Jenis logam bukan ferus, berharga dan ferus serta ciri-cirinya

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Logam ialah sekumpulan besar unsur ringkas dengan ciri ciri seperti kekonduksian haba dan elektrik yang tinggi, pekali suhu positif dan banyak lagi. Untuk mengklasifikasikan dan memahami dengan betul apa itu, anda perlu berurusan dengan semua nuansa. Mari cuba bersama anda untuk mempertimbangkan jenis logam asas seperti ferus, bukan ferus, berharga, serta aloi. Ini adalah topik yang agak luas dan kompleks, tetapi kami akan cuba meletakkan segala-galanya di rak.

Apa yang semua orang patut tahu?

Sebelum mengelaskan logam kepada kumpulan, adalah perlu untuk memahami ciri utama. Yang utama termasuk pekali negatif kekonduksian elektrik. Ini menunjukkan bahawa apabila suhu menurun, kekonduksian meningkat, dan beberapa konduktor menjadi superkonduktor. Pada masa yang sama, peningkatan suhu membawa kepada separaatau kehilangan lebar jalur sepenuhnya. Ciri-ciri sekunder termasuk kilauan logam, serta takat lebur yang tinggi. Selain itu, beberapa logam dalam bentuk sebatian memainkan peranan sebagai agen penurunan dalam tindak balas redoks. Sila ambil perhatian bahawa logam tulen boleh dikatakan tidak pernah ditemui di alam semula jadi, jadi anda juga tidak boleh melupakan bijih dan nugget.

Mengenai logam ferus

Kumpulan ini termasuk besi, serta aloinya (besi tuang, ferroaloi). Sebenarnya, logam ferus adalah aloi besi dan karbon, tetapi sebagai tambahan kepada ini, terdapat unsur kimia lain, seperti sulfur, fosforus, silikon, dan lain-lain yang selalunya tembaga, kromium atau nikel. Semua jenis logam ferus dikelaskan mengikut kandungan karbon. Jadi, terdapat aloi berikut:

• Besi tuang - jumlah karbon berjulat antara 2 hingga 4.3%, dalam sesetengah kes mencapai tahap kritikal 5%. Pelbagai unsur kimia secara langsung mempengaruhi sifat produk. Jadi, sulfur dengan fosforus meningkatkan kerapuhan, manakala bahan tambahan kromium dan nikel menjadikan besi tuang lebih tahan haba dan tahan terhadap kakisan.
• Keluli - kandungan karbon sehingga 2%. Ia berbeza daripada besi tuang dalam kemuluran tinggi, serta prestasi teknologi tinggi (lebih mudah diproses).

Ciri-ciri besi tuang dan keluli secara terperinci

Telah wujud pada masa inibeberapa jenis besi tuang yang digunakan dalam kehidupan seharian, serta industri: faundri (kelabu) dan penukaran (putih). Yang terakhir berbeza daripada jenis pertama dalam karbon yang berada dalam keadaan terikat dalam bentuk simen, dalam kes pertama - dalam keadaan bebas dalam bentuk grafit. Pengurangan kekuatan bahan ini disebabkan oleh fakta bahawa plat grafit memecahkan struktur logam, dengan itu melemahkannya. Terdapat besi tuang kelabu yang diubah suai. Ciri-cirinya ialah grafit dalam bentuk sfera, yang meningkatkan sifat mekanikal produk.

Anda mungkin sudah menyedari bahawa ia telah menjadi lebih serba boleh, kerana tidak banyak karbon dalam komposisi. Oleh itu, keluli struktur mengandungi dari 0.02 hingga 0.85% karbon dan digunakan untuk pembinaan. Kelebihan utama mereka ialah keplastikan yang baik. Tahap kerapuhan adalah rendah. Terdapat juga yang instrumental, di mana kandungan karbon sedikit lebih tinggi - dari 0.65 hingga 1.4%, oleh itu, ia adalah aloi yang lebih kuat, tetapi rapuh. Ia digunakan, seperti namanya, sebagai kosong untuk mencipta alat (memotong, menggergaji bahagian kerja mesin dan pemasangan). Di sini kita telah melihat jenis logam ferus, jadi mari kita pergi lebih jauh.

Logam Berharga

Kumpulan ini termasuk aloi yang stabil secara kimia yang tidak teroksida dalam air dan udara. Perlu diingat bahawa bilangan logam sedemikian di seluruh planet adalah agak kecil, dan proses pengekstrakan dan pemprosesan adalah sangat kompleks dan memakan masa. Jika sekian lama manusia hanya mengetahui 7 golongan sahaja, hari ini terdapat beberapa golongan.lebih. Jadi, jenis logam berharga yang paling terkenal: emas, perak, platinum, osmium, rhodium, paladium, iridium, dll. Kesemuanya terdapat di alam semula jadi. Terdapat juga isotop yang dipanggil. Mereka diperolehi di makmal melalui tindak balas kimia yang kompleks. Logam yang paling mahal adalah californium-252, bernilai $500,000 setiap gram. Osmium-187, yang diperoleh di makmal moden, adalah antara yang paling mendapat permintaan.

Mengenai perak dan emas

Sejak Zaman Batu, orang sudah biasa dengan logam seperti emas. Adalah selamat untuk mengatakan bahawa ini adalah logam berharga yang paling penting di dunia. Secara semula jadi, ia paling kerap dijumpai sebagai nugget dengan sedikit kekotoran atau dalam aloi dengan perak. Ciri-ciri luar biasa termasuk kekonduksian terma dan rintangan yang sangat rendah. Sudah tentu, seseorang tidak boleh gagal untuk melihat kebolehtempaan emas, itulah sebabnya ia adalah bahan yang sangat popular untuk membuat perhiasan. Fakta menarik: ketulan emas terbesar ditemui di Australia. Dia mempunyai berat kira-kira 90 kilogram.

Jika kita menganggap jenis utama logam berharga, maka kita tidak boleh mengatakan tentang perak. Secara semula jadi, bahan ini terdapat dalam bentuk asli (bijih perak). Tetapi perlu diperhatikan bahawa pengeluaran utama dijalankan dari bijih kompleks, di mana terdapat sedikit perak, tetapi deposit mineral tersebut lebih biasa. Ia adalah logam yang sangat lembut dan mulur yang mempunyai kekonduksian elektrik dan haba yang luar biasa.

Rhodium dan Platinum

Rhodium ialah logam, bukanmempunyai mineral sendiri, oleh itu, adalah salah satu yang paling mahal. Anda perlu membayar lebih daripada 220 dolar setiap gram. Logam mulia ini mempunyai warna keperakan dengan warna kebiruan. Ia dibezakan oleh ketahanannya terhadap pengaruh kimia dan haba, tetapi sangat terdedah kepada kerosakan mekanikal kerana kerapuhannya. Memandangkan ia agak mahal, ia digunakan hanya apabila sukar untuk mencari analog.

Jika kita mempertimbangkan jenis dan jenis logam, maka kita tidak boleh mengatakan tentang platinum, yang ditemui pada tahun 1952 oleh ahli kimia Sweden. Ini adalah bahan yang agak jarang dan terdapat dalam alam semula jadi hanya dalam kombinasi dengan aloi dengan logam lain. Proses perlombongan adalah sangat susah payah dan memerlukan pelaburan yang besar, tetapi ia berbaloi, kerana tiada asid yang diketahui sehingga kini menjejaskan platinum. Apabila dipanaskan, ia tidak bertukar warna dan tidak teroksida.

Jenis logam bukan ferus

Kumpulan ini adalah yang paling mendapat permintaan kerana kebanyakan bahan adalah bahan mentah untuk pengeluaran logam bergulung. Jika kita bercakap tentang skop, maka ia agak luas, ia adalah: kejuruteraan mekanikal, metalurgi, elektronik radio, teknologi tinggi, dll. Menurut sifat fizikal, terdapat jenis logam bukan ferus berikut:

• berat (plumbum, zink, timah, nikel, dll.);
• cahaya (aluminium, titanium, magnesium, dll.).

Menurut klasifikasi ini, terdapat metalurgi logam ringan dan berat. Bukan rahsia lagi bahawa apa-apa teknik boleh dibuat dari kumpulan ini. Sila ambil perhatian bahawa untuk warnatermasuk semua jenis aloi logam, kecuali besi. Sekarang mari kita teruskan.

Jenis utama logam berat

Sehingga kini, terdapat kira-kira 40 takrifan konsep kumpulan bahan ini. Antara ciri yang membezakan ialah berat atom yang mengagumkan, biasanya lebih daripada 50. Dari sini kita boleh menyimpulkan bahawa semua yang datang selepas vanadium (tanpa mengira ketumpatan) harus dimasukkan dalam senarai. Tetapi jika definisi lain digunakan, maka parameter penentu mungkin ialah ketumpatan, yang sepatutnya lebih daripada besi (8 g/cm3). Dalam kes ini, senarai akan termasuk: plumbum, merkuri, tembaga, tetapi timah akan berada di belakang senarai. Hari ini, isu pencemaran alam sekitar oleh golongan ini amat meruncing. Ini disebabkan oleh fakta bahawa banyak logam digunakan dalam industri berat dan berakhir di lautan bersama dengan kumbahan. Masalah utama ialah ketoksikan tinggi merkuri, plumbum, kadmium. Di samping itu, beberapa jenis logam berat cenderung terkumpul dalam organisma hidup. Jadi, disebabkan keracunan merkuri pada tahun 1977, terdapat lebih daripada 2300 mangsa.

Merkuri, plumbum dan kadmium

Ini adalah logam berat bukan ferus yang paling berbahaya. Mereka adalah pencemar alam sekitar yang utama. Merkuri adalah logam yang sangat toksik untuk manusia, ia memasuki lautan melalui atmosfera dan dengan kumbahan. Apabila arang batu dibakar di loji kuasa, sebatian merkuri dilepaskan ke atmosfera dan kemudian jatuh ke lautan sebagai pemendakan. Di samping itu, banyak hidupan air tawar dan marin terkumpul di dalamnyasejumlah besar merkuri dalam badan, yang lebih daripada sekali menyebabkan keracunan manusia, dan juga kematian.

Cadmium ialah unsur tersebar dan agak jarang yang memasuki lautan bersama-sama dengan air sisa daripada industri metalurgi dan pembalut bijih. Perlu diingatkan bahawa kadmium terdapat dalam tubuh manusia, tetapi ia sangat kecil. Dalam keracunan kronik, tulang dimusnahkan, dan anemia bermula. Bagi plumbum pula, logam ini dalam keadaan terserak terdapat hampir di mana-mana. Jenis logam sedemikian, gambar yang telah kami berikan di atas, dikeluarkan dari badan, tetapi agak perlahan, jadi kelebihannya menyebabkan masalah kesihatan yang serius. Bersama-sama dengan habuk benua, kira-kira 25,000 tan plumbum memasuki lautan bersama-sama dengan kerpasan.

Nota

Seperti yang anda lihat, terdapat pelbagai jenis dan sifat logam. Sesuatu yang tidak berbahaya sama sekali, dan setiap hari kami memakai salib perak dan cincin emas di tangan kami. Bahan radioaktif boleh membunuh seseorang, jadi ahli alam sekitar di seluruh dunia cuba menyelesaikan sebahagian isu pembebasan logam berbahaya ke lautan dan atmosfera. Sudah tentu sangat sukar untuk menyelesaikan masalah sebegini, lebih-lebih lagi memandangkan kebanyakan usahawan tidak berhubung langsung. Namun begitu, jangan lupa bahawa tanpa konduktor, yang juga terdiri daripada logam, litar elektrik adalah mustahil, dan tanpa seterika tidak akan ada kereta dan perkara lain yang biasa kepada kita.

Kami belum menyentuh kumpulan logam radioaktif yang dipanggil dalam jadual berkala Mendeleev. Di sinitermasuk: technetium, polonium, promethium, dsb. Tujuan utama ialah penggunaan dalam reaktor dan senjata nuklear, yang menjadikannya sangat berbahaya.

Kesimpulan

Anda pasti perasan bahawa terdapat pelbagai jenis logam. Secara semula jadi, kebanyakannya hadir dalam bentuk bijih dan membentuk pelbagai sulfida, karbonat dan sebatian kimia lain. Untuk mendapatkan logam tulen dan penggunaannya selanjutnya, garisan pembersihan dan pengayaan teknologi moden digunakan. Pasti anda akan berminat untuk mengetahui bahawa tubuh manusia juga mengandungi sejumlah kecil sebatian logam - kira-kira 3%. Jadi, kita mempunyai kalsium dalam tulang, zat besi dalam darah, magnesium sentiasa terkumpul di dalam otot, dan terdapat kuprum dalam hati.

Nah, pada dasarnya, itu sahaja yang boleh dikatakan tentang jenis aloi logam yang wujud. Walaupun fakta bahawa ini adalah topik yang agak rumit, ia mungkin menarik minat mereka yang gemar metalurgi.