Металлы

Земля состоит приблизительно из 90 различных основных веществ, называемых элементами. Примерно три четверти из них металлы. Люди тысячелетиями использовали металлы для разных нужд. И сегодня металлы применяют повсюду — от швейных иголок до мостов.

Существует множество разных металлов, и у всех них есть некоторые общие свойства. Если не считать жидкой ртути, все металлы п р и комнатной температуре — твердые вещества. Чистые металлы блестят, если их отполировать. Они хорошие проводники электрического тока и тепла. Большинство металлов достаточно прочны и могут выдерживать значительное давление или растяжение, не ломаясь. В то же время металлы — вещества ковкие, то есть им можно легко придавать желаемую форму с помощью ковки и прокатки. Многие металлы к тому же тягучи: их можно растягивать, превращая в проволоку.

От руды к металлу:

Из металлов в чистом виде в природе встречаются только медь, серебро и золото, поскольку они не слишком легко соединяются с другими веществами. Большинство металлов находятся в земле в виде руды — горной породы, которая особенно богата металлом одного вида. Некоторые руды встречаются значительно чаще других. Золото, серебро и платина крайне редки. Алюминий же, напротив, самый распространенный на Земле металл. Обычно его находят в виде боксита - смеси окиси алюминия с песком и окисью железа. Руду, добыв из земли, обычно сначала дробят, превращая в порошок, а затем удаляют из нее большую часть основных примесей, либо вымывая их, либо давая им всплыть. После этого выделяют чистый металл. Некоторые руды (например, железную и оловянную) для этого подвергаются плавке. Это значит, что их очень сильно нагревают в плавильных печах с коксом или углем. Другие металлы, к примеру алюминий, выделяют, пропуская электрический ток через расплавленную или разведенную в воде раздробленную руду Этот процесс называют электролизом.

Формование и приготовление сплавов:

Очищенные металлы формуют разными способами. Горячие металлы подвергают прокатке, превращая их в тонкие листы, или куют, придавая им любую форму, пока они не остыли. Расплавленные металлы заливают в литейные формы либо, как зубную пасту, пропускают под давлением через определенные отверстия, чтобы получить полосы, балки или проволоку. Чистые металлы идут в дело не слишком широко. Гораздо чаще используют смеси металлов или металлы, смешанные с незначительными количествами неметаллов. Такие смеси называют сплавами. Нередко сплавы по своим свойствам сильно отличаются от тех металлов, из которых они состоят. Например, чистое железо довольно пластично и легко растягивается, но при добавлении к нему небольшого количества углерода получается твердое и прочное вещество — малоуглеродистая сталь. Ее используют при строительстве зданий, мостов, создании кузовов автомобилей и многих других вещей. Латунь — сплав меди и цинка, а бронза — сплав меди и олова. Оба сплава значительно тверже и прочнее, чем те металлы, из которых они состоят. Позднее начали высоко цениться твердые, легкие и прочные сплавы алюминия.

Коррозия:

Металлы подвергаются опасности химического нападения со стороны воздуха, воды или других окружающих их веществ. Такой вид повреждения металлов называют коррозией. Ржавчина, возникающая на железе и стали, самый распространенный вид коррозии, но ржавеют также и другие металлы. Медь и бронза покрываются зеленым налетом (его называют ярь-медянкой), а на серебре возникает тусклый черный налет. Чтобы предотвратить появление ржавчины на железе и стали, применяют разнообразные методы. Как правило, в них входит покрытие металла какой-либо пленкой, перекрывающей доступ к нему воздуха и воды. Мосты и стальные балки зданий красят специальной антикоррозийной краской, а жестяные консервные банки покрывают тонким слоем олова, которое не ржавеет и не вредит здоровью. Для предохранения от ржавчины на детали машин и инструменты наносят смазку. Кроме того, создано множество сплавов, не подверженных коррозии.

ИЗ ИСТОРИИ:

Первыми вошедшими в обиход металлами были золото, серебро и медь, поскольку они иногда встречаются в природе в чистом виде. Медь впервые использовали в Западной Азии еще до 6000 г. до н.э. Около 4000 г. до н.э. в Египте люди научились получать медь из медной руды. Первым изобретенным сплавом была бронза. Считается, что железо широко использовали на Ближнем Востоке начиная примерно с 1200 г. до н.э.

В Средние века знания о металлах развивали алхимики, которые пытались превратить разные металлы в золото. В XVI в. было собрано и записано множество полезных сведений о технологии получения металлов и сплавов. К XVIII в. появились домны для плавки железа, и в процессе плавки вместо древесного угля начали использовать кокс, а это значит, что железо теперь получали в значительно больших количествах, чем раньше. Ряд изобретений и открытий ХIХ в. сделали возможным производство большого количества недорогой стали. В конце ХIХ в. был разработан современный процесс электролиза, и в результате алюминий впервые сделался доступным людям в больших количествах.

Свойства и использование некоторых металлов:

Алюминий. Легкий и прочный металл, особенно в сплавах. Основной материал при создании самолетов. Из него делают некоторые детали автомобилей, вагонов, кораблей и машин, а также банки для безалкогольных напитков, дверные и оконные рамы, кастрюли, электрические кабели.

Медь. Красновато-желтый, довольно мягкий, чрезвычайно пластичный металл. Очень хороший проводник тепла и электрического тока. Идет на изготовление электрических проводов и кабелей, водопроводных труб, иногда — кровельного материала. Важная составная часть сплавов, в том числе бронзы и латуни.

Золото. Желтый, блестящий металл. Превосходный проводник электрического тока. Используют главным образом как драгоценный металл в ювелирном деле и при чеканке монет. Применяют в электронике как материал для электрических контактов.

Железо. В чистом виде — сероватый, ковкий металл. Легко намагничивается. Сплавы обладают широким набором свойств. Наиболее широко используемый металл, в основном в составе сплава — стали. Применяют при создании огромного количества вещей — от мостов, автомобилей и механизмов всех видов до швейных игл и скрепок для бумаги.

Свинец. Мягкий, чрезвычайно пластичный металл. Не ржавеет. Очень тяжелый. Употребляют для изготовления небольших тяжелых предметов, к примеру килей для яхт, и для водоизолирующих соединений на крышах зданий. Из свинца делают также пластины для аккумуляторных батарей и экраны для защиты от радиоактивных веществ.

Магний. Легкий, серебристо-белый металл. Горит ослепительно белым пламенем. Прочные, легкие сплавы магния с алюминием используют при строительстве самолетов и легковых автомобилей. В чистом виде —для фейерверков.

Ртуть. Серебристо-белый металл; при комнатной температуре — жидкость. Хороший проводник электрического тока. Ядовита. Применяют в некоторых электрических выключателях и долговечных батарейках, в недалеком прошлом использовали в термометрах и барометрах.

Никель. Серебристо-белый, твердый металл. Обладает магнитными свойствами. Тонкий слой никеля на стали предотвращает появление ржавчины. Используют в сплавах с железом и сталью — например, для производства нержавеющей стали. Применяют и при чеканке монет.

Серебро. Блестящий белый металл, очень пластичный. Самый лучший проводник тепла и электрического тока. Употребляют в качестве драгоценного металла при изготовлении ювелирных изделий, украшений и при чеканке монет. Соединения из серебра образуют светочувствительное покрытие на фотопленках.

Олово. Мягкий, серебристо-белый металл. Не подвержен ржавчине и коррозии. Применяют в основном для лужения. Среди сплавов олова • для паяния оловянной посуды) и бронза.

Вольфрам. Один из самых тяжелых, твердых, неэластичных металлов. У него самая высокая точка плавления среди всех металлов. Применяют главным образом для изготовления нитей накала в электрических лампочках. Добавляют в особо твердые сорта стали, из которых делают режущие края сверл и пил.

Уран. Тяжелый, желтоватый металл. Радиоактивен. Используют как топливо в ядерных реакторах.

Цинк. Синевато-белый, хрупкий металл. Не ржавеет. Применяют для гальванизации стали: тонкий слой цинка на стали предотвращает появление ржавчины. Используют при литье под давлением некоторых металлических деталей, к примеру дверных автомобильных ручек. Среди важных сплавов — латунь и припой.

Понравилась статья? Расскажи друзьям!

< Предыдущая		Следующая >

Appreciating the hard work you put into your website and detailed information you provide.
It's great to come across a blog every once in a while that isn't the same
old rehashed material. Excellent read! I've saved your site and
I'm including your RSS feeds to my Google account.

My web page ... Followers on Instagram: https://www.gta5-mods.com/users/VNBM768FGHJ