Paratoi metelau a'u defnydd

Er gwaethaf y ffaith bod deunyddiau a grewyd yn gelfyddyd yn cael eu defnyddio'n fwyfwy mewn diwydiant a bywyd bob dydd, nid yw'n bosibl rhoi'r gorau i ddefnyddio metelau eto. Mae ganddynt gyfuniad unigryw o eiddo, ac mae aloys yn caniatáu i'r eithaf ddefnydd o'u potensial. Ym mha feysydd yw cynhyrchu a defnyddio metelau?

Nodweddion grŵp o elfennau

Mae metelau yn cael eu deall fel set o sylweddau cemegol anorganig gydag eiddo nodweddiadol. Yn nodweddiadol, maent yn cynnwys y canlynol:

• Cynhyrchedd thermol uchel;
• Plastigrwydd, rhwyddineb cymharol peiriannu;
• Pwynt toddi cymharol uchel;
• Cynhyrchedd trydanol da;
• Brwdfrydedd "metelaidd" nodweddiadol;
• Rôl yr asiant lleihau yn yr adweithiau;
• Dwysedd uchel.

Wrth gwrs, nid yw pob elfen o'r grŵp hwn yn meddu ar yr holl eiddo hyn, er enghraifft, mae mercwri ar dymheredd yr ystafell yn hylif, gall gali foddi o wres dwylo dynol, a prin y gellid ei alw'n fismig plastig. Ond yn gyffredinol, olrhain yr holl nodweddion hyn ar gyfanswm metelau.

Dosbarthiad mewnol

Mae metelau wedi'u rhannu'n amodol mewn sawl categori, ac mae pob un ohonynt yn cyfuno elfennau sydd agosaf at ei gilydd mewn gwahanol baramedrau. Mae'r grwpiau canlynol:

• Alcali - 6;
• Daear alcalïaidd - 4;
• Trosiannol - 38;
• Ysgyfaint - 7;
• Semimetals - 7;
• Lanthanides - 14 + 1;
• Actinides - 14 + 1;

Y tu allan i'r grwpiau mae dau fwy: berylliwm a magnesiwm. Felly, ar hyn o bryd, ymhlith yr holl elfennau agored, cyfeirir at 94 o wyddonwyr fel metelau.

Yn ogystal, mae'n werth sôn bod yna ddosbarthiadau eraill. Yn ôl iddynt, mae metelau nobel , metelau grŵp platinwm, ôl-drawsnewid, gwrthgyferbyniol, du a lliw, ac ati yn cael eu hystyried ar wahân , ac ati. Mae'r ymagwedd hon yn gwneud synnwyr yn unig at ddibenion penodol, felly mae'n fwy cyfleus defnyddio'r dosbarthiad a dderbynnir yn gyffredinol.

Hanes y derbyniad

Mae dynoliaeth trwy gydol ei ddatblygiad wedi bod yn gysylltiedig yn agos â phrosesu a defnyddio metelau. Yn ychwanegol at fod yr elfennau mwyaf cyffredin, gellid eu defnyddio i gynhyrchu cynhyrchion gwahanol yn unig gyda chymorth prosesu mecanyddol. Gan nad oedd unrhyw sgiliau i weithio gyda mwyn, ar y dechrau, roeddem yn sôn am ddefnyddio nuggets yn unig. Ar y dechrau roedd yn fetel meddal, a roddodd yr enw i'r oes copr, a ddisodlodd y carreg. Yn ystod y cyfnod hwn, datblygwyd dull o fagu oer. Mewn rhai gwareiddiadau, daeth i chwaeth yn bosibl. Yn raddol, mae pobl wedi meistroli cynhyrchu metelau anfferrus, megis aur, arian, tun.

Yn ddiweddarach daeth yr oed copr i gymryd lle'r oes efydd. Fe barhaodd tua 20 mil o flynyddoedd a daeth yn drobwynt ar gyfer dynoliaeth, oherwydd yn ystod y cyfnod hwn daeth yn bosibl i gael aloion. Mae datblygiad meteleg yn cael ei ddatblygu'n raddol, mae dulliau o gael metelau yn cael eu gwella. Fodd bynnag, yn y 13eg ganrif a'r 12eg ganrif. BC. E. Roedd cwymp efydd o'r enw hyn, a osododd y sylfaen ar gyfer Oes yr Haearn. Mae hyn yn debyg oherwydd y gostyngiad yn y stociau tun. Ac ni all plwm a mercwri, a ddarganfuwyd ar hyn o bryd, ddod yn lle efen. Felly roedd yn rhaid i bobl ddatblygu cynhyrchu metelau o fwynau.

Bu'r cyfnod nesaf yn para am gyfnod cymharol fyr - llai na mileniwm, ond gadawodd farc disglair mewn hanes. Er gwaethaf y ffaith bod haearn yn hysbys yn gynharach, ni chafodd ei ddefnyddio bron oherwydd ei anfanteision o'i gymharu ag efydd. Yn ogystal, roedd yr olaf yn llawer haws i'w gael, tra roedd y gwaith o smoddi mwyn yn fwy llafur yn ddwys. Y peth yw bod haearn brodorol yn brin, felly nid yw'n syndod bod gwrthodiad yr efydd wedi digwydd mor araf.

Pwysigrwydd sgiliau echdynnu metel

Trwy gydweddiad â sut y mae hynafiaeth y dyn yn gwneud offeryn llafur yn gyntaf, gan glymu cerrig miniog i ffon, roedd y newid i ddeunydd newydd mor wych. Prif fanteision cynhyrchion metel oedd eu bod yn haws eu gwneud, ac roedd y posibilrwydd o gael eu gosod. Nid oes gan y carreg blastigrwydd a diffygioldeb, fel na ellid ond gwneud unrhyw offer ohono eto, ni ellid eu hatgyweirio.

Felly, y trosglwyddiad i'r defnydd o fetelau a arweiniodd at welliannau pellach yr offer llafur, ymddangosiad gwrthrychau newydd o fywyd bob dydd, addurniadau, yr oedd yn amhosibl ei gynhyrchu o'r blaen. Rhoddodd hyn oll ysgogiad i gynnydd technegol a gosododd y sylfaen ar gyfer datblygu meteleg.

Dulliau modern

Os yn yr hen amser roedd pobl yn gyfarwydd â chael metelau o fwynau yn unig, neu gallent fod yn fodlon â nuggets, yna mae yna ffyrdd eraill nawr. Daethon nhw'n bosibl oherwydd datblygiad cemeg. Felly, roedd dau brif gyfeiriad:

• Pyrometallurgy. Dechreuodd ei ddatblygiad yn gynharach ac mae'n gysylltiedig â thymereddau uchel sy'n angenrheidiol ar gyfer prosesu'r deunydd. Mae technolegau modern yn y maes hwn hefyd yn caniatáu defnyddio plasma.
• Hydrometallurgy. Mae'r ardal hon yn ymdrin ag echdynnu elfennau o fwynau, gwastraff, crynodiadau, ac ati gyda chymorth adweithyddion dŵr a chemegol. Er enghraifft, mae'r dull sy'n ymwneud â chynhyrchu metelau trwy electrolysis yn hynod o gyffredin, hefyd mae'r dull carburïo yn eithaf poblogaidd.

Mae yna dechnoleg ddiddorol arall. Daeth cynhyrchu metelau gwerthfawr o purdeb uchel a chyda colledion lleiaf posibl yn ddiolch iddo. Mae'n ymwneud â mireinio. Mae'r broses hon yn un o'r mathau o fireinio, hynny yw, gwahanu'n raddol anniddigrwydd. Er enghraifft, yn achos aur, defnyddir dirlawnder y toddi gyda chlorin, ac mae platinwm yn cael ei ddiddymu mewn asidau mwynol, ac yna ynysu gydag adweithyddion.

Gyda llaw, mae cynhyrchu metelau trwy electrolysis yn cael ei ddefnyddio amlaf os yw smoddi neu adennill yn economaidd amhroffidiol. Mae hyn yn wir ag alwminiwm a sodiwm. Mae yna dechnolegau mwy arloesol hefyd sy'n gwneud yn bosibl cynhyrchu metelau anfferrus, hyd yn oed o wres gweddol wael heb gostau sylweddol, ond bydd hyn yn cael ei drafod ychydig yn ddiweddarach.

Am alloi

Nid oedd y rhan fwyaf o'r metelau y gwyddys amdanynt yn hynafol bob amser yn diwallu anghenion penodol. Corydiad, caledwch annigonol, bregusrwydd, bregusrwydd, bregusrwydd - mae gan bob elfen yn ei ffurf pur ei anfanteision. Felly, daeth yn angenrheidiol dod o hyd i ddeunyddiau newydd sy'n cyfuno manteision y rhai hysbys, hynny yw, i ganfod ffyrdd o gael aloion metel. Hyd yn hyn, mae dau brif ddull:

• Castio. Mae toddi o'r cydrannau cymysg yn cael ei oeri a'i grisialu. Y dull hwn sy'n ei gwneud yn bosibl i gael y samplau cyntaf o aloion: efydd a phres.
• Gwasg. Mae cymysgedd o powdrau'n cael pwysau uchel, ac yna'n sintered.

Gwelliant pellach

Yn y degawdau diwethaf, ymddengys mai cynhyrchu metelau sy'n defnyddio biotechnoleg yw'r mwyaf addawol, yn bennaf gyda chymorth bacteria. Mae eisoes wedi dod yn bosibl i dynnu copr, nicel, sinc, aur a wraniwm o'r deunyddiau crai sulfid. Mae gwyddonwyr yn gobeithio cysylltu micro-organebau i brosesau o'r fath fel leaching, oxidation, sorption a precipitation. Yn ogystal, mae'r broblem o glirio dŵr gwastraff dwfn yn hynod o amserol, oherwydd hefyd, mae'n ceisio dod o hyd i ateb sy'n cynnwys cymryd rhan mewn bacteria.

Cais

Heb fetelau a aloion, ni fyddai bywyd yn bosibl ar y ffurf y mae'n hysbys i ddynoliaeth bellach. Mae tai uchel, awyrennau, seigiau, drychau, offer trydanol, ceir a llawer mwy yn bodoli dim ond diolch i drawsnewidiad pell o bobl o garreg i gopr, efydd a haearn.

Oherwydd eu cynhwysedd trydanol a thermol eithriadol , defnyddir metelau mewn gwifrau a cheblau at ddibenion amrywiol. Defnyddir aur i wneud cysylltiadau nad ydynt yn oxidizadwy. Oherwydd ei gryfder a'i chaledwch, defnyddir metelau yn helaeth yn y gwaith adeiladu ac am gael amrywiaeth o ddyluniadau. Maes cais arall yw'r offerynol. Defnyddir aloion metel caled a mathau arbennig o ddur yn aml i wneud y rhan weithredol, er enghraifft, y rhan dorri. Yn olaf, mae metelau gwerthfawr yn cael eu gwerthfawrogi'n fawr fel deunydd ar gyfer gemwaith. Felly mae digon o geisiadau.

Diddorol am fetelau a aloion

Mae'r defnydd o'r elfennau hyn mor gyffredin ac mae ganddi hanes mor hir nad yw'n syndod bod sefyllfaoedd rhyfedd yn codi. Maent a dim ond ychydig o ffeithiau diddorol a dylid eu dwyn i'r diwedd:

• Cyn ei ddefnydd eang, cafodd alwminiwm ei werthfawrogi'n fawr. Cyllyll y cyllyll, a oedd yn cael eu gwneud o'r deunydd hwn wrth dderbyn gwesteion Napoleon III, ac roeddent yn falchder y frenhines.
• Mae enw platinwm yn Sbaeneg yn golygu "arian." Cafwyd elfen o'r fath anffafriol o'r fath mewn cysylltiad â'r pwynt toddi cymharol uchel ac, o ganlyniad, anallu i'w gymhwyso am amser hir.
• Yn ei ffurf fwyaf pur, mae aur yn feddal, ac mae'n hawdd ei chrafu â chywell. Dyna pam i wneud gemwaith mae'n cael ei ymuno ag arian neu copr.
• Mae aloion gydag eiddo chwilfrydig o thermoelasticity, hynny yw, effaith "cof" y siâp. Gyda dadffurfiad a gwresogi dilynol, maent yn dychwelyd i'w cyflwr gwreiddiol.