המתכת הנפוצה ביותר בקרום כדור הארץ. מתכות בטבע

מתכות הן קבוצה של אלמנטים בעלי תכונות ייחודיות כגון מוליכות חשמליות, מקדם העברת חום גבוה של התנגדות חיובית מאפיין מבריק משייכות יחסית. סוג זה חומרים פשוטים של תרכובות כימיות.

סיווג בקבוצות

מתכות הן החומרים הנפוצים ביותר בשימוש על ידי האנושות לאורך ההיסטוריה שלה. רובם ממוקמים שכבות הביניים של קרום כדור הארץ, אבל יש כאלה שמוסתרים עמוק בתוך מאגרי ההר.

מתכות כיום תופסות את רוב הטבלה המחזורית (94 של 118 אלמנטים). באופן רשמי מוכר ראוי לציין את הקבוצות הבאות:

1. אלקלי (ליתיום, אשלגן, נתרן, פרנציום, צזיום, רובידיום). במגע עם מים הם יוצרים והידרוקסידים.

2. הארץ אלקליין (סידן, בריום, סטרונציום, רדיום). צפיפות וקשיות שונות. 3. אור (אלומיניום, עופרת, אבץ, גליום, קדמיום, בדיל, כספית). בגלל הצפיפות הנמוכה משמשים לעתים קרובות סגסוגות.

4. חלוף (אורניום, זהב, טיטניום, נחושת, כסף, ניקל, ברזל, קובלט, פלטינה, פלדיום וכן הלאה.). יש מצב חמצון משתנה.

5. Semimetals (גרמניום, סיליקון, אנטימון, בורון, פולוניום et al.). במבנה בעל סריג קוולנטי קריסטל.

6. אקטינידים (americium, תוריום, אקטיניום, ברקליום, Curium, פרמיום, וכו ').

7. lanthanides (גדוליניום, סמריום, cerium, ניאודימיום, לוטציום, לנתן, ארביום, וכו ').

ראוי לציין כי ישנם מתכות בקרום כדור הארץ, ואלה אינם מוגדרים בקבוצה. אלה כוללים מגנזיום, ו בריליום.

חיבור Native

בטבע, יש מחלקה נפרדת של הקודיפיקציה קריסטל. אלמנטים אלה כוללים נגיסי מתכות. זה הרכב המינרלים הם לא קשורים. לרוב, מתכות ילידים מיוצרות בטבע כתוצאה של תהליכים גיאולוגיים. במצב הגבישים בקרום כדור הארץ הידוע 45 חומרים. רובם בטבע הוא נדיר מאוד, ולכן העלות הגבוהה שלהם. שיעור אלמנטים כאלה הוא 0.1%. ראוי לציין כי הנוכחות של מתכות אלה היא גם תהליך יקר מייגע. הוא מבוסס על אטומי השימוש בפגזים ואלקטרונים יציבים.

מתכות ילידים נקראות גם אציליות. הם מתאפיינים ביציבות ואת האינרציה הכימית של התרכובות. אלה כוללים זהב, פלדיום, פלטינה, אירידיום, כסף, רותניום, וכן הלאה. לרוב נמצא נחושת הטבע. מגהץ במדינת הילידים קיים בעיקר פיקדונות הכרייה בצורה של מטאוריטים. האלמנטים הנדירים של הקבוצה הם עופרת, כרום, אבץ, אינדיום וקדמיום.

תכונותהמפתח

כמעט כל המתכות כלל קשיות שונות והתנגדות. חריג - פרנציום וכספי, אלקלי מתכות. טמפרטורת ההתכה של כל האלמנטים של קבוצה שונה. מגוון משתנה מאדם -39 עד 3410 מעלות צלסיוס. העמיד ביותר בפני נמס טונגסטן נחשב. ותרכובותיו לאבד התנגדות רק בטמפרטורה מעל 3400 ג ממתכות legkorasplavlyaemyh צריך להקצות עופרת ובדיל. כמו כן, האלמנטים מתחלקים ביחס צפיפות (קל וכבד) משיכות (רך וקשה). כל תרכובת המתכת דקה מוליך. נכס זה נגרם על ידי נוכחות של סריגי גבישים עם אלקטרונים פעילים. מוליכות מקסימליים הן נחושת, כסף ואלומיניום, מעט קטן יותר - נתרן. ראוי לציין את מאפייני תרמית הגבוהים של מתכות. מנצח החום הטוב נחשב כסף, והכי הגרוע - כספית.

מתכות בסביבה

ברוב המקרים, אלמנטים כגון ניתן למצוא בצורה של תרכובות עפרות. מתכות בטבע כדי ליצור סולפיטים, תחמוצות, קרבונטים. כדי לטהר את התרכובות תחילה להבחין ביניהם לבין העפרות. השלב הבא הוא סימום ועיבוד סופי.

מתכות תעשייתיות שונה עפרות ברזל ומתכות. הראשון מבוססים על תרכובות ברזל, והשנייה - על מתכות אחרות. מתכות יקרות נחשבות פלטינה, זהב וכסף. רובם ממוקמים קרום כדור הארץ. עם זאת, חלק קטן של חשבונות ומי ים.

ישנם יסודות נדירים אפילו אורגניזמים חיים. הגוף מכיל כ 3% של תרכובות מתכת. לדברים במידה רבה יותר בגוף הם נתרן וסידן, אשר יפעל אלקטרוליט אינטר. מגנזיום דרוש הנורמלי CNS ו מסת שריר, ברזל שימוש דם, נחושת - כבד.

מציאת תרכובות מתכת

רוב האלמנטים הממוקמים תחת השכבה העליונה של קרקע בכל מקום. המתכת הנפוצה ביותר בקרום כדור הארץ - היא אלומיניום. ושיעורו משתנה בתוך 8.2%. מצא המתכת בשכיחותו בקרום כדור הארץ הוא קל, כפי שהוא בא לידי ביטוי בצורה של עפרות.

ברזל וסידן הנמצאים באופן טבעי קצת פחות. תוכן שיעורם הוא 4.1%. בהמשך יש מגנזיום ונתרן - על ידי 2.3%, אשלגן - 2.1%. המתכות האחרות בטבע תופס לא יותר מ 0.6%. ראוי לציין כי מגנזיום ונתרן אפשרי באותה מידה לייצר הן בשטח והן מי ים. אלמנטים מתכתיים המצויים בטבע בצורה של עפרות או במדינת הילידים, כמו נחושת או זהב. ישנם חומרים שצריכים המתקבל תחמוצות ו סולפידים, כגון המטיט, קאולין, מגנטיט, Galena, וכו '

ייצור מתכת

אלמנטים של הליך הייצור הוא לחלץ ומינרלים. מתכת להיות בטבע בצורה של עפרות היא התהליך הפשוט והנפוץ ביותר בתעשייה בכלל. כדי לחפש פיקדונות גבישים המשמשים ציוד גיאולוגי מיוחד, מנתח את ההרכב של חומרים על מגרש קרקע ספציפי. פחות ממצא שכיח מתכות טבע לכדי שיטת מחתרת הפתוחה שבשגרה.

לאחר שלב חילוץ העשרה מתרחשת כאשר המקור של בצר להתרכז מינרלים משתחרר. כדי להבחין בין אלמנטי ההרטבה משמש, זרם חשמלי, תגובות כימיות, טיפול בחום. ברוב המקרים, עפרות מתכת הבחירה מתרחשת כתוצאה היתוך, למשל חימום של שיקום.

מיצוי אלומיניום

על פי התהליך מעורב מתכות אל ברזליות. היקף הצריכה והייצור, היא המנהיגה בקרב תעשיות כבדות אחרות. המתכת הנפוצה ביותר בקרום כדור הארץ ביקוש רב בעולם של היום. במונחים של פלדה ואלומיניום תשואות ייצור בלבד. רוב אלמנט זה משמש תעופה, תעשיות הרכב החשמלי. ראוי לציין כי המתכת בשכיחותו בקרום כדור הארץ ניתן להשיג ואת האמצעים "מלאכותית". במשך בוקסיט נדרש תגובה כימית. מתוכם, נוצרת אלומינה. כאשר תרכובת של חומר זה עם אלקטרודות פחמן מלח פלואור על ידי זרם חשמלי ניתן להשיג הטהור עפרות אלומיניום.

המדינה המובילה בקרב המפיקים של רכיב זה היא סין. בשנה יש הריח 18.5 מיליון טונות של מתכת. חברת לידר בדירוג זהה לייצור אלומיניום הוא עמותה רוסית-שוויצרי UC רוסאל.

השימוש במתכות

כל האלמנטים של כוח שונה, אטימות והתנגדות ביחס לטמפרטורה. זו סיבת המתכת היא כל כך נפוצה בחיי היומיום. היום מהם לעשות חוטי חשמל, נגדים, ציוד, כלי בית.

מתכות הן מבניות אידיאלי חומרים כלי. בשנת הבנייה השתמשו בשילוב סגסוגות נטו. בשנת התרכובות עיקריות הנדסת מטוסים מכאניות הם פלדה וחיבור תקיף.