Сходные свойства меди и железа: Сходство и различия меди и железа

alexxlab | 07.07.1985 | 0 | Разное

Содержание

Чем отличаются медь и железо

Медь и железо входят в группу металлов. Поэтому общими признаками для них являются характерный блеск, пластичность, твердость. Оба они хорошие проводники тепла и электричества, что объясняется высокой подвижностью электронов. Оба являются переходными. Однако от объединяющих свойств перейдем к тому, чем отличаются медь и железо.

Содержание статьи

  • Некоторые сведения
  • Сравнение

Некоторые сведения

Номер этого элемента в таблице Менделеева – 29. Буквенное обозначение – Cu. Медь входит в небольшое число металлов, о которых человек узнал раньше всего. Широкое освоение медь получила еще в древности из-за своей доступности, связанной с получением из руды. При работе с деревом медные орудия превосходили каменные.

Медь

Атомный номер элемента – 26. Символ – Fe. Железо находится в числе лидирующих по распространению в земной коре металлов (его опережает только алюминий). Изделия из железа производились еще с древнейших времен.

Железок содержанию ↑

Сравнение

А теперь рассмотрим непосредственно отличие меди от железа:

  1. Цвет. Железо бело-серебристое, что ставит его в один ряд с большинством металлов. Медь же относится к четверке металлов-исключений, имеющих явный цветовой оттенок. У меди он золотисто-розовый, а при контакте с воздухом металл темнеет до желто- или оранжево-красного.
  2. Атомная масса. Эта величина, важная для стехиометрических расчетов, у меди больше – 63,5 а. е. м. Значение у железа – 55,8 а. е. м.
  3. Температура плавления. Железо переходит в жидкое состояние при температуре 1539 °С. У меди показатель ниже – 1083 °С.
  4. Теплопроводность у меди лучше. То же самое касается и электропроводности – у меди она выше, чем у железа, почти в шесть раз. Благодаря такой способности проводить ток медь широко используется в электропромышленности.
  5. Магнитные свойства. У железа они ярко выражены, а у меди отсутствуют.
  6. По прочности железо превосходит медь.
  7. Удельное сопротивление. По этому показателю выигрывает железо.
  8. В самородном виде медь в природе встречается чаще. Железо в чистом виде – редкость.
  9. Железо очень восприимчиво к окислению и ржавеет, что называется, насквозь. Медь же характеризуется автозатуханием процессов коррозии. Это свойство меди с успехом используется, к примеру, в архитектуре – кровли и фасады из металла могут прослужить безаварийно до 150 лет.
  10. Медь более дорогой металл.

Таковы основные критерии, поясняющие, в чем разница между медью и железом.

ГДЗ (ответы) Химия 8 класc Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г., 2019, §1 Предмет химии. Вещества и их свойства » Крутые решение для вас от GDZ.cool

ГДЗ (ответы) Химия 8 класc Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г., 2019, §1 Предмет химии. Вещества и их свойства

Красным цветом приводится решениеа фиолетовым ― объяснение. 

Задание 1 Что изучает химия?
Химия – наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ и явлениях, сопровождающих эти превращения.
Каковы её важнейшие задачи?
Изучение веществ, их свойств и прогнозирование использования веществ в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, быту, а также получение различных веществ.
Составьте схему, иллюстрирующую значение химии, и обсудите её с соседом по парте.
            ↗обеспечивает переработку полезных ископаемых в ценные продукты: металлы, их сплавы, топливо.
ХИМИЯ →
обеспечивает сельское хозяйство минеральными удобрениями и средствами зашиты растений от вредителей.
            ↘
обеспечивает производство строительных материалов, синтетических тканей, пластмасс, красок, моющих средств, медикаментов.
Задание 2 Чем различаются понятия “вещество” и “тело”?
Тело имеет форму, занимает определённый объём и состоит из вещества.
Приведите примеры.
Медная проволока – медь;
карандаш– графит;
гвоздь – железо;
стакан – стекло;
ручка – пластмасса.

Задание 3 Из следующего перечня выпишите отдельно названия веществ и предметов (физических тел): железо, термометр, медь, капрон, ртуть, напильник, нож, сахар.
Вещества: железо, медь, капрон, ртуть, сахар.
Физические тела: термометр, напильник, нож.

Задание 4 Какими сходными и отличительными свойствами обладают следующие вещества:
а) поваренная соль и сахар;
Сходные свойства: белого цвета, не имеют запаха и растворимые в воде.
Отличительные свойства: вкус (соль ― солёная, сахар ― сладкий).

б) уксус и вода?
Сходные свойства: жидкости прозрачного цвета.
Отличительные свойства: вкус (уксус ― кислый, вода ― без вкуса), запах (уксус – резкий, вода – без запаха).

Задание 5 На основе жизненного опыта и используя дополнительную литературу, сравните физические свойства меди и серы. Ответ оформите в виде таблицы.

Свойство
МедьСера
Агрегатное состояние
твердое
твердое
Цвет
золотисто-красный
желтый
Запах
без запаха
без запаха
Плотность
8.96 г/см³
2.07 г/см³
Растворимость в воде
нерастворима
нерастворима
Проводит теплохорошо
плохо
Проводит ток
проводитне проводит
Температура плавления
1083°C
113°C
Температура кипения
2567°C
445°C

ТЕСТ 1
В каком ряду находятся названия только веществ?
1) медь, медная проволока, стекло, колба;
2) железо, сахар, соль, уксус; 
3) вилка, ножницы, фарфоровая ваза, стакан.
Ответ: 2)

ТЕСТ 2
В каком ряду находятся названия только тел?
1) крахмал, белок, соль, песок;
2) подсолнечное масло, железо, очки, ложка;
3) колба, стакан, фужер, стеклянная банка.
Ответ: 3)

Аморфные и нанокристаллические магнитомягкие сплавы

Аморфные магнитомягкие сплавы

Аморфные сплавы – новый особый класс прецизионных сплавов, отличающийся от кристаллических сплавов структурой, способом изготовления, областью существования на температурно-временной диаграмме и свойствами.

В 60-х годах эксперименты по быстрому охлаждению металлических расплавов, которые проводились с целью получения субмикроскопической структуры металла, обнаружили, что в некоторых случаях кристаллическая решётка в металле вообще отсутствует, а расположение атомов характерно для бесструктурного, аморфного тела. Структура аморфных сплавов подобна структуре замороженной жидкости и характеризуется отсутствием дальнего порядка в расположении атомов. Оказалось, что у аморфного металла совсем другие, не сходные свойства с металлом кристаллическим. Он становится в несколько раз прочнее, повышается его стойкость к коррозии, меняются электромагнитные характеристики и даже одна из самых устойчивых констант – модуль упругости. В отличие от сплавов с кристаллической структурой, технология получения которых имеет серьёзные проблемы, связанные с антагонизмом свойств компонентов на этапе кристаллизации, в аморфных сплавах прекрасно соединяются, уживаются все необходимые компоненты. При сверхбыстром охлаждении сплав затвердевает, прежде чем компоненты-антагонисты успевают проявить свой антагонизм. Это открывает широчайшие возможности поиска оптимальных комбинаций компонентов для получения конкретных свойств. Аморфные сплавы получили название металлических стёкол. Интерес к ним стремительно возрастает.

Прежде всего, исследователей заинтересовали ферромагнитные свойства сплавов на основе железа, никеля и кобальта. Магнитомягкие свойства металлических стёкол в основном оказались лучше свойств пермаллоев, притом эти свойства более стабильны. Аморфное состояние сплавов достигается подбором химического состава и использованием специальной технологии охлаждения из расплава со скоростью выше критической, определённой для каждого состава. Отсутствие дислокаций приводит к тому, что металлические стёкла по прочности превосходят самые лучшие легированные стали. Высокая твёрдость влечёт за собой их великолепную износостойкость. Другое важнейшее преимущество аморфных металлических сплавов – их исключительно высокая коррозионная стойкость. Во многих весьма агрессивных средах (морской воде, кислотах) металлические стёкла вообще не корродируют. Например, скорость коррозии аморфного сплава, содержащего железо, никель и хром, в растворе соляной кислоты практически равна нулю. По-видимому, основная причина такой высокой коррозионной стойкости аморфных сплавов состоит в том, что, не имея кристаллической решётки, они лишены и характерных “дефектов” кристаллов – дислокаций и, главное, границ между зёрнами. Высокая плотность упаковки атомов в кристалле вблизи этих “дефектов” уменьшается столь резко, что вдоль них легко проникают в металл “вражеские агенты”. Важно, что бездефектная структура аморфного сплава придаётся той тонкой окисной плёнке, которая образуется на его поверхности на начальных стадиях коррозионного процесса и в дальнейшем защищает металл от прямого контакта с “агрессором”. Специфичность технологий позволяет изготавливать аморфные сплавы в виде лент толщиной менее 40 мкм.

Для изготовления аморфных сплавов в виде лент обычно используется способ охлаждения, при котором струя жидкого металла с определённой скоростью направляется на поверхность быстро вращающегося цилиндра, изготовленного из материала с высокой теплопроводностью. Микропровод с аморфной структурой изготавливается путём расплавления токами высокой частоты металла, заключённого в стеклянную трубку с коническим дном, с вытягиванием и охлаждением тонкого капилляра, заполненного металлом. Аморфные сплавы при нагревании переходят в кристаллическое состояние. Для стабильной работы изделий из аморфных сплавов необходимо, чтобы их температура не превышала для каждого сплава максимальной рабочей температуры (Т раб max). В настоящее время наибольшее распространение получили магнитомягкие аморфные сплавы, в которых сочетаются высокие магнитные и механические свойства. Магнитомягкие аморфные сплавы – ферромагнитные сплавы с узкой петлёй гистерезиса. Особенностью магнитомягких аморфных сплавов по сравнению с кристаллическими является большое (около 20 %) содержание немагнитных элементов, как бор, кремний, углерод, фосфор и проч., необходимых для сохранения аморфной структуры. Наличие этих элементов снижает максимальные значения индукции насыщения в аморфных сплавах по сравнению с кристаллическими и увеличивает температурный коэффициент магнитных свойств. Эти же элементы увеличивают электросопротивление, повышают твёрдость и прочность аморфных сплавов, а также их коррозионную стойкость. В радио- и электротехнических изделиях с начала восьмидесятых годов стали широко применяться аморфные материалы, которые используются вместо пермаллоев, ферритов, электротехнических сталей, магнитодиэлектриков.

Нанокристаллические магнитные сплавы

Вторым представителем нового класса метастабильных быстроохлаждённых сплавов и активным соперником аморфных сплавов являются нанокристаллические сплавы. Их особенность – сверхмелкокристаллическая структура. Размер кристаллов (наночастицы) в этих сплавах составляет от 1 до 10 нм. Нанокристаллические и аморфные сплавы – ближайшие родственники. Их «родство» основано на двух обстоятельствах. Во – первых, это структурное сходство. Как известно, структура аморфных сплавов имеет ближний порядок, т. е. состоит из упорядоченных микрогруппировок атомов, размеры которых близки к размерам нанозёрен нанокристаллических сплавов. Во – вторых, это технология получения. В настоящее время наиболее распространённым методом получения наноструктуры является регулируемая кристаллизация из исходного аморфного состояния.

Таким образом, «материнской» основой нанокристаллического сплава является сплав аморфный.

Структура нанокристаллического сплава представляет собой двухфазную систему, одной из фаз которой являются нанокристаллы, а другой – остаточная аморфная матрица. Свойства наносплава зависят от состава, размера и количества нанокристаллов, а также их соотношения с аморфной фазой. Основой экономичного сырья являются кремний и железо. Имея высокую индукцию насыщения (1.2 Т), хорошую температурную стабильность в широком диапазоне температур от -60 до 180ºС, новый нанокристаллический материал имеет отличные характеристики в высокочастотной области на уровне аморфных сплавов на основе кобальта. При этом новый сплав является намного более экономичным. Точное управление параметрами отжига навитых из ленты тороидов позволяет в широких пределах регулировать требуемые свойства материала (например, форму петли гистерезиса, уровень магнитной проницаемости, коэффициент прямоугольности, удельные потери). Одновременно, хорошее качество по доступной цене становится все более весомым показателем конкурентоспособности нанокристаллического материала в сравнении с ферритами и пермаллоями. 

Преимущества

Независимо от варианта применения, при использовании аморфных и нанокристаллических сердечников при проектировании индуктивных компонентов обычно обеспечиваются следующие преимущества:

  • Уменьшенный вес
  • Уменьшенные потери в меди благодаря сокращению числа витков
  • Расширенный температурный диапазон от -60 до 125º С
  • Повышенная стабильность свойств и надёжность
  • Высокая точность для измерительных устройств
  • Повышение КПД устройства  

Сравнительные характеристики аморфных и нанокристаллических магнитомягких материалов относительно традиционных:

МАТЕРИАЛ
_________

СВОЙСТВА

Электротех. стальПермаллойФеррит Mn-Zn

Аморфный

Нанокристаллический

50 Ni80 NiНа осн. СоНа осн. FeНа осн. Fe
Амплитуда магн. индукции, Вm (T)2,01,550,740,50,581,561,16
Коэрцитивная сила, Нс (Э)0,50,150,030,10,0050,030,01
Начальная проницаемость, µi1500600040000300060000500070 000
Максимальная проницаемость, µm20000600002000006000100000050000600 000
Удельное сопротивление, p (µО/см)5030601000000120130130
Температура Кюри, Тс (°C)750500500140255415560
Температура кристаллизации, Тх (°C)530550515
Предельная рабочая температура, Т (°C)   10090150180
Оптим. область рабочих частот, f (кГц)0…10…1010…10…100000

ПАО “МСТАТОР” выпускает большую номенклатуру лент из аморфных и нанокристаллических сплавов АМАГ шириной от 1 до 30 мм и толщиной от 15 до 25 мкм для поставок заказчикам и использования в собственном производстве тороидальных магнитопроводов и законченных электромагнитных компонентов, представленных в разделе Продукция.

Почему алмаз останется самым дорогим камнем

Ученые сжигают алмаз

История искусственных алмазов полна драматизма и по сей день таит в себе немало загадок. Недавняя статья академика Сергея Стишова в журнале “Успехи физических наук” проливает свет на некоторые из них. Но изучение алмазов далеко до завершения.

Французский естествоиспытатель XVIII века Лавуазье остроумно показал, из чего сделан алмаз. Он сфокусировал солнечный луч на кристалл в запаянной колбе, и когда тот сгорел, в емкости остался только углекислый газ. Получается, что алмаз — из углерода. Казалось, все просто: надо придумать, как сажу, которой было много в те времена, или графит, превратить в кристалл. Но не тут-то было.

Алмаз — самый твердый минерал в природе, а графит — самый мягкий. Оба из углерода. Как графит превратить в алмаз? Физики измерили теплоемкость обоих минералов, провели термодинамические расчеты и получили уравнение кривой перехода. К 1930-м стало ясно, что для синтеза алмаза нужны очень высокие давления и температуры, недостижимые на том уровне техники.

Реальный прорыв случился в послевоенные годы. Задачу решали в трех технически развитых странах, не имевших еще в те годы собственных месторождений алмазов: Швеция, США и СССР. Их приходилось закупать за рубежом.

Задачу синтеза алмаза советское государство поставило в 1947-м. Но дело двигалось со скрипом, пока в 1955-м в Nature не появилась статья “Рукотворный алмаз”. Авторы — ученые из General Electric, в том числе Трейси Холл. Компания производила лампы накаливания, и для вытягивания вольфрамовых нитей использовали алмазные фильеры. После этой публикации шведская компания ASEA заявила, что синтезировала алмаз еще в 1953-м.

В Советском Союзе этой проблемой занимались Институт кристаллографии под руководством Алексея Шубникова и лаборатория высоких давлений, которую возглавлял Леонид Верещагин. Между этими организациями развернулась жесткая конкуренция. Победил Верещагин.

Как пишет академик Стишов, Верещагин организовал несколько групп, которые работали изолированно, а полной картиной владел только он. Не последнюю роль, видимо, в этой истории сыграло то, что американцы понемножку обнародовали детали установок и процесса синтеза. Как бы то ни было, искусственный алмаз в лаборатории, которая к тому времени стала Институтом физики высоких давлений, получили в 1960 году. Какой из групп принадлежит пальма первенства, неясно.

За это выдающееся достижение Леонид Верещагин с коллегами получили звания и награды, в то время как Трейси Холл ушел из GE, обиженный на критику. Кстати, в 1990-е выяснилось, что один из кристаллов, представленный в статье Холла и соавторов, был не синтетическим, а природным — его использовали как затравку для роста.


Картинка: фазовая диаграмма показывает, при каких условиях графит превращается в алмаз. Это экстремальные для земных недр значения: давления 50-60 тысяч атмосфер, температура более 1000 градусов. Источник: РИА Новости

Сибирский БАРС

После того как в мире научились синтезировать мелкие технические алмазы, встал вопрос: а как вырастить крупные кристаллы ювелирного качества? В СССР к этой теме в 1978 году подключили Институт геологии и геофизики СО АН в Новосибирске (теперь — Институт геологии и минералогии).

Алмаз растет в экстремальных условиях при давлении 50-60 тысяч атмосфер и температуре 1400-1500 градусов Цельсия, которые нужно поддерживать часами и сутками. За рубежом для этого используют аппарат Belt с мощным прессом, разработанный тем самым Холлом из GE.

В Новосибирске пошли другим путем: создали беспрессовый аппарат “разрезная сфера”, или БАРС. В его сердцевине — два слоя пуансонов, в том числе из карбида вольфрама, а в них вложена ячейка высокого давления. Туда помещают металлический сплав, графит и затравочный кристаллик алмаза.

Ученые продолжали совершенствовать оборудование, пока наконец в 1990 году группа Юрия Пальянова не синтезировала ювелирные кристаллы весом 1,5 карата. Эти разработки аттестованы за рубежом и признаны во всем мире.


Фото: Многопуансонные аппараты высокого давления “разрезная сфера” (БАРС). Источник: Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН/Ю.Н.Пальянов

Ученые выращивают алмазы с заданными свойствами

Выращивать крупные ювелирные алмазы очень сложно и затратно, поэтому они вряд ли в обозримом будущем вытеснят природные. Другое дело — высокотехнологическое применение. Для этого, как выяснилось, природные алмазы недостаточно качественные.

У алмаза очень подходящие для твердотельной микроэлектроники свойства. Алмаз — это широкозонный полупроводник, устойчивый к высоким температурам, радиации, с теплопроводностью в пять раз больше, чем у меди. Чтобы этим воспользоваться, нужны очень чистые кристаллы высочайшего качества и с заданными свойствами. В природе такие не встречаются: мешают микровключения, примеси других атомов, дефекты кристаллической решетки.

“Речь идет прежде всего о высококачественных монокристаллах. Нужны очень низкая плотность дислокаций и дефектов упаковки, а еще лучше без них, с контролируемым набором дефектно-примесных центров и концентрацией, которые в конечном итоге определяют свойства кристаллов. Есть очень перспективные направления, где нужны алмазы, легированные определенными примесями. Причем некрупные. Таких алмазов нет в природе”, — рассказывает РИА Новости Юрий Пальянов, заведующий лабораторией экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса ИГМ СО РАН.

Значит, нужно вырастить. И снова в лидерах — специалисты из Новосибирска. Они научились контролируемо легировать алмаз различными элементами: азотом, бором, фосфором, германием, оловом, никелем, кобальтом, медью и даже самарием, придавая им различные свойства. Эти исследования поддерживает Российский научный фонд.


Картинка: кристаллы алмазов, выращенные с использование различных добавок. Это перспективные элементы для высокотехнологичных приборов. Источник: Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН/Ю.Н.Пальянов

Например, если добавить бор в ячейку высокого давления, где растет алмаз, кристалл выйдет синим, а главное, он будет обладать свойствами полупроводника p-типа.

“Полупроводниковые алмазы, легированные фосфором, пока синтезированы только в системе фосфор-углерод. Мы первые получили кристаллы в системе германий-углерод, они содержат германий-вакансионные оптические центры”, — продолжает исследователь.

Для этого создали еще более экстремальные условия: температура 1500-1900 градусов, давление — 70 тысяч атмосфер. Германиевые алмазы интересны как источники одиночных фотонов в кубитах квантовых компьютеров.

Выращенные группой Пальянова алмазы используют как элементы в ИК Фурье-спектрометрах, для рентгеновской оптики, как детекторы ионизирующего излучения, элементы алмазных наковален, в хирургических скальпелях.


Картинка: кристаллик алмаза, легированный германием. Справа — кристаллическая решетка с встроенным атомом германия (красный). Перспективный материал для квантового компьютера. Источник: Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН/Ю.Н.Пальянов

Природа не сдается

В синтезе алмазов — небывалый прогресс. Наверное, ученые выяснили и то, как этот минерал образуется в недрах? Оказывается, единой точки зрения на этот счет нет.

Своеобразным окошком в подземную лабораторию служат кимберлиты — породы, возникшие в результате прорыва глубинного материала в земную кору. Именно они служат источником ювелирных алмазов. Кимберлиты — это карбонатно-силикатная матрица, куда впечатаны куски (ксенолиты) из мантии. Считается, что там образуются алмазы, об этом говорят включения в них глубинных минералов.

“Одно из наших направлений — экспериментальное моделирование процессов образования алмазов в природе. Мы создаем приближенные к естественным карбонатные, карбонат-силикатные, сульфидные расплавы, а также флюиды системы C-O-H-N-S. Это помогает понять механизм образования алмаза в земных недрах. Нам впервые удалось синтезировать алмазы в карбонатных средах при температурах и давлениях, как в природе, и опубликовать это в Nature“, — говорит ученый.

Есть несколько гипотез происхождения алмазов. Скорее всего, кристаллы растут в недрах на разной глубине, из разных расплавов и флюидов.

“За последние десять лет добавилось много информации. Активно изучают сверхглубинные алмазы и в некоторых моделях обосновывают глубину образования до 600 километров. Показано, что с глубины 250 километров мантия становится настолько восстановленной, что в ней может существовать металлическое железо. Поскольку окисленные породы земной коры, в том числе с карбонатами, погружаются в мантию, они способны взаимодействовать с железо-содержащими породами. В 2013 году мы смоделировали такой процесс и получили фабрику разных алмазов. Наиболее вероятный механизм раскрывается в нашей статье в PNAS“, — заключает Юрий Пальянов.


(PDF) Получение и применение комплексов лигносульфоновых кислот с катионами железа

180 ISSN 0536 – 1036. ИВУЗ. «Лесной журнал». 2019. № 5

Gribanov N.M., Nikitina R.G., Rozhinskiy M.M., Kugel’mas M.K., Shanazarov K.S.,

Slyusarenko I.S., Granik E.M. Radiopaque Substance. Authorship Certificate USSR,

no. 978860, 1982].

3. А.с. 988823 СССР, МКИ3 С07G 1/00, С07F 15/02. Способ получения

железолигносульфонатного комплекса: № 3282864/23-04: заявл. 23.03.1981;

опубл. 15.01.1983 / Ю.Г. Хабаров, Г.В. Комарова, Г.Ф. Прокшин. [Khabarov Yu.G.,

Komarova G.V., Prokshin G.F. The Method for Producing Iron-Lignosulfonate Complex.

Authorship Certificate USSR, no. 988823, 1983].

4. Акатнова А.Г., Губарева Д.Н. Почвенные условия, известковый хлороз и

корневая система винограда // Почвоведение. 1981. № 8. C. 68–76. [Akatnova A.G.,

Gubareva D.N. Soil Conditions, Calcinosis and Grape Root System. Pochvovedenie [Soviet

Soil Science], 1981, no. 8, pp. 68–76].

5. Афанасьев Н.И., Иванова М.И., Форофонтова С.Д. Гидродинамические

свойства лигносульфонатов // Химия древесины. 1993. № 5. С. 42–51. [Afanas’yev N.I.,

Ivanova M.I., Forofontova S.D. Hydrodynamic Properties of Lignosulfonates. Khimiya

drevesiny, 1993, no. 5, pp. 42–51].

6. Афанасьев Н.И., Коробова Е.Н., Форофонтова С.Д., Дятлова О.В.

Межмолекулярные взаимодействия в растворах лигносульфонатов // Лесн. журн. 1996.

№ 1-2. С. 142–148. (Изв. высш. учеб. заведений). [Afanas’yev N.I., Korobova E.N.,

Forofontova S.D., Dyatlova O.V. Intermolecular Interactions in Solutions of

Lignosulfonates. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 1996, no. 1-2, pp. 142–148].

7. Богомолов Б.Д., Сапотницкий С.А., Соколов О.М., Соколова А.А., Филиппов

Б.С., Мариев А.А., Тиранов П.П., Третьяков С.И., Новожилов Е.В., Гельфанд Е.Д.,

Селянина Л.И., Борисов Г.В. Переработка сульфатного и сульфитного щелоков:

учеб. для вузов. М.: Лесн. пром-сть, 1989. 360 с. [Bogomolov B.D., Sapotnitskiy S.A.,

Sokolov O.M., Sokolova A.A., Filippov B.S., Mariyev A.A., Tiranov P.P., Tret’yakov S.I.,

Novozhilov E.V., Gelfand E.D., Selyanina L.I., Borisov G.V. Sulphate and Sulphite Liquor

Processing: Textbook for Universities. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1989.

360 p.].

8. Бровко О.С., Паламарчук И.А., Макаревич Н.А., Бойцова Т.А.

Полимолекулярные характеристики лигносульфонатов натрия, хитозана и

полиэтиленполиамина // Химия растительного сырья. 2009. № 1. С. 29–36. [Brovko O.S.,

Palamarhuk I.A., Makarevich N.A., Boitsova Т.А. Polymolecular Characteristics of Sodium

Lignosulfonate, Chitozane and Polyethylenpolyamine. Khimija Rastitel’nogo Syr’ja [Cher-

mistry of plant raw material], 2009, no. 1, pp. 29–36].

9. Давыдов А.Д., Кащеев В.Д., Кабанов Б.Н. Закономерности анодного

растворения металлов при высоких плотностях тока. I. // Электрохимия. 1969. Т. 5,

№ 2. С. 221–225. [Davydov A.D., Kashcheyev V.D., Kabanov B.N. Patterns of Anodic

Dissolution of Metals at High Current Densities. I. Elektrokhimiya [Soviet

Electrochemistry], 1969, vol. 5, no. 1, pp. 221–225].

10. Евстигнеев Э.И. Электрохимические реакции лигнина (обзор) // Химия

растительного сырья. 2014. № 3. С. 5–42. [Evstigneev E.I. Electrochemical Reactions of

Lignin. Khimija Rastitel’nogo Syr’ja [Chermistry of plant raw material], 2014, no. 3, pp. 5–

42]. DOI: 10.14258/jcprm.1403005

11. Коваленко Е.И., Попова О.В., Александров А.А., Галикян Т.Г.

Электрохимическая модификация лигнинов // Электрохимия. 2000. Т. 36, № 7. С. 796–

802. [Kovalenko E.I., Popova O.V., Aleksandrov A.A., Galikyan T.G. Electrochemical

Modification of Lignins. Elektrokhimiya [Russian Journal of Electrochemistry], 2000,

vol. 36, no. 7, pp. 796–802].

12. Лигнины (Структура, свойства и реакции) / под ред. К.В. Сарканена,

К.X. Людвига. М.: Лесн. пром-сть, 1975. 632 с. [Lignins: Occurrence, Formation, Struc-

ture and Reactions. Ed. by K.V. Sarkanen, C.H. Ludwig. Moscow, Lesnaya promyshlen-

nost’ Publ., 1975. 632 p.].

Железо и медь: свойства, применение и соединения

Мужчина / Женщина из стали

Не зря Кларка Кента называли «Человеком из стали». Сталь представляет собой сплав (смесь) железа и от 0,3 до 1,4 процента углерода вместе с другими добавками для регулирования физических свойств. Добавление углерода делает сталь значительно более прочной и менее подверженной коррозии (хотя для изготовления нержавеющей стали, которая может быть очень устойчивой к коррозии, требуются другие добавленные металлы).

Сталь является основой многих отраслей промышленности в мире, включая автомобилестроение, архитектуру, мостостроение, судостроение, приготовление пищи и этот список можно продолжить.На сегодняшний день наиболее производимой формой стали является нержавеющая сталь, которая подразделяется на подклассы на основе металлической кристаллической структуры стали: аустенитная, ферритная, мартенситная и дуплексная сталь, изготовленная из двух других классов. У каждого класса есть свои преимущества для конкретного использования.

В процессе производства стали используется расплавленный чугун и его окисление сжатым кислородом для удаления еще большего количества примесей при введении углеродного компонента (основной кислородный процесс). В процессе взаимодействия железа с углеродом образуется цементит или карбид железа, Fe3 C, ключевой компонент, придающий стали желаемые прочностные свойства.

Окисление марганца, фосфора, кремния и избыточного углерода оставляет их как часть удаленного шлака. Когда достигается желаемое сочетание железа и углерода, сталь извлекается. Но не только сталь является важным промышленным металлом. Одним из других важных металлов является медь

Медь для ваших мыслей

Медь (атомный номер 29) является ближайшим соседом железа в Периодической таблице и содержит руды (часто всего 0,5% Cu), содержащие много примесей.Процесс рафинирования меди состоит из четырех-пяти этапов:

  1. Флотация (см. Другой урок по металлургии) приводит к получению концентрированной медной руды с большим количеством примесей.
  2. Обжиг (частичный) при умеренно высоких температурах превращает большую часть примесей железа в оксид железа, который впоследствии легче удаляется в виде шлака.
  3. Разделение в расплавленном состоянии. При нагревании до ~ 1100 ° C руда плавится, образуя два слоя. Нижний слой, медный штейн, в основном состоит из сульфидов меди с некоторыми оставшимися сульфидами железа.Верхний слой в основном состоит из силикатного шлака, состоящего из SiO2, реагирующего с Fe, Ca и Al.
  4. Конверсия – это следующая стадия, на которой воздух продувается через расплавленный медный штейн, который превращает сульфид меди в расплавленную элементарную медь посредством реакций:

Эта медь, называемая черновой медью (97-99% Cu), хороша для многих отраслей промышленности, таких как водопровод, но для таких отраслей, как электроника, где требуется более высокая чистота (> 99% Cu), электролитическое рафинирование в сочетании с зонным рафинированием может давать очень высокие результаты. высокая чистота.

Даже более высокая чистота

Многие металлы, хотя и очищены, не так чисты, как они должны быть для коммерческого применения. Очистка металлов (дальнейшее удаление следов примесей в металлах) обычно использует один из трех основных методов: дистилляцию, электролиз или зонную очистку. Дистилляция , как следует из названия, представляет собой процесс нагрева металла до газообразного состояния и конденсации металла в виде жидкости. Металлы с низкой температурой кипения, такие как ртуть, магний и цинк, можно отделить от их примесей с помощью фракционной перегонки.

Электролиз – очень важный метод очистки некоторых металлов, хотя и более дорогостоящий. Другой коммерчески важный металл, медь, также очищается электролизом.

В процессе удаляются более электроположительные примеси в меди за счет использования примесной меди в качестве анода и чистой меди (99,99 +% Cu) в качестве катода с серной кислотой в качестве проводящей жидкости. Примеси железа и цинка окисляются на аноде, попадают в электролит и остаются в нем в виде ионов.Менее электроположительные примеси, такие как золото и серебро, не окисляются и остаются в составе анода. Затем медь восстанавливается и на катод наносится гальваническое покрытие. Очень высокая чистота (99,99%) может быть достигнута путем многократного повторения этого процесса.

Зонное рафинирование – это процесс, применимый к металлам, в которых осталось лишь несколько примесей. Стержень из нечистого металла пропускается через нагревательную спираль, где примеси растворяются в расплавленном металле. По мере охлаждения металла примеси остаются растворенными в расплавленной части, поэтому они перемещаются вниз по стержню в части расплавленной фазы и накапливаются возле конца стержня при его охлаждении.Это оставляет загрязнения на самом конце стержня, которые можно отрезать. Если повторить эту процедуру несколько раз, можно получить металлы с чистотой 99,9999%.

Краткое содержание урока

Железо – самый важный металл в истории, его перерабатывают на плавильном заводе , который очищает железо в доменных печах при высоких температурах и с использованием смеси присадок для получения расплавленного чушкового чугуна. Большая часть передельного чугуна превращается в из стали , которая представляет собой сплав (смесь) железа и 0.От 3 до 1,4 процента углерода. Добавление углерода изменяет физические свойства чугуна, делая его более прочным и, вместе с другими добавками, менее подверженным коррозии. Такие свойства делают его полезным в строительстве и в качестве производственного материала. Медь занимает первое место в списке промышленных металлов, очень важных для производства электроники. Его можно рафинировать до 99,9999% Cu.

Дальнейшая очистка металлов обычно использует один из трех методов: дистилляция (или процесс нагрева металла до газового состояния и конденсации металла в виде жидкости), электролиз (который является процессом, используемым для очистка избранных металлов) или зональная очистка (процесс, применимый к металлам, в которых осталось лишь несколько примесей).

23.5: Железная триада: железо, кобальт и никель

Железная триада состоит из трех элементов: железа (Fe), кобальта (Co) и никеля (Ni), которые имеют схожие химические и физические характеристики. Они находятся рядом друг с другом в периоде 4 периодической таблицы.

Введение

Железная триада известна наличием ферромагнитных элементов, подобных гадолинию (Gd) и неодиму (Nd). Эти типы ферромагнитных элементов обладают способностью создавать большой магнитный полюс из-за их неспаренных электронов.Однако, когда один из этих элементов находится внутри среды, где температура находится на его индивидуальной температуре Точка Кюри (T c ), специфическая парамагнитная оболочка атомов разрушается энергией внутри элемента, и ферромагнетизм теряется. Значения (T c ) для железа, кобальта и никеля составляют 768 ° C, 1121 ° C и 354 ° C соответственно и используются для использования этих элементов в промышленности. Кроме того, элементы триады железа обычно сочетаются с углеродом и друг с другом для создания различных типов сплавов.Именно из-за этих магнитных свойств и использования в сплавах три элемента обычно группируются вместе и обозначаются как «железная триада». Хотя эти элементы очень похожи по магнитным свойствам и реакции, они также очень уникальны и по-разному используются как в природе, так и в промышленности.

Утюг

Железо (Fe) – это переходный металл с атомным весом 55,845 и атомным номером 26. Его наиболее распространенная и удобная степень окисления +3 и обычно имеет блестящий серебристый цвет.Хотя его можно найти на Солнце и звездах, он чрезвычайно распространен на планете Земля, и его содержание в земной коре составляет 4,7%. Чистая металлическая форма железа встречается редко из-за его способности легко реагировать с другими металлами и окружающей средой.

Чаще всего железо используется в мировой промышленности для производства сплавов и сталей для повседневного использования, некоторые из которых даже содержат другие элементы Триады. Комбинируя такие металлы, как железо с углеродом, для изготовления сплавов, можно изготавливать очень прочные материалы, которые используются для изготовления стальных корпусов, опор в телевизионных трубках и других важных изделий.Чистое железо коммерчески доступно в Соединенных Штатах, и ежегодно во всем мире производится около 500 миллионов тонн железа.

С биологической точки зрения железо необходимо для организмов, поскольку оно необходимо для образования гемоглобина. Людям нужен гемоглобин, поскольку эти красные пигменты снабжают наш организм кислородом через красные кровяные тельца. Чтобы увеличить потребление железа, следует употреблять такие продукты, как яйца, арахис и зеленые листовые овощи. Без железа наши тела не смогли бы образовывать гемоглобин, и организм не смог бы выжить.

Кобальт

Кобальт (Co) – это переходный металл с атомным весом 58,93 и атомным номером 27, прямо между железом и никелем. Кобальта, однако, не так много, как железа, и он составляет всего около 0,0020% земной коры. Это делает кобальт немного более редким и ценным, чем другие члены триады, потому что он по-прежнему широко используется в международной промышленности. Именно по этой причине этот твердый серый элемент добывают и продают по всему миру.

Как и железо, этот элемент обычно комбинируют с другими металлами для создания сплавов. Суперсплавы, содержащие кобальт, используются для деталей газотурбинных двигателей, которые используются как в коммерческих, так и в военных устройствах. Однако в настоящее время рост количества аккумуляторных батарей поднял спрос на этот элемент до новых высот, поскольку он обычно используется для электродов в этой относительно новой технологии. Хотя это его самые популярные области применения, кобальт также используется в производстве нефти, красителей, магнитов и электроники из-за своих ферромагнитных свойств.

Кобальт и его сплавы недавно добились успехов в биомедицинской сфере, играя большую роль в неврологических, стоматологических, ортопедических и сердечно-сосудистых имплантатах. Это связано с тем, что сплавы обладают хорошей коррозионной стойкостью, механическими свойствами и биосовместимостью.

Никель

Никель (Ni), переходный металл с атомным весом 58,69 и атомным номером 28, обычно распознается по его серебристому блеску с оттенком золота.Впервые он был обнаружен Акселем Фредриком Кронштедтом в 1751 году и назвал никель из руды «купферникель». Хотя никель не очень распространен, он по-прежнему занимает 24-е место в списке самых распространенных элементов на Земле.

Этот элемент наиболее распространен в Канаде, а в Америке ежегодно используется около 300 миллионов фунтов стерлингов. Никель чаще всего используется в качестве ключевого ингредиента в низколегированных сталях, нержавеющих сталях и чугунах. Фактически, четыре из пяти из этих 300 миллионов фунтов никеля идут на изготовление сплавов этого типа.Как и кобальт, он обладает уникальными характеристиками коррозионной стойкости и идеально подходит для коррозионных и жаропрочных покрытий, магнитных сплавов и сплавов с контролируемым расширением.

Более 2000 лет назад бактрийская цивилизация в Западной Азии использовала для своих монет сплав меди и никеля в соотношении 75:25. Современный никель в США имеет такой же состав, но современный канадский никель представляет собой никелированную сталь и содержит всего 2,5% никеля по массе.

Новые никель-кадмиевые аккумуляторные батареи также открыли новый свет в использовании никеля.Как и кобальт, начало тысячелетия и более широкое использование перезаряжаемых аккумуляторов дало никелю новое основное применение, которое, вероятно, превзойдет другие в будущем. Никель-кадмиевые батареи улучшили характеристики аккумуляторных электроинструментов, портативных компьютеров и других портативных электронных устройств.

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): Химические и физические свойства элементов железной триады

Утюг

Кобальт

Никель

Атомный номер

26

27

28

Масса

55.85

58,93

58,69

Электронная конфигурация

6 2

7 2

8 1

Металлический радиус, пм

124

125

125

Энергия ионизации, кДж моль -1

762.5

760,4

737,1

759

758

737

1561

1646

1753

2957

3232

3393

E °, V b

-0.440

-0,277

-0,257

Общие (+) состояния окисления

2, 3, 6

2, 3

2, 3

Температура плавления (° C)

1530

1495

1455

Температура кипения (° C)

2862

2927

2732

Плотность, г см -3

7.87

8,90

8,91

Электропроводность e

16

25

23

Ссылки

  1. Cracolice, Mark S. и Peters, Edward I. – Введение в химию: подход активного обучения
  2. Джон А.Дисеги, Ричард Л. Кеннеди, Роберт Пиллиар – Сплавы на основе кобальта для биомедицинских приложений
  3. Джозеф Р. Дэвис, ASM International – Специальное руководство ASM: никель, кобальт и их сплавы
  4. Ким Б. Шедд – Ежегодник полезных ископаемых Геологической службы США за 2006 год
  5. Петруччи, Харвуд, Сельдь и Мадура – Общая химия, 9-е издание
  6. Вальтер Х. Коль – Справочник по материалам и методам создания вакуумного устройства

металлов.Общие свойства. Добыча и классификация металлов

Когда Земля образовалась, расплавленная масса содержала множество различных металлов, которые сегодня мы добываем и используем в огромных количествах. Большинство металлов соединяются с горными породами при расплавлении с образованием металлических руд. Наиболее распространенными из них являются бокситы, из которых добывается алюминий, и железная руда, из которых добывается железо. Сегодня более семидесяти различных металлов добываются и используются в обрабатывающей промышленности. Некоторые из них, такие как, например, медь и свинец, можно использовать в чистом виде, чтобы извлечь выгоду из их природных свойств.Но часто мы объединяем разные металлы или металл с другими материалами для образования сплавов. Создавая сплавы, мы можем изменять свойства металла в соответствии с нашими конкретными потребностями.

Металлы и сплавы можно использовать по-разному. Они важны для транспорта, телекоммуникаций, машиностроения, строительства и обрабатывающей промышленности.

Общие свойства всех металлов

Физические свойства :

Металлы твердые, неклейкие, холодные и гладкие, часто блестящие и прочные.Они также пластичны и пластичны, не ломаются. Металлы очень хорошо проводят электричество, звук и тепло. При повышении температуры они расширяются, а при понижении всегда сжимаются. Их легко сваривать с другими металлами.

Химические свойства :

Металлы реагируют с кислородом воды и воздуха. Он известен как окисление или ржавчина и представляет собой красновато-желтовато-коричневое чешуйчатое покрытие из оксида железа, которое образуется на железе или стали, особенно в присутствии влаги.

Экологические свойства :

Большинство металлов подлежат переработке, а некоторые металлы, такие как свинец или ртуть, токсичны и представляют опасность для человека и окружающей среды.

Добыча металлов

Есть два типа шахт для добычи металлов:

  • Открытые горные работы, которые используются, когда минерал находится вблизи поверхности.
  • Подземная добыча полезных ископаемых, которая используется, когда полезный ископаемый находится глубоко под поверхностью.

Применяются экскаваторы, буровые установки, взрывчатые вещества для добычи полезных ископаемых из горных пород.Полезные ископаемые делятся на руду и пустую породу.

Классификация металлов

Металлы можно разделить на две основные группы: черные металлы – это металлы, которые содержат железо, и цветные металлы, которые не содержат железа.

Черные металлы

Чистое железо

мало используется в качестве конструкционного материала, поскольку оно слишком мягкое и пластичное. Когда железо охлаждается и превращается из жидкости в твердое тело, большинство атомов в металлической упаковке плотно соединяются в упорядоченные слои.Однако некоторые. становятся смещенными, создавая слабые места, называемые дислокациями. Когда кусок железа подвергается напряжению, слои атомов в этих областях скользят друг по другу, и металл деформируется. Это начинает объяснять пластичность мягкого железа. Однако, добавляя углерод к железу, мы можем производить ряд сплавов с совершенно разными свойствами. Мы называем эти углеродистыми сталями. Сплав представляет собой смесь двух или более химических элементов, и основным элементом является металл.

Углеродистые стали: их свойства и применение

Мягкая сталь: содержание углерода от 0,1% до 0,3%. Свойства : менее пластичен, но тверже и прочнее железа, серого цвета, легко подвергается коррозии. Использует : балки или балки, винты, гайки и болты, гвозди, строительные леса, кузова автомобилей, складские помещения, бочки для масла.

Среднеуглеродистая сталь содержит от 0,3% до 0,7% углерода. Свойства : тверже и менее пластична, чем низкоуглеродистая сталь, вязкая и имеет высокий предел прочности на разрыв. Используется : он используется для производства изделий, которые должны быть прочными и износостойкими, например шестерни, инструменты, ключи и т. Д.

Высокоуглеродистая сталь содержит от 0,7% до 1,3% углерода. Свойства : Очень твердый и хрупкий материал. Используется : Используется для режущих инструментов и изделий, которые должны выдерживать износ, таких как гильотина, пружины и т. Д.

Нержавеющая сталь – это сплавы железа и хрома. Доступен широкий ассортимент сталей с содержанием хрома от 13% до 27%. Свойства : Хром предотвращает ржавление благодаря оксидной пленке. Пластичность, твердость и предел прочности. Это также блестящий привлекательный металл. Область применения : столовые приборы, раковины, трубы, автомобильные детали и т. Д.

Серый чугун – это сплав железа (94%), углерода (3%), кремния (2%) и некоторых следов магния, серы и фосфора. Свойства: хрупкий, но чрезвычайно твердый и стойкий, подвержен коррозии за счет ржавчины. Использование: поршни, детали машин, уличные фонари, крышки водостоков, инструменты.

В сталь могут быть добавлены другие химические элементы для улучшения или достижения определенных свойств.Вот несколько примеров:

  • Кремний делает сплав магнитным и повышает эластичность.
  • Марганец делает сплав более твердым и жаропрочным. Из него делают нержавеющую сталь.
  • Никель улучшает прочность и предотвращает коррозию.
  • Вольфрам делает сталь более твердой, жаростойкой и предотвращает коррозию.
  • Хром делает сплав тверже, прочнее и устойчивее к ржавчине.

Цветные металлы

Это металлы, не содержащие железа. У них много применений, но они часто дороги, потому что их труднее извлечь.

Алюминий

Это самый распространенный металл в земной коре после стали, на сегодняшний день он является наиболее широко используемым из всех металлов. Свойства : Серебристо-белый цвет, легкий, очень устойчивый к коррозии, мягкий, податливый и пластичный, с низкой плотностью, хороший проводник как электричества, так и тепла. Применяет : высоковольтные линии электропередачи, самолеты, автомобили, велосипеды, легкие металлоконструкции. кровельные и оконные и дверные блоки, отделка, кухонные инструменты и бидоны для напитков.

Медь

Это чистый металл, занимающий третье место в мире по объему потребления. Свойства : красновато-коричневый металл, пластичный и умеренно прочный, очень хорошо проводит электричество и тепло. Очень легко подвергается коррозии. Применение : электрические провода, телефонные линии, водонагреватель и трубы для горячей воды, сердцевина радиатора автомобиля, отделка, архитектура.

Латунь

Термин « латунь » охватывает широкий спектр медно-цинковых сплавов. Свойства : Цвет золота. Обладает очень хорошими антикоррозионными свойствами и износостойкостью. Область применения : Ремесла, ювелирные изделия, сантехника, конденсаторы и турбины.

Магний

Блестящий и серебристо-белый. Свойства : Он очень легкий, мягкий и податливый, но не очень пластичный. Он очень сильно реагирует с кислородом. Применение : фейерверки, аэрокосмическая промышленность, автомобильная промышленность.

Олово

Это блестящий белый металл. Свойства : Не окисляется при комнатной температуре, очень мягкий. Применение : Пайка мягким припоем, оловянная фольга и олово.

Свинец

Серебристо-серый металл. Свойства : Мягкий и податливый. Он токсичен при вдыхании его паров. Использует : Батареи, он используется в качестве добавки к стеклу для придания твердости и веса.

бронза

Это сплав меди и олова. Свойства : Высокая устойчивость к износу и коррозии. Применение : гребные винты для лодок, фильтры, церковные колокола, скульптуры, подшипники и шестерни.

цинк

Это голубовато-серый блестящий металл. Свойства : Антикоррозийный, не очень твердый, слабый при низких температурах. Применение : Кровля, водопровод, потому что он предотвращает коррозию.

Испанские термины

Свинец – пломо

цинк – cinc

Олово – estaño

Медь – cobre

Бронза – бронза

Латунь – latón

Алюминий – aluminio

Магний – магнезиум

Сталь – acero

Утюг – hierro

расплавленный – Fundido

руда – минеральная / мена

сплав – aleación

пустой – ганг

черные металлы – ferrrosos

круто – enfriar

слабость – debilidad

корродирует – корроер

ношение.- Desgaste

шестерни – engranajes

нержавеющая – неокисляемая

предел прочности на разрыв – tracción

столовые приборы – cuberteria

трубка – tuberia

мойка – fregadero

сток – drenaje

подшипники и шестерни – rodamientos y engranajes

Гребные винты для катера – Helices de Barco

блестящий – блестящий

применений железа, меди, алюминия, цинка

Объединенный список применений всех этих элементов может быть достаточно длинным, чтобы вам стало скучно читать его, поэтому мы разделим его на несколько частей, чтобы ученикам было легче понять суть важность каждого металла вместе с его использованием.Давайте поговорим о применении цинка; Во-первых, цинк используется в процессе гальваники, в котором железо и стальные стержни погружаются в горячий расплавленный цинк, чтобы покрыть его слоем цинка.

Использование алюминия

Говоря об использовании алюминия, есть один сценарий использования, при котором алюминий не может быть побит, а именно при производстве фюзеляжей самолетов. Алюминий – это легкий металл, которому легко придать форму самолета, при этом он обеспечивает жесткость металла, обеспечивая безопасность пассажиров на высоте более 30 000 футов.С другой стороны, большинство жестяных банок, используемых для хранения еды и безалкогольных напитков, изготовлены из алюминия. Большинство кухонных принадлежностей, которые вы используете в повседневной жизни для приготовления пищи, также сделаны из алюминия. Основная причина того, что вся эта разнообразная кухонная утварь состоит из алюминия, – это их низкая плотность и нетоксичность. Кроме того, теплопроводность довольно высока, и то же самое касается температуры плавления. Таким образом, вы без проблем сможете использовать этот элемент на кухне.

В чем сходство между железом, медью и алюминием

Все три этих элемента являются металлами, но имеют разную молекулярную массу и атомный вес, а также атомный номер.Точно так же все они имеют блеск, и все трое являются хорошими проводниками электричества. Все они могут быть использованы для создания кольца благодаря своему резонансному свойству. Наконец, все три из них пластичны и могут легко заржаветь при контакте с воздухом. В результате все три из них должны иметь слой покрытия, чтобы защитить их от ржавчины.

Свойства и применение алюминия

Алюминий – самый распространенный металл, присутствующий в земной коре, но его трудно найти в несвязанном виде.В процессе добычи мы можем найти его в таких минералах, как боксит и криолит. Кроме того, эти минералы, содержащие алюминий, называются силикатами алюминия. Нет сомнений в том, что большинство из нас видели алюминий в своей жизни, поскольку это тот металл, который мы видим повсюду, от наших кухонь до самолетов и мусорных баков.

Неокрашенный алюминий имеет серебристо-белый цвет. Это легкий металл, который можно легко отлить в любую форму и размер в зависимости от требований, и он остается в этой форме все остальное время.Температура плавления алюминия составляет 660 градусов по Цельсию. Поэтому емкости из алюминия не рекомендуется ставить в микроволновую печь. С другой стороны, если говорить о температуре кипения, элемент начнет кипеть при 2519 градусах Цельсия.

[Изображение будет скоро загружено]

Какая польза от алюминия?

Мы можем быстро разработать 10 применений меди, так как она присутствует в таком большом количестве и имеет различные применения. Но наиболее важным преимуществом меди является электрическое оборудование, такое как проводка электрических компонентов и катушек двигателя.Еще одно применение алюминия – производство монет. Обычно встречается по всему миру. В результате его ценность невелика, и он используется для изготовления монет и других скульптур. Бронза также содержит медь, что позволяет ей быстро затвердевать. Благодаря проводимости тепла и электричества он идеально подходит для проводов, передающих электричество и сигналы. Это были основные области применения алюминия.

Интересные факты о меди, алюминии, цинке

Основные области применения алюминия, наряду с медью и цинком, описаны ниже.

  • Во-первых, медь используется в качестве молниезащиты, поскольку она является хорошим проводником электричества. Он забирает молнию с вершины здания и толкает ее к земле.

  • Кроме того, алюминий – это тот металл, который не ржавеет и весит треть стали.

  • Точно так же цинк обладает свойством самовосстановления, поскольку его покрытие самопожертвовало, подвергаясь гальванической реакции для защиты стали, на которую оно нанесено.

Это были некоторые из применений железа, меди, алюминия-цинка.

Различные металлы и их свойства

Металлы являются одними из наиболее широко используемых материалов на планете, а также одним из самых добываемых. Каждый извлеченный металл имеет разные свойства, и важно понимать их, чтобы вы знали, используете ли вы этот тип металла в правильном применении, и чтобы вы знали, какие из них нужно утилизировать, а какие – утилизировать.

Нам нравится все, что связано с металлами, поэтому мы придумали наиболее распространенные металлы, которые используются каждый день, и те свойства, которые они проявляют.

Утюг

По массе железо является самым распространенным элементом на Земле, поскольку оно находится на поверхности и ядре Земли. На поверхности это четвертый по распространенности элемент, что означает, что его невероятно часто можно найти под землей, например, в карьерах и различных шахтах. Железо также является одним из металлов, перерабатываемых в Великобритании.

Чистое железо найти невероятно сложно, поскольку железо очень легко реагирует с кислородом и приводит к образованию оксидов железа, один из которых обычно называют ржавчиной. Неочищенное металлическое железо извлекается из руды, наиболее распространенными из которых являются гематит и магнетит, с помощью материала, известного как кокс, который представляет собой вид топлива с высоким содержанием углерода, который превращается в чушковый чугун. После дальнейшего рафинирования желаемое железо извлекается и затем может использоваться с сопутствующим углеродом для создания стали и других важных металлов.

На физическом уровне железо относительно слабое; Это причина, по которой в него добавляют углерод, так как он может значительно увеличить его прочность. Другой важной особенностью является то, что это ферромагнитный материал, который может образовывать постоянные магниты или притягиваться к ним. Это невероятно важно, так как его можно использовать для фильтрации железа от неферромагнитных материалов.

Вы можете узнать больше о железе и его свойствах , посетив наш блог здесь.

Медь

Медь известна своим цветом и химическими свойствами. Его можно найти в несвязанной форме, также известной как самородная медь, из сульфидов меди, таких как халькоцит, карбонатов меди, таких как малахит и азурит, и минерального оксида меди куприта.

Чистая медь имеет ярко выраженный красновато-оранжевый цвет и обладает некоторыми интересными свойствами, в том числе тем, что это один из лучших металлов с точки зрения теплопроводности и электропроводности; Вот почему вы можете найти медную проводку и трубопроводы в обычных местах.Чтобы использовать медь для этих целей, она должна быть невероятно пластичной, что является хорошим преимуществом для повседневных применений.

Когда медь подвергается воздействию большого количества кислорода, она начинает окисляться, но это другой путь к железу; вместо образования оксида, который разрушает металл, он производит зеленый Verdigris, который покрывает медь, поэтому вы склонны видеть, что старые медные здания выглядят слегка зелеными.

Узнать больше о меди и ее свойствах можно, перейдя по ссылке!

Алюминий

Алюминий – мягкий, пластичный металл ярко-серебристого цвета.По массе это третий по распространенности элемент на поверхности Земли, что делает его более распространенным, чем железо. Проблема с натуральным алюминием заключается в том, что он чрезвычайно реактивен, а это означает, что натуральный алюминий чрезвычайно трудно найти, поэтому он обычно встречается в минералах всех форм и размеров; наиболее распространенный из которых известен как боксит.

Самыми важными характеристиками алюминия являются то, что он имеет очень низкую плотность, что означает, что он невероятно легкий, и он имеет очень высокую стойкость к коррозии благодаря процессу, известному как пассивация; Когда алюминий подвергается воздействию кислорода, он образует покрывающую его микроскопическую пленку, предотвращающую дальнейшую коррозию.

Другой важной особенностью является то, что он имеет невероятно низкую магнитную восприимчивость – фактически, она примерно в 10 миллиардов раз ниже, чем у железа, – что означает, что оно немагнитно. Это превосходно, поскольку его можно отделить, если у вас много металлолома, с помощью вихретоковых сепараторов; машины, которые отделяют немагнитный материал от остатков металлического измельчения.

Подробнее об алюминии и его свойствах читайте здесь.

Сталь Сталь

– один из наиболее широко используемых сплавов на планете.Сталь состоит преимущественно из железа и углерода, но она также может содержать другие элементы, чтобы попытаться использовать их свойства для определенного применения; например, хром можно использовать для повышения термостойкости и уменьшения вероятности коррозии.

Сталь

обладает невероятно высокой прочностью на разрыв, что означает, что она может выдерживать нагрузки при растяжении. Эта особенность невероятно важна в строительстве, так как ее можно использовать в качестве опорных балок или чего-либо подобного.

Кроме того, он относительно дешев в производстве, что отлично подходит для строителей, строителей и производителей, так как много стали можно сделать за небольшие деньги.В зависимости от ситуации могут быть изготовлены разные марки стали, например:

  • Сталь низкоуглеродистая с содержанием углерода 0,10 – 0,20%, применяемая для крепежных изделий и болтов с холодной головкой
  • Среднеуглеродистая сталь с содержанием углерода 0,30-0,60%, которая используется для изготовления автомобильных деталей и поковок
  • Высокоуглеродистая сталь – содержание углерода 0,60 – 1,00%, которая используется для изготовления пружин и высокопрочной проволоки

Подробнее о стали и ее свойствах можно узнать здесь.

Это одни из наиболее часто используемых металлов на Земле, и теперь вы знаете о них немного больше. Есть некоторые металлы, которые мы не обсуждали, но об этом мы поговорим в другой раз.

В Morecambe Metals мы следим за тем, чтобы каждый кусок металлолома, который мы обрабатываем, включая все вышеперечисленное и многое другое, был сделан эффективно и рационально. Итак, если вам нужны услуги по переработке металлолома, будь то удаление черных или цветных металлов, мы будем более чем рады помочь.

Если вам нужна дополнительная информация, вы можете связаться с нами сегодня по телефону 01524 69191, где один из наших специалистов по переработке будет более чем счастлив помочь.

михалик – факультеты / места персонала

Пожалуйста, дважды проверьте веб-адрес или воспользуйтесь функцией поиска на этой странице, чтобы найти то, что вы ищете.

Если вы уверены, что имеете правильный веб-адрес, но столкнулись с ошибкой, пожалуйста, связаться с администрацией сайта.

Спасибо.

Возможно, вы искали…

Михалик Ледвелл, 4 августа 2011 г., 10:54
материалы для дома по mihalick, 08 янв.2020 г., 13:56
Весенняя программа 2011 г. по mihalick, 4 августа 2011 г., 10:22
Chem 104Q2: Введение в химию материалов по mihalick, 08 янв.2020 г., 13:56
Интернет-ресурсы для Chem 104
классификация по mihalick, 4 августа 2011 г., 10:18
Chem 360: история современной науки в Великобритании по mihalick, 5 августа 2011 г., 15:27
материалов для разового курса специальных тем
Домашняя страница Михалика Ледвелл, 14 декабря 2021 г., 8:10
Резюме Дж. Э. Михалика по mihalick, 08 янв.2020 г., 13:54
сплавы по mihalick, 4 августа 2011 г., 10:16
Возможности исследования для студентов по mihalick, 23 апреля 2018 г., 17:08
структуры по mihalick, 4 августа 2011 г., 10:18

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *