ますます業界で人工的に作られた素材は日常生活で使われていますが、金属の使用をやめることはまだできません。それらは特性のユニークな組み合わせを持っており、それらの合金はそれらの可能性を最大化します。金属の生産と使用はどの分野で行われていますか？
金属とは、特徴的な特性を持つ無機化学物質の集まりを意味します。通常、次のものが含まれます。
もちろん、このグループのすべての要素が所有しているわけではありませんたとえば、水銀は室温で液体であり、ガリウムは人間の手の熱で溶け、ビスマスはプラスチックとは言い難いものです。しかし、一般的に、これらすべての特徴は金属の集合体で追跡することができます。
金属は通常、いくつかのカテゴリーに分類され、それぞれがさまざまな点で互いに最も近い元素を組み合わせています。次のグループが区別されます。
ベリリウムとマグネシウムの2つがグループ外に残っています。したがって、現時点では、発見されたすべての元素のうち、94人の科学者が金属に言及しています。
また、他にも言及する価値があります分類。彼らによると、貴金属、白金族金属、遷移金属、高融点金属、鉄および非鉄などは別々に考慮されます。このアプローチは特定の目的にのみ意味があるため、一般的に受け入れられているものを使用する方が便利です。分類。
その開発を通して人類金属の加工と使用と密接に関連していた。それらが最も一般的な要素であることが判明したという事実に加えて、機械的処理の助けを借りるだけでそれらからさまざまな製品を作ることが可能でした。鉱石を扱うスキルはまだ利用できなかったので、最初はナゲットの使用だけでした。最初は、石器時代に取って代わった銅器時代にその名前を付けたのは軟質金属でした。この間、冷間鍛造法が開発されました。一部の文明では製錬が可能になりました。徐々に、人々は金、銀、スズなどの非鉄金属の生産を習得しました。
その後、銅器時代は青銅器時代に置き換えられました。それは約2万年続き、合金を手に入れることが可能になったのはこの時期であったため、人類のターニングポイントになりました。冶金学は徐々に発展しており、金属の入手方法は改善されています。しかし、13〜12世紀に。紀元前NS。いわゆるブロンズ崩壊が起こり、鉄器時代の始まりを示しました。これはおそらくスズの埋蔵量の枯渇によるものです。そして、この時に発見された鉛と水銀は、青銅の代わりになることはできませんでした。そのため、人々は鉱石から金属の生産を開発しなければなりませんでした。
次の期間は長くは続かなかった-ミレニアム未満ですが、歴史に明るい痕跡を残しました。鉄はずっと以前から知られていましたが、青銅に比べて欠点があるため、ほとんど使われていませんでした。さらに、後者は入手がはるかに簡単でしたが、鉱石の製錬はより労働集約的でした。事実、天然鉄は非常にまれであるため、青銅の放棄が非常に遅かったことは驚くべきことではありません。
人間の祖先が初めてどのように鋭い石を棒に結びつけることで労働の道具を作りました、新しい材料への移行は同じように壮大であることがわかりました。金属製品の主な利点は、製造が容易であり、修理の可能性もあったことです。一方、石は可塑性や展性がないため、工具は新しく作ることしかできず、修理することはできませんでした。
したがって、それはまさに使用への移行です金属は、労働道具のさらなる改善、以前は作ることが不可能であった新しい家庭用品、装飾品の出現につながりました。これらすべてが技術の進歩に弾みをつけ、冶金学の発展の基礎を築きました。
古代に人々が知っていたのは鉱石から金属を入手するか、ナゲットに満足している可能性がありますが、現在は他の方法があります。それらは化学の発展のおかげで可能になりました。したがって、2つの主な方向性が浮かび上がりました。
もう1つの興味深いテクノロジーがあります。彼女のおかげで、高純度で損失の少ない貴金属の製造が可能になりました。それは精製についてです。このプロセスは、精製のタイプの1つです。つまり、不純物を徐々に分離します。たとえば、金の場合、溶融物は塩素で飽和され、白金は鉱酸に溶解された後、試薬で分離されます。
ちなみに、電気分解による金属の生産はより頻繁です製錬または回収が経済的に実行可能でない場合にのみ適用されます。これはまさにアルミニウムとナトリウムで起こることです。かなり貧弱な鉱石からでも大きなコストをかけずに非鉄金属を得ることができる、より革新的な技術もありますが、これについては後で説明します。
古代で知られている金属のほとんどはそうではありません常にいくつかのニーズを満たしていました。腐食、不十分な硬度、脆性、脆弱性、脆弱性-純粋な形の各要素には欠点があります。そのため、既知の材料の利点を組み合わせた新しい材料を見つけること、つまり金属合金を得る方法を見つけることが必要になりました。今日、2つの主な方法があります。
ここ数十年で、最も有望な金属は、主にバクテリアの助けを借りて、バイオテクノロジーを使用して得られるようです。硫化物原料から銅、ニッケル、亜鉛、金、ウランを抽出することはすでに可能になっています。科学者たちは、微生物を浸出、酸化、収着、沈降などのプロセスに結び付けることを望んでいます。さらに、深層廃水処理の問題は非常に緊急であり、彼らはまた、バクテリアの関与を含むその解決策を見つけようとしています。
金属や合金がなければ、それが今人類に知られている形で。高層ビル、飛行機、食器、鏡、電化製品、車などは、人々が石から銅、青銅、鉄へと遠く離れた場所に移ったおかげでのみ存在します。
その並外れた電気と熱伝導性金属は、さまざまな目的でワイヤーやケーブルに使用されます。金は、酸化できない接点を作るために使用されます。金属はその強度と硬度により、建設やさまざまな構造物の製造に広く使用されています。アプリケーションの別の領域はインストルメンタルです。たとえば、切削部品の製造には、硬質合金や特殊な種類の鋼がよく使用されます。最後に、貴金属はジュエリーの素材として高く評価されています。したがって、アプリケーションはたくさんあります。
これらの要素の使用は非常に広く、非常に長い歴史があるので、さまざまな奇妙な状況が発生するのは当然のことです。それらといくつかの興味深い事実を最後に引用する必要があります。
