и статуса для 20 знаменитостей ^{-х годов}-го века. Такие звезды, как Грета Гарбо, часто появлялись в фильмах с платиновыми украшениями и аксессуарами. Бриллиант «Звезда Африки» весом 530 карат имеет платиновую оправу в британском королевском скипетре.

Сплавы платины

Термин «платина» фактически относится к группе металлов. Помимо платины, в эту группу входят иридий, осмий, палладий, родий и рутений. Хотя платина является наиболее распространенной, все эти металлы, кроме осмия, используются в ювелирных изделиях.

Родий часто используется в качестве не тускнеющего покрытия для белого золота, серебра и других ювелирных металлов платиновой группы. Палладий и иридий обычно сплавлены с другими металлами или используются отдельно для изготовления ювелирных изделий.

Наиболее распространенные сплавы платины включают 90% платины и 10% иридия или 95% платины и 5% рутения. Рутений делает сплав более твердым и прочным.

Общие термины в металлургии

Сплав : Смешивание двух или более металлических элементов, особенно для придания большей прочности или устойчивости к коррозии.
Amalgamation : Очистка золота путем смешивания его с ртутью.
Цементация : Чтобы окружить металл веществом, которое вступает в реакцию с металлом при нагревании. Серебряные детали из золота путем цементации солью.
Купелирование : Средство отделения золота и серебра от других металлов и примесей. Нагревание руды в чаше, керамической чашке, поглощает примеси.
Дистилляция : Испарение металлов с низкой температурой кипения, таких как ртуть, для отделения их от других металлов.
Плавка : плавить руду для отделения и очистки металлов в ней.
Концентрация воды : Промывка руды, в результате чего более тяжелые металлы остаются там, где их можно извлечь.

Выплавленное и очищенное золото разливается на заводе Fidelity Printers and Refinery в Хараре, Зимбабве. Фото всеобщее достояние.

10 металлов, которые не ржавеют | Нержавеющие металлы

«Элемент железо является самым распространенным переходным металлом на Земле и используется человечеством более 5000 лет.Несмотря на свою прочность, железо подвержено коррозии в присутствии воды и кислорода. Этот процесс ржавления обходится дорого в повседневной жизни – около 1% стоимости мировой экономики », – сообщает Seattle PI, ежедневная городская газета Сиэтла.

Чтобы понять, какие металлы не ржавеют, нам необходимо выяснить, что означают термины «ржавчина» и «коррозия».

Что вызывает ржавчину металла?

Ржавчина – это форма оксида железа. Это происходит, когда железо соединяется с кислородом воздуха, вызывая его коррозию.Ржавчина – это оранжево-коричневый цвет металла на поверхности. Ржавчина может повлиять на железо и его сплавы, включая сталь. Когда у вас есть железо, вода и кислород вместе, вы получаете ржавчину. Основным катализатором появления ржавчины является вода. Хотя железные и стальные конструкции кажутся на первый взгляд прочными, молекулы воды способны проникать через микроскопические щели в металле. Это запускает процесс коррозии. Если присутствует соль, например, в морской воде, коррозия будет более быстрой. Воздействие диоксида серы и диоксида углерода также ускорит коррозионный процесс.

Ржавчина вызывает расширение металла, что может оказывать большое давление на конструкцию в целом. При этом металл ослабнет и станет хрупким и шелушащимся. Ржавчина проницаема для воздуха и воды, поэтому металл под слоем ржавчины будет продолжать разъедать.

Что такое коррозия? Разница между ржавчиной и коррозией

Некоторые люди считают, что коррозия и ржавчина – одно и то же. Коррозия – это широкий термин, обозначающий разрушение любого металла.В общем, коррозия – это повреждение металла в результате окисления или другого химического воздействия. Ржавчина – это термин, используемый для описания фактической коррозии железа и сплавов железа.

10 металлов, которые не ржавеют

1. Алюминий

Алюминий – один из наиболее часто используемых металлов на планете и, возможно, самый известный из-за отсутствия ржавчины. Алюминий не ржавеет, ржавчиной называется только специфическое окисление железа, а при создании алюминия железо не используется. Однако, как и все металлы, алюминий подвержен коррозии.

Leland Stanford Junior University объясняет алюминий следующим образом: «Быстрый ответ заключается в том, что большинство самолетов сделано из алюминия – химического элемента, который, кажется, сопротивляется коррозии даже при контакте с воздухом и водой. Но дело в том, что чистый алюминий и настолько легко реагирует с водой, что по химическим законам алюминиевая оболочка самолета должна раствориться под дождем. К счастью для авиационной отрасли, когда металлический алюминий помещается в атмосферу, на поверхности металла образуется тонкий слой, известный как оксид алюминия, который действует как защитный, устойчивый к ржавчине экран ».

2. Латунь

Латунь не ржавеет по той же причине, что и алюминий. В нем незначительное количество железа. Следовательно, не может образовываться оксид железа или ржавчина. Однако медь может образовывать сине-зеленый налет на своей поверхности при воздействии кислорода с течением времени.

3. Бронза

Бронза не ржавеет по той же причине, что и алюминий. В нем незначительное количество железа. Следовательно, не может образовываться оксид железа или ржавчина.

4. Медь

Медь не ржавеет; однако это может вызвать коррозию.Медь имеет коричневый цвет и при коррозии приобретает ярко-зеленый оттенок. Хотя некоторые считают, что реакция меди связана с потускнением, а не окислением, металл по-прежнему подвергается аналогичному процессу ржавления.

5. Сталь Corten или атмосферостойкая сталь

Используйте атмосферостойкую сталь , также известную как сталь COR-TEN, которая содержит до 21% легирующих элементов, таких как хром, медь, никель и фосфор. Сплавы образуют защитную ржавчину, которая со временем снижает скорость коррозии.Сталь COR-TEN обычно дешевле нержавеющей стали.

6. Оцинкованная сталь

Оцинковка – это метод защиты от ржавчины. Это достигается путем горячего цинкования или гальваники. Изделие из железа или стали покрыто тонким слоем цинка. Это предотвращает попадание кислорода и воды в металл под ними, но цинк также действует как жертвенный металл. Цинк более реакционноспособен, чем железо, поэтому он окисляется, а не железо. Слой оксида цинка предотвращает образование оксида железа, тем самым исключая возможность образования ржавчины.

7. Золото

Золото – чистый металл, который не ржавеет, потому что не содержит железа. «Золото – самый неактивный из всех металлов, и его можно использовать во всех природных и промышленных средах. Золото никогда не вступает в реакцию с кислородом (одним из самых активных элементов), а это значит, что оно не ржавеет и не тускнеет. «Потускнение золота очень тонкое и проявляется в потемнении отражающих поверхностей», – констатируют доктора Коррозии.

8. Платина

Платина – это чистый металл, который не ржавеет, поскольку не содержит железа.Платина не ржавеет, не корродирует, не тускнеет и не меняет цвет. Он плотный, податливый (легко движется) и в то же время очень прочный.

9. Серебро

Серебро – чистый металл, который не ржавеет, потому что не содержит железа. Доктора Коррозии объясняют, что «серебро – это ярко-серый белый металл, который довольно мягкий и податливый. Он довольно устойчив к коррозии и плохо окисляется, хотя легко образует на поверхности сульфид серебра. Из всех металлов он лучший проводник электричества.Из-за этих качеств (и его относительной редкости) он часто классифицируется вместе с золотом и платиной как драгоценный металл ».

10. Нержавеющая сталь

Нержавеющие сплавы. Нержавеющая сталь – это сплав, а содержит минимум 11% хрома. Это позволяет образовывать защитную пленку из оксида хрома, которая защищает от ржавчины. В случае повреждения защитная пленка восстановится. Коррозионную стойкость можно еще больше повысить за счет добавления никеля.

Узнайте, какие металлы ДЕЛАЮТ ржавчины здесь.

Посетите Tampa Steel & Supply для качественной стали и алюминия

Вам нужны материалы для стали? Не ищите ничего, кроме профессионалов Tampa Steel and Supply. У нас есть обширный список стальной продукции для любого проекта, который вам нужен. Мы гордимся тем, что обслуживаем наших клиентов почти четыре десятилетия, и готовы помочь вам с вашими потребностями в стали. Есть вопросы? Позвоните нам сегодня, чтобы узнать больше, или загляните в наш красивый выставочный зал Тампа.

Сделайте запрос онлайн
или позвоните в Tampa Steel & Supply по телефону (813) 241-2801