Nonostante il fatto che sempre più nell'industria ei materiali creati artificialmente vengono utilizzati nella vita di tutti i giorni, non è ancora possibile abbandonare l'uso dei metalli. Hanno una combinazione unica di proprietà e le leghe ti consentono di massimizzare il loro potenziale. In quali settori è la produzione e l'uso dei metalli?
Per metalli si intende una combinazione di sostanze chimiche inorganiche con proprietà caratteristiche. In genere, includono quanto segue:
Naturalmente, non tutti gli elementi di questo gruppo possiedonotutte queste proprietà, ad esempio mercurio liquido a temperatura ambiente, il gallio si scioglie dal calore delle mani umane e il bismuto difficilmente può essere chiamato plastica. Ma in generale, tutte queste caratteristiche possono essere rintracciate nell'aggregato dei metalli.
I metalli sono convenzionalmente divisi in diverse categorie, ognuna delle quali combina elementi più vicini tra loro in vari parametri. Si distinguono i seguenti gruppi:
Al di fuori dei gruppi, ne rimangono altri due: berillio e magnesio. Pertanto, al momento, tra tutti gli elementi aperti, 94 scienziati attribuiscono ai metalli.
Inoltre, vale la pena ricordare che ce ne sono altriclassificazione. Secondo loro, i metalli nobili, del gruppo del platino, post-transizione, refrattari, ferrosi e non ferrosi, ecc. Sono considerati separatamente.Questo approccio ha senso solo per determinati scopi, quindi è più conveniente usare la classificazione generalmente accettata.
L'umanità in tutto il suo sviluppoEra strettamente associato alla lavorazione e all'uso dei metalli. Oltre al fatto che si sono rivelati gli elementi più comuni, vari prodotti potevano essere realizzati da loro solo con l'aiuto della lavorazione meccanica. Dato che non c'erano abilità nel lavorare con i minerali, all'inizio si trattava solo di usare pepite. Inizialmente fu il metallo morbido, che diede il nome all'età del rame, che sostituì la pietra. Durante questo periodo, è stato sviluppato il metodo di forgiatura a freddo. In alcune civiltà, la fusione è diventata possibile. A poco a poco, la gente padroneggiava la produzione di metalli non ferrosi, come oro, argento, stagno.
Più tardi, l'età del bronzo sostituì quella di rame.Durò circa 20 millenni e divenne un punto di svolta per l'umanità, poiché fu durante questo periodo che divenne possibile ottenere leghe. C'è uno sviluppo graduale della metallurgia, migliorando i metodi per la produzione di metalli. Tuttavia, nei secoli 13-12. AC. e. avvenne il cosiddetto crollo del bronzo, che segnò l'inizio dell'età del ferro. Ciò era presumibilmente dovuto all'esaurimento delle riserve di stagno. E il piombo e il mercurio scoperti in quel momento non potevano diventare sostituti del bronzo. Quindi le persone dovevano sviluppare la produzione di metalli dai minerali.
Il periodo successivo non durò a lungo -meno di un millennio, ma ha lasciato un segno luminoso nella storia. Nonostante il fatto che il ferro fosse conosciuto molto prima, non era quasi mai usato a causa dei suoi svantaggi rispetto al bronzo. Inoltre, quest'ultimo era molto più facile da ottenere, mentre la fusione del minerale era un compito più laborioso. Il fatto è che il ferro nativo è piuttosto raro, quindi non sorprende che il rifiuto del bronzo sia stato così lento.
Per analogia con come un antenato dell'uomo per primofatto uno strumento, legando una pietra affilata a un bastone, il passaggio a nuovo materiale è stato altrettanto grandioso. I principali vantaggi dei prodotti in metallo erano che erano più facili da realizzare e c'era anche la possibilità di riparare. La pietra non ha plasticità e malleabilità, in modo che qualsiasi strumento da essa ricavato potesse essere rifatto, non potesse essere riparato.
Pertanto, è la transizione da utilizzarei metalli hanno portato a un ulteriore miglioramento degli strumenti, alla nascita di nuovi articoli per la casa, alla gioielleria, che in precedenza era impossibile fabbricare. Tutto ciò diede uno slancio al progresso tecnologico e gettò le basi per lo sviluppo della metallurgia.
Se nei tempi antichi la gente sapeva soloricavando metalli dai minerali, o potrebbero accontentarsi di pepite, esistono attualmente altri metodi. Sono diventati possibili grazie allo sviluppo della chimica. Pertanto, sono comparse due direzioni principali:
C'è un'altra tecnologia interessante.La ricezione di metalli preziosi di elevata purezza e con perdite minime è diventata possibile proprio grazie ad essa. Si tratta di raffinare. Questo processo è uno dei tipi di raffinazione, cioè la graduale separazione delle impurità. Ad esempio, nel caso dell'oro, il fuso viene saturato di cloro e il platino viene sciolto in acidi minerali, seguito dall'isolamento con i reagenti.
A proposito, ottenere metalli per elettrolisi più spessosi applica solo se la fusione o il recupero sono economicamente svantaggiosi. Questo è esattamente ciò che accade con alluminio e sodio. Esistono tecnologie più innovative che consentono di ottenere metalli non ferrosi anche da minerali piuttosto poveri senza costi significativi, ma questo verrà discusso un po 'più tardi.
La maggior parte dei metalli noti nell'antichità non lo sonoha sempre risposto ad alcune esigenze. Corrosione, durezza insufficiente, fragilità, fragilità, fragilità: ogni elemento nella sua forma pura ha i suoi svantaggi. Pertanto, è diventato necessario trovare nuovi materiali che combinino i vantaggi di quelli noti, ovvero trovare metodi per produrre leghe metalliche. Oggi ci sono due metodi principali:
Negli ultimi decenni, il più promettenteSembra che ottenere metalli usando la biotecnologia, principalmente con l'aiuto di batteri. È già diventato possibile estrarre rame, nichel, zinco, oro e uranio da materie prime solforate. Gli scienziati sperano di collegare i microrganismi a processi quali lisciviazione, ossidazione, assorbimento e precipitazione. Inoltre, il problema del trattamento delle acque reflue profonde è estremamente urgente; stanno anche cercando di trovare una soluzione per esso che coinvolga i batteri.
Senza metalli e leghe, la vita dentrola forma in cui è ora noto all'umanità. Grattacieli, aeroplani, stoviglie, specchi, elettrodomestici, automobili e molto altro esistono solo grazie alla lontana transizione di persone dalla pietra al rame, al bronzo e al ferro.
A causa del suo eccezionale elettrico ei metalli di conducibilità termica sono utilizzati in fili e cavi per vari scopi. L'oro è usato per creare contatti non ossidabili. Grazie alla loro resistenza e durezza, i metalli sono ampiamente utilizzati nelle costruzioni e per un'ampia varietà di strutture. Un'altra area di applicazione è strumentale. Per la fabbricazione di una lavorazione, ad esempio, vengono spesso utilizzati pezzi da taglio, carburi e tipi speciali di acciaio. Infine, i metalli nobili sono altamente considerati materiali per la gioielleria. Quindi ci sono molte applicazioni.
L'uso di questi elementi è così diffuso eha una storia così lunga che non sorprende che sorgano varie situazioni curiose. Loro e solo un paio di fatti curiosi dovrebbero essere portati alla fine:
