Het meest voorkomende metaal in de aardkorst. Metalen in de natuur

Metalen zijn een groep elementendie unieke eigenschappen hebben als elektrische geleidbaarheid, hoge warmteoverdracht, positieve weerstandscoëfficiënt, karakteristieke glans en relatieve ductiliteit. Dit type stof is eenvoudig in chemische verbindingen.

Groepsclassificatie

Metalen behoren tot de meest voorkomendematerialen die door de mensheid zijn hele geschiedenis zijn gebruikt. De meeste bevinden zich in de middelste lagen van de aardkorst, maar er zijn er die diep in de bergafzettingen verborgen zijn.

Op dit moment bezetten metalen het grootste deel van het periodiek systeem (94 van de 118 elementen). Van de officieel erkende, is het vermeldenswaard de volgende groepen:

1. Alkalisch (lithium, kalium, natrium, Frankrijk, cesium, rubidium). Bij contact met water vormen ze hydroxiden.

2. Alkalische aarde (calcium, barium, strontium, radium). Ze onderscheiden zich door dichtheid en hardheid.

3. Longen (aluminium, lood, zink, gallium, cadmium, tin, kwik). Vanwege hun lage dichtheid worden ze vaak gebruikt in legeringen.

4. Overgang (uranium, goud, titanium, koper, zilver, nikkel, ijzer, kobalt, platina, palladium, enz.). Ze hebben een variabele oxidatietoestand.

5. Semimetalen (germanium, silicium, antimoon, boor, polonium, enz.). In hun structuur hebben ze een kristallijn covalent rooster.

6. Actiniden (americium, thorium, zeeanemoon, berkelium, curium, boerderij, etc.).

7. Lanthaniden (gadolinium, samarium, cerium, neodymium, lutetium, lanthaan, erbium, enz.).

Het is vermeldenswaard dat er metalen in de aardkorst zitten en die niet in groepen zijn gedefinieerd. Deze omvatten magnesium en beryllium.

Inheemse verbindingen

Er is een aparte klasse in de natuurkristal chemische codering. Deze elementen bevatten inheemse metalen. Deze mineralen zijn qua samenstelling niet met elkaar verwant. Meestal worden inheemse metalen in de natuur gevormd als gevolg van geologische processen.

In een kristallijne toestand in de aardkorstEr zijn 45 stoffen bekend. De meeste zijn uiterst zeldzaam van aard, vandaar hun hoge kosten. Het aandeel van dergelijke elementen is slechts 0,1%. Het is vermeldenswaard dat het vinden van deze metalen ook een bewerkelijk en duur proces is. Het is gebaseerd op het gebruik van atomen met stabiele schalen en elektronen.

Inheemse metalen worden ook nobel genoemd.Ze worden gekenmerkt door chemische inertie en stabiliteit van verbindingen. Deze omvatten goud, palladium, platina, iridium, zilver, ruthenium, enz. Koper komt het meest voor in de natuur. IJzer is in zijn oorspronkelijke staat voornamelijk aanwezig in bergafzettingen in de vorm van meteorieten. De zeldzaamste elementen van de groep zijn lood, chroom, zink, indium en cadmium.

Basis eigenschappen

Bijna alle metalen onder normale omstandighedenverschilt in hardheid en duurzaamheid. De uitzondering is Frankrijk en kwik, alkalimetalen. Het smeltpunt voor alle elementen van de groep is anders. Het bereik varieert van -39 tot +3410 graden Celsius. Wolfraam is het best bestand tegen smelten. De verbindingen verliezen hun weerstand alleen bij temperaturen boven +3400 C. Lood en tin moeten worden onderscheiden van gemakkelijk te smelten metalen.

Elementen zijn ook verdeeld op dichtheid.(licht en zwaar) en ductiliteit (hard en zacht). Alle metaalverbindingen geleiden een uitstekende stroom. Deze eigenschap wordt bepaald door de aanwezigheid van kristalroosters met actieve elektronen. De maximale geleidbaarheid is koper, zilver en aluminium, iets minder - natrium. Het is vermeldenswaard de hoge thermische eigenschappen van metalen. Zilver wordt beschouwd als de beste warmtegeleider en kwik is het slechtst.

Metalen in het milieu

Meestal zijn dergelijke elementen te vinden in het formulierverbindingen en ertsen. Metalen in de natuur vormen sulfieten, oxiden, carbonaten. Om de verbindingen te zuiveren, moeten ze eerst worden geïsoleerd uit de samenstelling van het erts. De volgende stap is legering en eindverwerking.

In industriële metallurgie, zwart engekleurde ertsen. De eerste zijn gebaseerd op ijzerverbindingen, de laatste op andere metalen. Edelmetalen zijn platina, goud en zilver. De meeste zitten in de aardkorst. Een klein deel komt echter ook voor in zeewater.

Zelfs in levende organismen zijn er nobele elementen.Een persoon bevat ongeveer 3% metaalverbindingen. Voor een groot deel zitten natrium en calcium in het lichaam, die werken als een intercellulaire elektrolyt. Magnesium is nodig voor de normale werking van het centrale zenuwstelsel en spiermassa, ijzer is goed voor bloed, koper - voor de lever.

Metaalverbindingen zoeken

De meeste items bevinden zich onder de bovenkantoveral een laagje aarde. Het meest voorkomende metaal in de aardkorst is aluminium. Het percentage varieert binnen 8,2%. Het vinden van het meest voorkomende metaal in de aardkorst is niet moeilijk, omdat het voorkomt in de vorm van ertsen.

IJzer en calcium komen minder vaak voor in de natuur.Hun percentage is 4,1%. Daarna volgen magnesium en natrium - elk 2,3%, kalium - 2,1%. De overige metalen in de natuur nemen niet meer dan 0,6% in beslag. Het is opmerkelijk dat magnesium en natrium zowel in land als in zeewater zowel gewonnen kunnen worden.

Metalen elementen in de natuur zijn te vinden inin de vorm van ertsen of in een natuurlijke staat, zoals koper of goud. Er zijn stoffen die moeten worden verkregen uit oxiden en sulfiden, bijvoorbeeld hematiet, kaolien, magnetiet, galena, enz.

Metaalproductie

De procedure voor het extraheren van elementen wordt teruggebracht tot extractiemineraal. Het vinden van metalen in de natuur in de vorm van ertsen is het eenvoudigste en meest gebruikelijke proces in een brede industrie. Om kristallijne afzettingen te zoeken, wordt speciale geologische apparatuur gebruikt die de samenstelling van stoffen op een specifiek stuk land analyseert. Minder vaak wordt de aanwezigheid van metalen in de natuur teruggebracht tot een banale open-ondergrondse methode.

Na de mijnbouw begint de verrijkingsfase wanneerHet bronmineraal is ertsconcentraat. De elementen onderscheiden met bevochtiging, elektrische stroom, chemische reacties, warmtebehandeling. Meestal vindt de extractie van metaalerts plaats als gevolg van smelten, dat wil zeggen verwarmen met reductie.

Aluminium mijnbouw

Dit proces houdt zich bezig met non-ferrometallurgie.In termen van consumptie en productie is het een leider onder andere sectoren van de zware industrie. Het meest voorkomende metaal in de aardkorst is erg populair in de moderne wereld. Qua productie staat aluminium op de tweede plaats na staal.

Dit element wordt vooral gebruikt inluchtvaart, auto-industrie en elektrische industrie. Het is opmerkelijk dat het meest voorkomende metaal in de aardkorst ook kan worden verkregen met "kunstmatige" middelen. Voor zo'n chemische reactie is bauxiet nodig. Hieruit wordt aluminiumoxide gevormd. Door deze stof te combineren met koolstofelektroden en fluoridezout onder invloed van elektrische stroom, krijg je puur aluminiumerts.

Het toonaangevende land onder fabrikanten hiervanHet onderdeel is China. Jaarlijks wordt daar tot 18,5 miljoen ton metaal gesmolten. Het toonaangevende bedrijf met een vergelijkbare beoordeling voor aluminiumproductie is de Russisch-Zwitserse vereniging UC RUSAL.

Het gebruik van metalen

Alle elementen van de groep zijn duurzaam,ondoordringbaarheid en relatieve weerstand tegen temperatuureffecten. Daarom komen metalen in het dagelijks leven zo vaak voor. Tegenwoordig worden er elektrische draden, weerstanden, apparaten en huishoudelijke artikelen van gemaakt.

Metalen zijn ideaal structureel eninstrumentele materialen. In de bouw worden pure en gecombineerde legeringen gebruikt. In engineering en luchtvaart zijn de belangrijkste verbindingen staal en sterkere bindingen.