Металл байдаг уу? Шинжлэх ухаанд мэдэгдэж буй металлуудын бүрэн жагсаалт

Металл гэж юу вэ? Энэ бодисын мөн чанар нь эрт дээр үеэс сонирхолтой байсан. Одоо 96 орчим нь нээлттэй байна.

Металл гэж юу вэ?

Үелэх систем дэх хамгийн олон тооны элемент нь металд хамаардаг. Одоогийн байдлаар тэдний зөвхөн 96 зүйл нь хүмүүст мэдэгддэг. Тэд тус бүр өөрийн гэсэн шинж чанартай байдаг бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь хараахан судлагдаагүй байна.

Өндөр цахилгаан ба дулаан дамжуулалт, эерэг температурын дамжуулалтын коэффициентээр тодорхойлогддог энгийн бодис гэж юу вэ. Ихэнх металлууд нь өндөр бат бэх, уян хатан чанартай бөгөөд хуурамчаар үйлдэх боломжтой. Онцлог шинж чанаруудын нэг нь метал гялбаатай байдаг.

"Металл" гэдэг үгийн утга нь Грекийн металлионтой холбоотой бөгөөд энэ нь "газар дээрээс ухах", мөн "миний, миний" гэсэн утгатай. Энэ нь Оросын нэр томъёонд Петр I-ийн үед герман хэлнээс (Герман Металл) орж ирсэн бөгөөд энэ үг Латин хэлнээс шилжсэн.

Физик шинж чанар

Металл элементүүд нь цагаан тугалга, цайр, манганаас бусад нь ихэвчлэн сайн уян хатан чанартай байдаг. Тэдний нягтралаас хамааран тэдгээрийг хөнгөн (хөнгөн цагаан, лити) ба хүнд (осми, вольфрам) гэж хуваадаг. Ихэнх нь өндөр хайлах цэгтэй бөгөөд мөнгөн усны хувьд -39 хэмээс вольфрамын хувьд 3410 хэм хүртэл байдаг.

Хэвийн нөхцөлд мөнгөн ус, францаас бусад бүх металлууд хатуу байдаг. Тэдний хатуулгийн зэргийг Мосс масштабын оноогоор тодорхойлдог бөгөөд хамгийн ихдээ 10 оноо байна. Тиймээс хамгийн хатуу нь вольфрам ба уран (6.0), хамгийн зөөлөн нь цезий (0.2) юм. Олон металлууд нь мөнгөлөг, хөхөвтөр, саарал өнгөтэй байдаг бол зарим нь шар, улаавтар өнгөтэй байдаг.

Тэдний болор сүлжээнүүд нь хөдөлгөөнт электронуудыг агуулдаг тул тэдгээрийг маш сайн дамжуулагч болгодог. цахилгаанба дулаан. Мөнгө, зэс үүнийг хамгийн сайн даван туулдаг. Мөнгөн ус нь хамгийн бага дулаан дамжуулалттай байдаг.

Химийн шинж чанар

Химийн шинж чанараараа металыг олон бүлэгт хуваадаг. Тэдгээрийн дотор хөнгөн, актини ба актинид, лантан ба лантанид, хагас металлууд орно. Магни ба бериллийг тус тусад нь олдог.

Ерөнхийдөө металууд нь металл бус металлыг багасгах бодисоор ажилладаг. Тэд өөр өөр үйл ажиллагаатай байдаг тул бодисуудад үзүүлэх хариу үйлдэл нь ижил биш юм. Хамгийн идэвхтэй нь устөрөгч, устай амархан харьцдаг.

Тодорхой нөхцөлд металууд бараг үргэлж хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчилдэг. Зөвхөн алт, цагаан алт нь үүнд хариу үйлдэл үзүүлэхгүй. Тэд бусад металлаас ялгаатай нь хүхэр, хлор зэрэгт хариу үйлдэл үзүүлэхгүй. Шүлтлэг бүлэг нь ердийн орчинд исэлддэг, үлдсэн хэсэг нь өндөр температурт өртдөг.

Байгальд байх

Байгальд металууд нь ихэвчлэн хүдэр эсвэл нэгдлүүд, жишээлбэл, исэл, давс, карбонатуудаас олддог. Хэрэглэхийн өмнө тэд урт хугацааны цэвэршүүлэх үе шатыг явуулдаг. Ашигт малтмалын ордыг дагалдан олон металл . Тиймээс кадми нь цайрын хүдрийн нэг хэсэг бөгөөд сканди, тантал нь цагаан тугалгатай зэргэлдээ байдаг.

Зөвхөн идэвхгүй, өөрөөр хэлбэл идэвхгүй металлууд цэвэр хэлбэрээр нь шууд олддог. Тэд исэлдэлт, зэврэлтэнд өртөмтгий чанар багатай тул хутагтын цолыг хүртсэн. Эдгээрт алт, цагаан алт, мөнгө, рутений, осми, палладий гэх мэт орно. Тэдгээр нь маш уян хатан бөгөөд эцсийн бүтээгдэхүүнд тод гэрэлтдэг.

Металууд биднийг хаа сайгүй хүрээлж байдаг. Тэд дэлхийн царцдасаас их хэмжээгээр олддог. Хамгийн түгээмэл нь хөнгөн цагаан, төмөр, натри, магни, кальци, титан, кали юм. Тэд агуулагддаг далайн ус(натри, магни) нь амьд организмын нэг хэсэг юм. Хүний биед металлууд яс (кальци), цус (төмөр), мэдрэлийн систем (магни), булчин (магни) болон бусад эрхтэнд байдаг.

Сурах, ашиглах

Эртний соёл иргэншил хүртэл металл гэж юу болохыг мэддэг байсан. Египетчүүдийн дунд археологийн олдворууд, МЭӨ 3-4 мянган жилийн тэртээгээс үнэт металлаар хийсэн эд зүйлс олджээ. Хүн алт, зэс, мөнгө, хар тугалга, төмөр, цагаан тугалга, мөнгөн усыг анх нээсэн. Тэд үнэт эдлэл, багаж хэрэгсэл, зан үйлийн эд зүйл, зэвсэг хийхэд ашигладаг байв.

Дундад зууны үед сурьма, хүнцэл, висмут, цайр зэргийг илрүүлсэн. Тэд ихэвчлэн ид шидийн шинж чанартай байсан бөгөөд орон зай, гаригуудын хөдөлгөөнтэй холбоотой байв. Алхимичид мөнгөн усыг ус эсвэл алт болгон хувиргах найдвараар олон тооны туршилт хийсэн. Аажмаар нээлтүүдийн тоо нэмэгдэж, 21-р зуун гэхэд өнөөг хүртэл мэдэгдэж байсан бүх металлууд нээгдэв.

Одоо тэдгээрийг амьдралын бараг бүх салбарт ашигладаг. Металлыг үнэт эдлэл, тоног төхөөрөмж, хөлөг онгоц, машин үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Эдгээр нь барилга байгууламж, тавилга, янз бүрийн жижиг хэсгүүдийг барихад зориулж хүрээ хийхэд ашиглагддаг.

Маш сайн цахилгаан дамжуулах чанар нь металыг утас үйлдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай болгосон бөгөөд үүний ачаар бид цахилгаан гүйдэл ашигладаг.

Металл бол бидний эргэн тойрон дахь байгалийг бүрдүүлдэг элементүүд юм. Дэлхий оршин тогтнохын хэрээр металлууд оршин тогтносоор ирсэн.

Дэлхийн царцдас нь дараахь металлуудыг агуулдаг.

• хөнгөн цагаан - 8.2%,
• төмөр - 4.1%,
• кальци - 4.1%,
• натри - 2.3%,
• магни - 2.3%,
• кали - 2.1%,
• титан - 0.56% гэх мэт.

Одоогийн байдлаар шинжлэх ухаанд 118 химийн элементийн тухай мэдээлэл бий. Энэ жагсаалтын 85 элемент нь металл юм.

Металлын химийн шинж чанар

Тэд юунаас хамааралтай болохыг ойлгохын тулд Химийн шинж чанарметаллын хувьд эрх мэдэлтэй эх сурвалж - элементүүдийн үечилсэн системийн хүснэгтэд хандъя. тогтмол хүснэгт. Хоёр цэгийн хооронд диагональ зурцгаая (та оюун ухаанаараа): Be (бериллий) -ээс эхэлж, At (астатин) -аар төгсдөг. Энэ хуваагдал нь мэдээжийн хэрэг нөхцөлт боловч химийн элементүүдийг шинж чанарын дагуу нэгтгэх боломжийг танд олгоно. Диагональ дор зүүн талд байрлах элементүүд нь металл байх болно. Элементийн байрлал диагональтай харьцуулахад зүүн тийшээ урагшлах тусам түүний металл шинж чанар нь илүү тод байх болно.

• болор бүтэц - нягт,
• дулаан дамжуулалт - өндөр,
• температур нэмэгдэх тусам багасдаг цахилгаан дамжуулах чанар;
• иончлолын түвшний түвшин - бага (электронууд чөлөөтэй тусгаарлагдсан)
• нэгдэл (хайлш) үүсгэх чадвар;
• уусах чадвар (хүчтэй хүчил ба идэмхий шүлтлэгт уусдаг),
• исэлдэлт (оксид үүсэх).

Металлын дээрх шинж чанарууд нь болор торонд чөлөөтэй хөдөлж буй электронууд байгаа эсэхээс хамаарна. Диагональ хажууд эсвэл шууд өнгөрөх газарт байрлах элементүүд нь харьяаллын хос шинж тэмдэгтэй байдаг, өөрөөр хэлбэл. металл ба металл бус шинж чанартай байдаг.

Металлын атомын радиус харьцангуй том. Валентын электронууд гэж нэрлэгддэг гадаад электронууд нь цөмөөс ихээхэн салж, улмаар түүнтэй сул холбогддог. Тиймээс металлын атомууд валентийн электронуудаа амархан өгч эерэг цэнэгтэй ион (катион) үүсгэдэг. Энэ шинж чанар нь металлын гол химийн шинж чанар юм. Хамгийн тод металл шинж чанартай элементийн атомууд нь гадаад энергийн түвшинд нэгээс гурван электронтой байдаг. Металлын шинж тэмдэг бүхий химийн элементүүд нь зөвхөн эерэг цэнэгтэй ионуудыг үүсгэдэг бөгөөд тэдгээр нь электронуудыг холбох чадваргүй байдаг.

M. V. Бекетовын нүүлгэн шилжүүлэх эгнээ

Металлын идэвхжил, түүний бусад бодисуудтай харилцах урвалын хурд нь атомын "электронтой хуваагдах" чадварын үзүүлэлтийн утгаас хамаарна. Чадвар нь янз бүрийн металлд янз бүрээр илэрхийлэгддэг. Өндөр гүйцэтгэлтэй элементүүд нь идэвхтэй бууруулагч бодис юм. Металлын атомын масс их байх тусам түүний бууруулах чадвар өндөр байдаг. Хамгийн хүчирхэг бууруулагч бодисууд нь шүлтлэг металлууд болох K, Ca, Na юм. Хэрэв металлын атомууд электрон өгөх чадваргүй бол ийм элементийг исэлдүүлэгч бодис гэж үзэх болно, жишээлбэл: цезийн аурид нь бусад металлыг исэлдүүлдэг. Үүнтэй холбоотойгоор шүлтлэг металлын нэгдлүүд хамгийн идэвхтэй байдаг.

ОХУ-ын эрдэмтэн М.В.Бекетов зарим металлыг өөр металлаар үүсгэсэн нэгдлээс нүүлгэн шилжүүлэх үзэгдлийг анх судалжээ. Түүний эмхэтгэсэн металлуудын жагсаалтыг хэвийн потенциалын өсөлтийн зэрэгт тохируулан "цахилгаан химийн хүчдэлийн цуваа" (Бекетовын шилжилтийн цуваа) гэж нэрлэжээ.

Li K Rb Cs Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Cr Fe Ni Sn Pb Cu Hg Ag Pt Ag Pt Au

Энэ цувралд металл баруун тийшээ байх тусам түүний бууруулагч шинж чанар нь буурч, ионуудын исэлдүүлэх шинж чанар нь хүчтэй болно.

Менделеевийн дагуу металлын ангилал

Тогтмол хүснэгтийн дагуу металлын дараах төрлүүдийг (дэд бүлгүүдийг) ялгадаг.

• шүлтлэг - Li (литий), Na (натри), K (кали), Rb (рубиди), Cs (цези), Fr (франций);
• шүлтлэг шороо – Be (бериллий), Mg (магни), Ca (кальци), Sr (стронци), Ba (барий), Ra (радиум);
• гэрэл - AL (хөнгөн цагаан), In (индий), Cd (кадми), Zn (цинк);
• шилжилтийн;
• хагас металл

Металлын техникийн хэрэглээ

Илүү их эсвэл бага хэмжээгээр тархсан металлууд техникийн хэрэглээ, уламжлалт байдлаар хар, өнгөт, эрхэмсэг гэсэн гурван бүлэгт хуваагддаг.

TO хар металл төмөр, түүний хайлш: ган, цутгамал төмөр, ферро хайлш орно.

Төмөр бол байгальд хамгийн түгээмэл металл гэдгийг хэлэх хэрэгтэй. Түүний химийн томъёо нь Fe (ferrum) юм. Төмөр хүний ​​хувьсалд асар их үүрэг гүйцэтгэсэн. Хүн төмөр хайлуулж сурснаар шинэ багаж хэрэгсэл олж авч чадсан. Орчин үеийн үйлдвэрлэлд төмрийн хайлшийг өргөнөөр ашигладаг бөгөөд төмрийг нүүрстөрөгч эсвэл бусад металлыг нэмснээр олж авдаг.

Өнгөт металл Эдгээр нь төмөр, түүний хайлш, үнэт металлаас бусад бараг бүх металууд юм. Өөрсдийнхөө дагуу физик шинж чанарӨнгөт металлыг дараахь байдлаар ангилдаг.

· хүндметалл: зэс, никель, хар тугалга, цайр, цагаан тугалга;

· уушигметаллууд: хөнгөн цагаан, титан, магни, бериллий, кальци, стронций, натри, кали, бари, лити, рубидий, цезий;

· жижигметалл: висмут, кадми, сурьма, мөнгөн ус, кобальт, хүнцэл;

· галд тэсвэртэйметалл: вольфрам, молибден, ванади, циркони, ниоби, тантал, манган, хром;

· ховорметаллууд: галли, германий, индий, циркони;

Эрхэм металлууд : алт, мөнгө, цагаан алт, родий, палладий, рутений, осми.

Хүн төмрөөс хамаагүй эрт алттай танилцсан гэж хэлэх ёстой. Энэ металлаар хийсэн алтан үнэт эдлэлийг Эртний Египтэд буцааж хийсэн. Өнөө үед алтыг микроэлектроник болон бусад салбарт ч ашиглаж байна.

Мөнгө нь алт шиг үнэт эдлэлийн үйлдвэрлэл, микроэлектроник, эмийн үйлдвэрт ашиглагддаг.

Хүн төрөлхтний соёл иргэншлийн түүхэнд метал нь хүнийг дагалдаж ирсэн. Металл ашигладаггүй үйлдвэр гэж байхгүй. Орчин үеийн амьдралыг метал ба тэдгээрийн нэгдлүүдгүйгээр төсөөлөхийн аргагүй юм.

Манай улсын эдийн засгийн тэргүүлэх салбар бол металлургийн салбар юм. Үүнийг амжилттай хөгжүүлэхийн тулд маш их металл хэрэгтэй. Энэ нийтлэлд өнгөт хүнд, хөнгөн металл, тэдгээрийн хэрэглээний талаар авч үзэх болно.

Өнгөт металлын ангилал

Физик шинж чанар, зорилгоос хамааран тэдгээрийг дараахь бүлэгт хуваана.

• Хөнгөн өнгөт металл. Энэ бүлгийн жагсаалт нь маш том бөгөөд үүнд кальци, стронций, цезий, кали, лити орно. Гэхдээ металлургийн салбарт хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг металл бол хөнгөн цагаан, титан, магни юм.
• Хүнд металлууд маш их алдартай. Эдгээр нь алдартай цайр, цагаан тугалга, зэс, хар тугалга, түүнчлэн никель юм.

• Цагаан алт, рутений, палладий, осми, родий зэрэг үнэт металлууд. Алт, мөнгийг үнэт эдлэл хийхэд өргөн ашигладаг.
• Газрын ховор металлууд - селен ба циркони, германий ба лантан, неодим, терби, самари болон бусад.
• Галд тэсвэртэй металлууд - ванади ба вольфрам, тантал ба молибден, хром ба манган.
• Висмут, кобальт, хүнцэл, кадми, мөнгөн ус зэрэг жижиг металлууд.
• Хайлш - гууль ба хүрэл.

Хөнгөн металлууд

Тэд байгальд өргөн тархсан байдаг. Эдгээр металлууд нь бага нягтралтай байдаг. Тэд химийн өндөр идэвхжилтэй байдаг. Тэд хүчтэй холбоо юм. Эдгээр металлын металлурги XIX зуунаас хөгжиж эхэлсэн. Тэдгээрийг хайлсан давсны электролиз, цахилгаан болон металлотерми ашиглан олж авдаг. Жагсаалтад олон зүйл байдаг хөнгөн өнгөт металлыг хайлш үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Хөнгөн цагаан

Хөнгөн металлыг хэлнэ. Мөнгөлөг өнгөтэй, хайлах температур нь долоон зуун градус орчим байдаг. Үйлдвэрлэлийн нөхцөлд энэ нь хайлшаар ашиглагддаг. Энэ нь метал хэрэгтэй газар хэрэглэгддэг. Хөнгөн цагаан нь бага нягтралтай, өндөр хүч чадалтай. Энэ металлыг огтлох, хөрөөдөх, гагнах, өрөмдөх, гагнах, нугалахад хялбар байдаг.

Зэс, никель, магни, цахиур зэрэг янз бүрийн шинж чанартай металлаар хайлш үүсдэг. Тэд маш бат бөх бөгөөд цаг агаарын таагүй нөхцөлд зэврдэггүй. Хөнгөн цагаан нь цахилгаан болон дулаан дамжуулах өндөр чадвартай.

магни

Энэ нь хөнгөн өнгөт металлын бүлэгт багтдаг. Энэ нь мөнгөлөг цагаан өнгөтэй, хальсан оксидын бүрээстэй. Энэ нь бага нягтралтай, боловсруулахад хялбар байдаг. Металл нь шатамхай бодисуудад тэсвэртэй: бензин, керосин, эрдэс тос, гэхдээ хүчилд уусдаг. Магни нь соронзон биш юм. Энэ нь бага уян хатан чанар, цутгах шинж чанартай бөгөөд зэврэлтэнд өртөмтгий байдаг.

Титан

Энэ бол хөнгөн металл юм. Энэ нь соронзон биш юм. Энэ нь цэнхэр өнгөтэй мөнгөн өнгөтэй. Энэ нь өндөр хүч чадал, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг. Гэхдээ титан нь цахилгаан болон дулаан дамжуулалт багатай байдаг. 400 градусын температурт механик шинж чанараа алдаж, 540 градусын температурт хэврэг болдог.

Титаны механик шинж чанарыг молибден, манган, хөнгөн цагаан, хром болон бусад хайлшаар сайжруулдаг. Хайлшийн металлаас хамааран хайлш нь өөр өөр хүч чадалтай, түүний дотор өндөр бат бэхтэй байдаг. Ийм хайлшийг нисэх онгоцны барилга, механик инженерчлэл, хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлд ашигладаг. Тэдгээрийг пуужин үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Цахилгаан хэрэгсэлболон бусад олон.

Хүнд металлууд

Жагсаалт нь маш өргөн хүрээтэй хүнд өнгөт металлыг сульфид ба исэлдсэн полиметалл хүдрээс гаргаж авдаг. Тэдгээрийн төрлөөс хамааран металлыг олж авах аргууд нь үйлдвэрлэлийн арга, нарийн төвөгтэй байдлаас ялгаатай бөгөөд энэ хугацаанд түүхий эдийн үнэ цэнэтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бүрэн олборлох шаардлагатай байдаг.

Энэ бүлгийн металууд нь гидрометаллургийн болон пирометаллургийн шинж чанартай байдаг. Аливаа аргаар олж авсан металлыг барзгар гэж нэрлэдэг. Тэд цэвэршүүлэх процедурт ордог. Үүний дараа л тэдгээрийг үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглаж болно.

Зэс

Дээр дурдсан өнгөт металлыг бүгдийг нь үйлдвэрт ашигладаггүй. Энэ тохиолдолд бид нийтлэг хүнд металл болох зэсийн тухай ярьж байна. Энэ нь өндөр дулаан дамжуулалт, цахилгаан дамжуулалт, уян хатан чанартай байдаг.

Зэсийн хайлшийг механик инженерчлэл зэрэг салбарт өргөнөөр ашигладаг бөгөөд энэ нь хүнд металл нь бусадтай сайн хайлшдагтай холбоотой юм.

Цайр

Мөн өнгөт металлыг төлөөлдөг. Нэрийн жагсаалт том байна. Гэсэн хэдий ч цайр зэрэг бүх хүнд өнгөт металлыг үйлдвэрт ашигладаггүй. Энэ металл нь эмзэг байдаг. Харин зуун тавин градус хүртэл халаавал ямар ч асуудалгүй хуурамчаар хийж, амархан өнхрөх болно. Цайр нь зэврэлтээс хамгаалах өндөр шинж чанартай боловч шүлт, хүчилд өртөх үед устаж үгүй ​​болдог.

Тэргүүлэх

Хар тугалгагүй бол өнгөт металлын жагсаалт бүрэн бус байх болно. Энэ нь саарал өнгөтэй, хөх өнгөтэй байдаг. Хайлах цэг нь гурван зуун хорин долоон градус байна. Энэ нь хүнд, зөөлөн байдаг. Энэ нь алхаар сайн хуурамчаар хийгдсэн бөгөөд хатуурдаггүй. Энэ нь янз бүрийн хэлбэрт цутгаж байна. Хүчилд тэсвэртэй: давсны, хүхрийн, цууны, азотын.

Гуулин

Эдгээр нь манган, хар тугалга, хөнгөн цагаан болон бусад металлыг нэмсэн зэс, цайрын хайлш юм. Гуулингийн өртөг нь зэсээс бага боловч хүч чадал, хатуулаг, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг. Гуулин нь сайн цутгах шинж чанартай байдаг. Үүнээс эд ангиудыг тамгалах, өнхрүүлэх, зурах, өнхрүүлэх замаар үйлдвэрлэдэг. Энэ металлыг бүрхүүлийн бүрхүүл болон бусад олон зүйлийг хийхэд ашигладаг.

Өнгөт металлын хэрэглээ

Зөвхөн металууд төдийгүй тэдгээрийн хайлшийг өнгөт гэж нэрлэдэг. Үл хамаарах зүйл бол "хар металл" гэж нэрлэгддэг: төмөр ба үүний дагуу түүний хайлш юм. Европын орнуудад өнгөт металлыг өнгөт металл гэж нэрлэдэг. Жагсаалт нь нэлээд том өнгөт металлууд нь дэлхийн өнцөг булан бүрт, тэр дундаа Орос улсад гол мэргэшил болсон янз бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Тэдгээрийг улсын бүх бүс нутагт үйлдвэрлэж, олборлодог. Хөнгөн ба хүнд өнгөт металлууд нь "металлурги" хэмээх аж үйлдвэрийн салбарыг бүрдүүлдэг. Энэ үзэл баримтлалд хүдэр олборлох, баяжуулах, металл болон тэдгээрийн хайлшийг хоёуланг нь хайлуулах зэрэг орно.

Одоогийн байдлаар өнгөт металлургийн үйлдвэрлэл өргөн тархсан. Өнгөт металлын чанар нь маш өндөр бөгөөд тэдгээр нь удаан эдэлгээтэй, практик байдаг бөгөөд барилгын салбарт ашиглагддаг: барилга байгууламжийг чимэглэхэд ашигладаг. Эдгээр нь янз бүрийн хэлбэрийн профиль металл, утас, соронзон хальс, тууз, тугалган цаас, хуудас, саваа үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг.

Тодорхойлолт

Байгальд байх

Металлын шинж чанар

Онцлог шинж чанарууд металлууд

Физик шинж чанар металлууд

Металлын химийн шинж чанар

Микроскопийн бүтэц

Шүлтлэг металлууд

Шүлтлэг металлын ерөнхий шинж чанар

Шүлтлэг металлын химийн шинж чанар

Шүлтлэг металл бэлтгэх

Гидроксид

Карбонатууд

Рубидиум

Шүлтлэг шороон металлууд

Кальци

Стронций

Шилжилтийн металлууд

Шилжилтийн элементүүдийн ерөнхий шинж чанар

Металлын хэрэглээ

Барилгын материал

Цахилгаан материал

Хэрэгслийн материал

Өгүүллэг

Уул уурхай металлурги

Металл нь(нэр нь латин metallum - уурхайгаас гаралтай) - өндөр дулаан ба цахилгаан дамжуулалт, эсэргүүцлийн эерэг температурын коэффициент, өндөр уян хатан чанар гэх мэт металл шинж чанар бүхий бүлэг элементүүд. Бүх химийн элементүүдийн 70 орчим хувь нь металд хамаардаг. .

Металл нь

Байгальд байх

Ихэнх металлууд байгальд хүдэр, нэгдлүүд хэлбэрээр байдаг. Тэд исэл, сульфид, карбонат болон бусад химийн нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Цэвэр металлыг олж авах, цаашид ашиглахын тулд тэдгээрийг хүдрээс тусгаарлаж, цэвэршүүлэх шаардлагатай. Шаардлагатай бол хайлш болон бусад металл боловсруулалтыг хийдэг. Үүнийг шинжлэх ухаан судалж байна металлурги. Металлурги нь хар металлын хүдрийг ялгадаг булчирхай) болон өнгөт (тэдгээрийг оруулаагүй болно төмөр, нийтдээ 70 орчим элемент). , цагаан алт нь мөн үнэт металл юм. Үүнээс гадна тэд далайн ус, ургамал, амьд организмд бага хэмжээгээр агуулагддаг (чухал үүрэг гүйцэтгэдэг).

Хүний бие 3% металлаас бүрддэг нь мэдэгдэж байна. Бидний ихэнх эсүүд лимфийн системд төвлөрсөн кальци, натри агуулдаг. Магни нь булчин болон мэдрэлийн системд хуримтлагддаг. зэс- элгэнд, - цусанд.

Металлын шинж чанар

Металл нь

Металлын онцлог шинж чанарууд

Металл гялбаа (бал чулуу хэлбэртэй иод, нүүрстөрөгчийг эс тооцвол. Металл гялбаатай хэдий ч талст иод, бал чулуу нь металл биш юм.)

Сайн цахилгаан дамжуулах чанар (нүүрстөрөгчөөс бусад)

Хялбар боловсруулалт хийх боломж.

Өндөр нягтралтай (ихэвчлэн метал нь металл бусаас илүү хүнд байдаг.)

Өндөр хайлах цэг (үл хамаарах зүйл: мөнгөн ус, галли, шүлтлэг металлууд).

Агуу дулаан дамжуулалт

Тэд урвалд үргэлж бууруулагч бодисууд байдаг.

Металлын физик шинж чанар

Бүх металууд (мөнгөн уснаас бусад ба нөхцөлт байдлаар) хэвийн нөхцөлд хатуу төлөвт байдаг боловч тэдгээр нь өөр өөр хатуулагтай байдаг. Тиймээс шүлтлэг металлыг огтлоход хялбар байдаг гал тогооны хутга, ванадий, вольфрам, хром зэрэг металууд нь хамгийн хатуу шилийг амархан зурдаг. Зарим металлын хатуулгийг Mohs масштабаар доор харуулав.

Хайлах цэг нь -39 ° C (мөнгөн ус) -аас 3410 ° C (волфрам) хүртэл байдаг. Ихэнх металлын хайлах цэг (шүлтээс бусад) өндөр боловч зарим "хэвийн" металлууд, жишээлбэл. цагаан тугалгаТэгээд хар тугалга, ердийн цахилгаан эсвэл хийн зууханд хайлж болно.

Металлуудыг нягтралаас нь хамааран хөнгөн (нягт 0.53 цаг 5 г/см³) ба хүнд (5 цаг 22.5 г/см³) гэж хуваадаг. Хамгийн хөнгөн металл бол литий (нягт 0.53 г/см³). Хамгийн хүнд металл болох осми ба иридиумын нягт бараг тэнцүү (ойролцоогоор 22.6 г/см3 - нягтралаас яг хоёр дахин их) тул хамгийн хүнд металлыг нэрлэх боломжгүй байна. хар тугалга), тэдгээрийн нарийн нягтыг тооцоолох нь маш хэцүү байдаг: үүнийг хийхийн тулд металыг бүрэн цэвэршүүлэх ёстой, учир нь аливаа хольц нь нягтралыг бууруулдаг.

Ихэнх металлууд уян хатан байдаг тул металл утсыг хугарахгүйгээр нугалж болно. Энэ нь металлын атомын давхаргууд хоорондын холбоог таслахгүйгээр шилжсэнтэй холбоотой юм. Хамгийн уян хатан байдаг алт, мөнгөТэгээд зэс. -аас алт 0.003 мм зузаантай тугалган цаас үйлдвэрлэх боломжтой бөгөөд үүнийг арилжааны эд зүйлсийг алтадахад ашигладаг. Гэсэн хэдий ч бүх металлууд уян хатан байдаггүй. -аас утас цайрэсвэл цагаан тугалгабөхийлгөх үед хавчигдах; Деформацид ороход манган, висмут бараг бөхийхгүй, гэхдээ тэр даруй эвдэрнэ. Хуванцар чанар нь металлын цэвэр байдлаас хамаарна; Тиймээс маш цэвэр хром нь маш уян хатан боловч бага зэргийн хольцоор бохирдсон ч хэврэг, хатуу болдог.

Бүх металлууд цахилгааныг сайн дамжуулдаг; Энэ нь тэдний талст торонд цахилгаан орны нөлөөн дор хөдөлж буй хөдөлгөөнт электронууд байгаатай холбоотой юм. Мөнгө, зэс ба хөнгөн цагаанхамгийн их цахилгаан дамжуулах чадвартай байх; Ийм учраас сүүлийн хоёр металлыг ихэвчлэн утас материал болгон ашигладаг. Натри нь туршилтын төхөөрөмжид маш өндөр цахилгаан дамжуулах чадвартай байдаг тул натрийн дамжуулагчийг натригаар дүүргэсэн нимгэн ханатай зэвэрдэггүй ган хоолой хэлбэрээр ашиглах оролдлого хийдэг. Натрийн хувийн жин багатай, ижил эсэргүүцэлтэй тул натрийн "утас" нь зэсээс хамаагүй хөнгөн, бүр хөнгөн цагаанаас арай хөнгөн байдаг.

Металлын өндөр дулаан дамжуулалт нь чөлөөт электронуудын хөдөлгөөнөөс хамаарна. Тиймээс дулаан дамжилтын цуваа нь цахилгаан дамжилтын цувралтай төстэй бөгөөд дулаан, түүнчлэн цахилгааныг хамгийн сайн дамжуулагч юм. Натри нь мөн дулааныг сайн дамжуулагч болгон ашигладаг; Жишээ нь, хавхлагуудад натрийн хэрэглээг өргөнөөр мэддэг машины хөдөлгүүрүүдтэдний хөргөлтийг сайжруулах.

Металлын гөлгөр гадаргуу нь маш их гэрлийг тусгадаг - энэ үзэгдлийг метал гялбаа гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч, нунтаг хэлбэрээр байх үед ихэнх металлууд гялбаа алддаг; хөнгөн цагаанхарин магни нь нунтаг хэлбэрээр ч гялалзсан хэвээр үлдэнэ. Мөнгө, мөнгө нь гэрлийг хамгийн сайн тусгадаг - толь нь эдгээр металлаар хийгдсэн байдаг. Родиумыг заримдаа толин тусгал хийхэд маш өндөр үнээр ашигладаг: мөнгө, тэр ч байтугай палладийаас хамаагүй илүү хатуулаг, химийн эсэргүүцэлтэй тул родийн давхарга нь мөнгөнөөс хамаагүй нимгэн байдаг.

Ихэнх металлын өнгө нь ойролцоогоор ижил байдаг - цайвар саарал, цэнхэр өнгөтэй. , зэс, цези нь шар, улаан, цайвар шар өнгөтэй байна.

Металлын химийн шинж чанар

Металл нь

Ихэнх металлын гаднах электрон давхаргад цөөн тооны электрон (1-3) байдаг тул ихэнх урвалд тэдгээр нь ангижруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг (өөрөөр хэлбэл тэд электроноо "хандив") гүйцэтгэдэг.

1. Энгийн бодисуудтай урвалд орох

Алт, цагаан алтнаас бусад бүх металууд хүчилтөрөгчтэй урвалд ордог. Мөнгөтэй харьцах урвал нь өндөр температурт явагддаг боловч мөнгөний (II) исэл нь дулааны хувьд тогтворгүй тул бараг үүсдэггүй. Металлаас хамааран гаралт нь исэл, хэт исэл, хэт ислийг агуулж болно.

4Li + O2 = 2Li2O литийн исэл

2Na + O2 = Na2O2 натрийн хэт исэл

K + O2 = KO2 калийн хэт исэл

Хэт исэлээс исэл авахын тулд хэт ислийг металлаар багасгадаг.

Na2O2 + 2Na = 2Na2O

Дунд болон бага идэвхтэй металлын хувьд халах үед урвал явагдана.

3Fe + 2O2 = Fe3O4

Зөвхөн хамгийн идэвхтэй металлууд нь тасалгааны температурт азоттой урвалд орж, нитрид үүсгэдэг.

6Li + N2 = 2Li3N

Халах үед:

3Ca + N2 = Ca3N2

Алтаас бусад бүх металл хүхэртэй урвалд ордог цагаан алт:

Төмөртэй харилцан үйлчилдэг сааралхалах үед сульфид үүсгэдэг:

Зөвхөн хамгийн идэвхтэй металлууд, өөрөөр хэлбэл Be-ээс бусад IA ба IIA бүлгийн металууд устөрөгчтэй урвалд ордог. Халах үед урвал үүсч, гидрид үүсдэг. Урвалын хувьд метал нь бууруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг, устөрөгчийн исэлдэлтийн төлөв нь -1 байна:

Зөвхөн хамгийн идэвхтэй металлууд нүүрстөрөгчтэй урвалд ордог. Энэ тохиолдолд ацетиленид эсвэл метанид үүсдэг. Устай урвалд ороход ацетилид нь ацетилен, метанид нь метаныг өгдөг.

2Na + 2C = Na2C2

Na2C2 + 2H2O = 2NaOH + C2H2

Хайлш нь үндсэн материалын механик, физик, химийн шинж чанарыг өөрчилдөг нэмэлт элементүүдийг хайлмагт оруулах явдал юм.

Микроскопийн бүтэц

Металлын онцлог шинж чанарыг тэдгээрийн үндсэн дээр ойлгож болно дотоод бүтэц. Тэд бүгд гадаад энергийн түвшний электронуудын (өөрөөр хэлбэл валентийн электронууд) цөмтэй сул холболттой байдаг. Үүнээс болж дамжуулагч дахь потенциалын зөрүү нь болор торонд электронуудын нуранги шиг хөдөлгөөнд хүргэдэг (дамжуулагч электрон гэж нэрлэдэг). Ийм электронуудын цуглуулгыг ихэвчлэн электрон хий гэж нэрлэдэг. Электронуудаас гадна фононууд (торны чичиргээ) нь дулаан дамжуулалтад хувь нэмэр оруулдаг. Хуванцар чанар нь дислокацын хөдөлгөөн болон талстографийн хавтгайн зүсэлтэд бага энергийн саад тотгортой холбоотой юм. Хатуулаг нь олон тооны бүтцийн согог (завсрын атом гэх мэт) -ээр тайлбарлагдаж болно.

Электронууд амархан ялгардаг тул метал исэлдэх боломжтой бөгөөд энэ нь зэврэлт, шинж чанарыг улам доройтуулж болзошгүй юм. Исэлдүүлэх чадварыг металлын стандарт үйл ажиллагааны цувралаар хүлээн зөвшөөрч болно. Энэ баримт нь металыг бусад элементүүдтэй хослуулан ашиглах хэрэгцээг баталж байна (хайлш, хамгийн чухал нь ган), тэдгээрийн хайлш, төрөл бүрийн бүрээсийг ашиглах.

Металлын электрон шинж чанарыг илүү зөв тайлбарлахын тулд үүнийг ашиглах шаардлагатай квант механик. Хангалттай тэгш хэмтэй бүх хатуу биетүүдэд бие даасан атомуудын электронуудын энергийн түвшин давхцаж, зөвшөөрөгдсөн зурвасуудыг үүсгэдэг ба валентийн электронуудын үүсгэсэн зурвасыг валентын зурвас гэж нэрлэдэг. Металлын валентийн электронуудын сул холболт нь метал дахь валентийн зурвас нь маш өргөн бөгөөд бүх валентийн электронууд үүнийг бүрэн дүүргэхэд хангалтгүй байдаг.

Ийм хэсэгчлэн дүүргэсэн бүсийн үндсэн шинж чанар нь хамгийн бага хүчдэлтэй байсан ч дээжинд валентийн электронуудын дахин зохион байгуулалт эхэлдэг, өөрөөр хэлбэл цахилгаан гүйдэл урсдаг.

Электронуудын ижил өндөр хөдөлгөөн нь өндөр дулаан дамжилтын илтгэлцүүр, мөн цахилгаан соронзон цацрагийг тусгах чадварыг бий болгодог (энэ нь металыг гэрэлтүүлэх шинж чанартай болгодог).

Шүлтлэг металлууд

Металл нь

Шүлтлэг металлууд нь Д.И. Дмитрий Иванович Менделеевийн химийн элементүүдийн I бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элементүүд юм: литий Li, натри Na, кали K, рубидий Rb, цезий Cs ба франций Fr. Эдгээр металлын ихэнх нэгдлүүд нь усанд уусдаг тул шүлтлэг металлууд гэж нэрлэгддэг. Славян хэлээр "уусгах" гэдэг нь "уусгах" гэсэн утгатай бөгөөд энэ бүлгийн металлын нэрийг тодорхойлсон. Шүлтлэг металлыг усанд уусгахад шүлт гэж нэрлэгддэг уусдаг гидроксид үүсдэг.

Шүлтлэг металлын ерөнхий шинж чанар

Үелэх системд тэд нэн даруй үнэт хийнүүдийг дагаж мөрддөг тул шүлтлэг металлын атомын бүтцийн онцлог нь тэд шинэ энергийн түвшинд нэг электрон агуулдаг: тэдгээрийн электрон тохиргоо ns1. Мэдээжийн хэрэг, шүлтлэг металлын валентийн электроныг амархан салгаж болно, учир нь энэ нь атомын хувьд электроноос татгалзаж, инертийн хийн тохиргоог олж авах нь энергийн хувьд таатай байдаг. Тиймээс бүх шүлтлэг металлууд нь багасгах шинж чанартай байдаг. Энэ нь тэдгээрийн иончлолын потенциал (цезийн атомын иончлох боломж нь хамгийн бага) ба цахилгаан сөрөг (EO) бага утгуудаар нотлогддог.

Энэ дэд бүлгийн бүх металлууд нь мөнгөлөг цагаан өнгөтэй (мөнгөлөг шар цезийг эс тооцвол), тэдгээр нь маш зөөлөн бөгөөд хусуураар зүсэж болно. Лити, натри, кали нь уснаас хөнгөн бөгөөд түүний гадаргуу дээр хөвж, түүнтэй урвалд ордог.

Шүлтлэг металлууд нь байгальд нэг цэнэгтэй катион агуулсан нэгдлүүдийн хэлбэрээр байдаг. Олон тооны ашигт малтмал нь I бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн металлуудыг агуулдаг. Жишээлбэл, ортоклаз буюу хээрийн жонш нь калийн алюминосиликат K2-ээс тогтдог. ашигт малтмалнатри - альбит агуулсан - Na2 найрлагатай. Далайн ус нь натрийн хлорид NaCl, хөрс нь калийн давс агуулдаг - sylvin KCl, sylvinite NaCl. KCl, карналлит KCl. MgCl2. 6H2O, полигалит K2SO4. MgSO4. CaSO4. 2H2O.

Шүлтлэг металлын химийн шинж чанар

Металл нь

Ус, хүчилтөрөгч, азоттой харьцуулахад шүлтлэг металлын химийн идэвхжил өндөр байдаг тул тэдгээрийг керосин давхарга дор хадгалдаг. Шүлтлэг металлтай урвалд орохын тулд хүссэн хэмжээтэй хэсгийг давхаргын доор хусуураар сайтар таслана. керосин, аргоны уур амьсгалд металлын гадаргууг агаартай харьцах бүтээгдэхүүнээс сайтар цэвэрлэж, зөвхөн дараа нь дээжийг урвалын саванд хийнэ.

1. Устай харьцах. Шүлтлэг металлын чухал шинж чанар нь усанд өндөр идэвхжил юм. Лити нь устай хамгийн тайван (тэсрэлтгүй) урвалд ордог.

Үүнтэй төстэй урвал явагдах үед натри нь шаргал дөлөөр шатаж, жижиг дэлбэрэлт үүсдэг. Кали нь бүр илүү идэвхтэй байдаг: энэ тохиолдолд тэсрэлт нь илүү хүчтэй бөгөөд дөл нь нил ягаан өнгөтэй байдаг.

2. Хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэх. Агаар дахь шүлтлэг металлын шаталтын бүтээгдэхүүн нь металын идэвхжилээс хамааран өөр өөр найрлагатай байдаг.

Зөвхөн лити нь агаарт шатаж, стехиометрийн найрлагатай исэл үүсгэдэг.

Натри шатаах үед Na2O2 хэт исэл нь ихэвчлэн NaO2 хэт ислийн бага хэмжээний хольцоор үүсдэг.

Кали, рубидиум, цезийн шаталтын бүтээгдэхүүн нь ихэвчлэн хэт исэл агуулдаг.

Натри, калийн ислийг олж авахын тулд илүүдэл металл бүхий гидроксид, хэт исэл эсвэл хэт ислийн хольцыг хүчилтөрөгчгүй үед халаана.

Дараах загвар нь шүлтлэг металлын хүчилтөрөгчийн нэгдлүүдийн онцлог шинж юм: шүлтлэг металлын катионы радиус ихсэх тусам хэт исэл ион O22 ба хэт исэл ион O2- агуулсан хүчилтөрөгчийн нэгдлүүдийн тогтвортой байдал нэмэгддэг.

Хүнд шүлтлэг металлууд нь EO3 найрлагатай нэлээд тогтвортой озонидыг үүсгэдэг онцлогтой. Хүчилтөрөгчийн бүх нэгдлүүд өөр өөр өнгөтэй байдаг бөгөөд тэдгээрийн эрч хүч нь Li-аас Cs хүртэлх цувралд гүнзгийрдэг.

Шүлтлэг металлын исэл нь үндсэн оксидын бүх шинж чанартай байдаг: ус, хүчиллэг исэл, хүчилтэй урвалд ордог.

Пероксид ба хэт исэл нь хүчтэй исэлдүүлэгч бодисын шинж чанарыг харуулдаг.

Пероксид ба хэт исэл нь устай эрчимтэй харилцан үйлчилж, гидроксид үүсгэдэг.

3. Бусад бодисуудтай харилцан үйлчлэх. Шүлтлэг металлууд нь олон металл бус бодисуудтай урвалд ордог. Халах үед устөрөгчтэй нийлж гидрид, галоген, саарал, азот, фосфор, нүүрстөрөгч, цахиур нь галогенид, сульфид, нитрид, фосфид, карбид, силицидийг тус тус үүсгэдэг.

Халах үед шүлтлэг металлууд нь бусад металлуудтай урвалд орж, металл хоорондын нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Шүлтлэг металлууд нь хүчилтэй идэвхтэй (тэсрэх) урвалд ордог.

Шүлтлэг металлууд нь шингэн аммиак ба түүний деривативууд - амин ба амидуудад уусдаг.

Шингэн аммиакт ууссан үед шүлтлэг металл электроноо алдаж, аммиакийн молекулуудаар уусч, уусмалд цэнхэр өнгөтэй болдог. Үүссэн амидууд нь усанд амархан задарч шүлт, аммиак үүсгэдэг.

Шүлтлэг металлууд нь органик бодис, спирт (алкогол үүсгэх) ба карбоксилын хүчил (давс үүсгэх) -тэй харилцан үйлчилдэг.

4. Шүлтлэг металлын чанарын тодорхойлолт. Шүлтлэг металлын иончлолын потенциал бага байдаг тул метал эсвэл түүний нэгдлүүдийг дөлөөр халаахад атом ионжиж, дөлийг тодорхой өнгөөр ​​буддаг.

Шүлтлэг металл бэлтгэх

1. Шүлтлэг металлыг олж авахын тулд голчлон галидын хайлмал, ихэвчлэн хлоридын электролизийг ашигладаг бөгөөд энэ нь байгалийн гаралтай. ашигт малтмал:

катод: Li+ + e → Li

анод: 2Cl- — 2e → Cl2

2. Заримдаа шүлтлэг металл авахын тулд тэдгээрийн гидроксидын хайлмал электролизийг хийдэг.

катод: Na+ + e → Na

анод: 4OH- – 4e → 2H2O + O2

Шүлтлэг металлууд нь цахилгаан химийн хүчдэлийн цувралд устөрөгчийн зүүн талд байрладаг тул давсны уусмалаас электролит бэлтгэх боломжгүй юм; энэ тохиолдолд харгалзах шүлт ба устөрөгч үүсдэг.

Гидроксид

Шүлтлэг металлын гидроксидыг олж авахын тулд электролитийн аргыг голчлон ашигладаг. Хамгийн том хэмжээний үйлдвэрлэл бол ширээний давсны төвлөрсөн усан уусмалыг электролизээр натрийн гидроксид үйлдвэрлэх явдал юм.

Өмнө нь шүлтийг солилцооны урвалаар олж авсан.

Ийм аргаар олж авсан шүлт нь Na2CO3 содоор их хэмжээгээр бохирдсон.

Шүлтлэг металлын гидроксид нь цагаан гигроскоп бодис бөгөөд усан уусмал нь хүчтэй суурь юм. Тэд суурийн шинж чанартай бүх урвалд оролцдог - хүчил, хүчиллэг ба амфотерийн исэл, амфотерийн гидроксидтэй урвалд ордог.

Халах үед шүлтлэг металлын гидроксид нь задралгүйгээр сублимат болдог, литийн гидроксидыг эс тооцвол энэ нь II бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн металлын гидроксидын нэгэн адил шохойжсон үед исэл ба ус болж задардаг.

Натрийн гидроксидыг саван, синтетик угаалгын нунтаг, хиймэл утас үйлдвэрлэхэд ашигладаг. органик нэгдлүүд, жишээ нь фенол.

Карбонатууд

Шүлтлэг металл агуулсан чухал бүтээгдэхүүн бол сод Na2CO3 юм. Дэлхий даяар содын дийлэнх хэсгийг 20-р зууны эхээр санал болгосон Солвей аргыг ашиглан үйлдвэрлэдэг. Аргын мөн чанар нь дараах байдалтай байна: аммиак нэмсэн NaCl-ийн усан уусмал нь 26 - 30 ° C температурт нүүрстөрөгчийн давхар ислээр ханасан байна. Энэ нь хүнсний сод гэж нэрлэгддэг бага зэрэг уусдаг натрийн бикарбонатыг үүсгэдэг.

Уусмал руу нүүрстөрөгчийн давхар ислийг нэвтрүүлэхэд үүсдэг хүчиллэг орчинг саармагжуулах, натрийн бикарбонатыг тунадасжуулахад шаардлагатай бикарбонатын ион HCO3-ыг бий болгохын тулд аммиак нэмнэ. Хүнсний содыг салгасны дараа аммонийн хлорид агуулсан уусмалыг шохойгоор халааж, аммиакийг гаргаж, урвалын бүсэд буцаана.

Тиймээс сод үйлдвэрлэх аммиакийн аргаар цорын ганц хог хаягдал нь уусмалд үлдэж, хязгаарлагдмал хэрэглээтэй кальцийн хлорид юм.

Натрийн бикарбонатыг кальцилахад содын үнс буюу угаалгын сод, Na2CO3, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг гаргаж авдаг бөгөөд энэ нь натрийн бикарбонат үйлдвэрлэх процесст ашиглагддаг.

Содын гол худалдан авагч нь шил юм.

Бага уусдаг хүчил давс NaHCO3-аас ялгаатай нь калийн бикарбонат KHCO3 нь усанд сайн уусдаг тул калийн гидроксидын уусмал дээр нүүрстөрөгчийн давхар ислийн үйлчлэлээр калийн карбонат буюу калийн K2CO3 гаргаж авдаг.

Potash нь шил, шингэн саван үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг.

Лити бол бикарбонатыг олж аваагүй цорын ганц шүлтлэг металл юм. Энэ үзэгдлийн шалтгаан нь литийн ионы маш жижиг радиус бөгөөд энэ нь нэлээд том HCO3-ионыг хадгалах боломжийг олгодоггүй.

Лити

Металл нь

Лити нь эхний бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элемент, химийн элементүүдийн үелэх системийн хоёрдугаар үе Д.И. Менделеев Дмитрий Иванович, атомын дугаартай 3. Li (лат. Лити) тэмдгээр тэмдэглэнэ. Литиум элемент (CAS дугаар: 7439-93-2) нь мөнгөлөг цагаан өнгөтэй зөөлөн шүлтлэг металл юм.

Литийг 1817 онд Шведийн химич, минералогч А.Арфведсон анх эрдсийн дэлбээ (Li,Na), дараа нь сподумен LiAl, лепидолит KLi1.5Al1.5(F,OH)2-аас нээжээ. Лити металлыг 1825 онд Хамфри Дэви анх нээжээ.

Лити нь "чулуу" (Грек λίθος - чулуу) -аас олдсон тул энэ нэрийг авсан. Анх "литион" гэж нэрлэгддэг орчин үеийн нэрийг Берзелиус санал болгосон.

Лити нь мөнгөлөг цагаан металл бөгөөд зөөлөн, уян хатан, натриас хатуу боловч хар тугалгааас зөөлөн. Үүнийг дарж, өнхрүүлэн боловсруулж болно.

Өрөөний температурт литийн метал нь биед төвлөрсөн куб тортой (зохицуулалтын дугаар 8) бөгөөд хүйтэн боловсруулалт хийснээр куб нягт савласан тор болж хувирдаг бөгөөд давхар кубоктаэдр зохицуулалттай атом бүр өөр 12 ширхэгээр хүрээлэгдсэн байдаг. 78 К-ээс доош тогтвортой болор хэлбэр нь литийн атом бүр кубоктаэдрийн орой дээр байрладаг хамгийн ойрын 12 хөрштэй зургаан өнцөгт нягт бүтэцтэй бүтэц юм.

Бүх шүлтлэг металлуудаас лити нь хамгийн их хайлах болон буцалгах цэгтэй (тус тус 180.54 ба 1340 ° C), бүх металлын өрөөний температурт хамгийн бага нягттай (0.533 г / см3, усны бараг тал хувь).

Лити атомын жижиг хэмжээ нь металын онцгой шинж чанарыг бий болгоход хүргэдэг. Жишээлбэл, энэ нь зөвхөн 380 ° C-аас доош температурт натритай холилдож, хайлсан кали, рубиди, цезийтэй холилддоггүй, харин бусад шүлтлэг металлын хосууд хоорондоо ямар ч харьцаатай холилддог.

Агаарт тогтворгүй шүлтлэг металл. Лити бол хамгийн бага идэвхтэй шүлтлэг метал бөгөөд өрөөний температурт хуурай агаартай (тэр ч байтугай хуурай хүчилтөрөгч) бараг урвалд ордоггүй.

Чийглэг агаарт аажмаар исэлдэж, Li3N нитрид, LiOH гидроксид, Li2CO3 карбонат болж хувирдаг. Хүчилтөрөгчөөр халаахад шатаж, Li2O исэл болж хувирдаг. 100 ° C-аас 300 ° C хүртэлх температурт лити нь өтгөн исэлдүүлэгч хальсаар хучигдсан байдаг бөгөөд цаашид исэлддэггүй гэсэн сонирхолтой онцлог байдаг.

1818 онд Германы химич Леопольд Гмелин литий ба түүний давс нь дөлийг улаан өнгөтэй болгодог болохыг тогтоожээ. Энэ нь литийг тодорхойлох чанарын шинж тэмдэг юм. Шаталтын температур ойролцоогоор 300 ° C байна. Шаталтын бүтээгдэхүүн нь nasopharynx-ийн салст бүрхэвчийг цочроодог.

Устай тайван, тэсрэлт, гал түймэргүй урвалд орж, LiOH ба H2 үүсгэдэг. Энэ нь этилийн спирттэй урвалд орж, спирт, аммиак, галогентэй (иодтой - зөвхөн халсан үед) урвалд ордог.

Лити нь нефтийн эфир, парафин, бензин ба/эсвэл эрдэс тосонд битүүмжилсэн цагаан тугалга хайрцагт хадгалагддаг. Лити металл нь арьс, салст бүрхэвч, нүдэнд хүрвэл түлэгдэлт үүсгэдэг.

Хар ба өнгөт металлургийн хувьд литийг исэлгүйжүүлж, хайлшийн уян хатан чанар, бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэхэд ашигладаг. Лити нь заримдаа металлотермийн аргаар ховор металлыг олж авахад ашиглагддаг.

Лити карбонат нь хөнгөн цагаан хайлуулахад хамгийн чухал туслах бодис (электролитэд нэмдэг) бөгөөд түүний хэрэглээ нь дэлхийн хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлийн хэмжээтэй (хайлсан нэг тонн хөнгөн цагаанд 2.5-3.5 кг литийн карбонатын хэрэглээ) хамааралтайгаар түүний хэрэглээ жил бүр нэмэгдэж байна.

Мөнгө, алт бүхий литийн хайлш, түүнчлэн аяга нь маш үр дүнтэй гагнуур юм. Магни, скандий, купрам, кадми, хөнгөн цагаан бүхий литийн хайлш нь нисэх, сансрын нисгэгчдийн шинэ ирээдүйтэй материал юм. Литиум алюминат, силикат дээр үндэслэн тасалгааны температурт хатуурдаг керамик эдлэлийг бий болгож, цэргийн технологи, металлурги, ирээдүйд дулааны цөмийн эрчим хүч зэрэгт ашигладаг. Цахиурын карбидын утасаар бэхэлсэн литийн хөнгөн цагаан силикатаар хийсэн шил нь асар их хүч чадалтай. Лити нь хар тугалганы хайлшийг бэхжүүлж, уян хатан чанар, зэврэлтэнд тэсвэртэй болгоход маш үр дүнтэй байдаг.

Лити давс нь сэтгэцэд нөлөөт нөлөөтэй бөгөөд олон тооны сэтгэцийн өвчнөөс урьдчилан сэргийлэх, эмчлэхэд анагаах ухаанд ашиглагддаг. Энэ материалын хамгийн түгээмэл төрөл бол литийн карбонат юм. Хоёр туйлт эмгэг, сэтгэлийн байдал байнга өөрчлөгддөг хүмүүсийн сэтгэл санааг тогтворжуулах зорилгоор сэтгэцийн эмчилгээнд хэрэглэдэг. Энэ нь маник сэтгэлийн хямралаас урьдчилан сэргийлэхэд үр дүнтэй бөгөөд амиа хорлохыг бууруулдаг. Энэ нөлөөг хоёр янзаар тайлбарлаж болно. Нэг талаас, лити нь натри, калийн ионыг эс хоорондын шингэнээс тархины эсүүдэд шилжүүлэхэд оролцдог зарим ферментийн үйл ажиллагааг зохицуулах чадвартай болох нь тогтоогдсон. Нөгөөтэйгүүр, литийн ионууд нь эсийн ионы тэнцвэрт байдалд шууд нөлөөлдөг болохыг тэмдэглэжээ. Өвчтөний нөхцөл байдал нь натри, калийн тэнцвэрт байдлаас ихээхэн хамаардаг: эс дэх натрийн илүүдэл нь сэтгэлийн хямралд орсон өвчтөнүүдэд, дутагдал нь маниа өвчтэй хүмүүст тохиолддог. Натри-калийн тэнцвэрийг тэнцвэржүүлснээр литийн давс нь хоёуланд нь эерэг нөлөө үзүүлдэг.

Натри

Металл нь

Натри нь эхний бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элемент, гуравдугаарт ордог хугацаахимийн элементүүдийн үелэх систем D.I. Дмитрий Иванович Менделеев, атомын дугаартай 11. Na (лат. Natrium) тэмдгээр тэмдэглэнэ. Энгийн бодис натри (CAS дугаар: 7440-23-5) нь мөнгөлөг цагаан өнгөтэй зөөлөн шүлтлэг металл юм.

Усанд натри нь лититэй бараг адилхан ажилладаг: урвал нь устөрөгчийг хурдан ялгаруулж, уусмалд натрийн гидроксид үүсдэг.

Натри (эсвэл түүний нэгдлүүд) эрт дээр үеэс ашиглагдаж ирсэн. Жишээлбэл, сод (натрон) нь Египетийн содтой нууруудын усанд байгалийн гаралтай байдаг. Эртний Египетчүүд байгалийн содыг занданшуулах, зотон даавууг цайруулах, хоол хийх, будаг, паалан хийхэд ашигладаг байжээ. Ахлагч Плиний Нил мөрний бэлчирт сод (энэ нь хангалттай хэмжээний хольц агуулсан) голын уснаас тусгаарлагдсан гэж бичжээ. Энэ нь нүүрсний хольцоос болж саарал эсвэл бүр хар өнгөтэй, том ширхэгтэй хэлбэрээр худалдаанд гарсан.

Натрийг анх 1807 онд Английн химич Хамфри Дэви хатуу NaOH-ийн электролизээр гаргаж авсан.

"Натри" (натри) гэдэг нэр нь араб хэлнээс гаралтай натрун (Грек хэлээр - нитрон) бөгөөд анхандаа байгалийн содыг хэлдэг. Элемент өөрөө өмнө нь натри (лат. Натри) гэж нэрлэгддэг байсан.

Натри нь мөнгөн цагаан өнгөтэй, нимгэн давхаргатай металл юм ягаан өнгө, хуванцар, тэр ч байтугай зөөлөн (хутгагаар амархан зүсэгдсэн), натрийн шинэхэн зүсэлт нь гэрэлтдэг. Натрийн цахилгаан дамжуулалт ба дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь нэлээд өндөр, нягт нь 0.96842 г/см3 (19.7 хэмд), хайлах цэг нь 97.86 хэм, буцалгах температур 883.15 хэм байна.

Агаарт амархан исэлддэг шүлтлэг металл. Агаар мандлын хүчилтөрөгчөөс хамгаалахын тулд металл натри нь давхарга дор хадгалагддаг керосин. Натри нь литийнхээс бага идэвхтэй тул зөвхөн халах үед азоттой урвалд ордог.

Хүчилтөрөгч их хэмжээгээр хэтэрсэн үед натрийн хэт исэл үүсдэг

2Na + O2 = Na2O2

Натрийн металлыг бэлдмэлийн химийн болон аж үйлдвэрхүчтэй бууруулагч бодис, түүний дотор металлургийн . Натри нь эрчим хүч их шаарддаг натрийн хүхрийн батерей үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. Үүнийг мөн ачааны машины яндангийн хавхлагуудад дулаан шингээгч болгон ашигладаг. Заримдаа натрийн металлыг материал болгон ашигладаг цахилгаан утас, маш өндөр гүйдэлд зориулагдсан.

Кали, түүнчлэн рубиди, цезий агуулсан хайлшийг өндөр үр ашигтай хөргөлтийн бодис болгон ашигладаг. Ялангуяа натрийн 12%, кали 47%, цезийн 41% найрлагатай хайлш нь -78 ° C-ийн хамгийн бага хайлах цэгтэй бөгөөд ион пуужингийн хөдөлгүүрт ажиллах шингэн, атомын цахилгаан станцын хөргөлтийн бодис болгон ашиглахыг санал болгосон.

Натри нь өндөр ба нам даралтын цэнэгийн дэнлүүнд (HPLD ба LPLD) ашиглагддаг. DNaT (Arc Sodium Tubular) төрлийн NLVD чийдэнг гудамжны гэрэлтүүлэгт маш өргөн ашигладаг. Тэд тод шар гэрлийг ялгаруулдаг. HPS чийдэнгийн ашиглалтын хугацаа 12-24 мянган цаг байна. Тиймээс УЦС төрлийн хий ялгаруулах чийдэн нь хот, архитектур, үйлдвэрлэлийн гэрэлтүүлэгт зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Мөн DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) болон DNaTBR (Мөнгөн усгүй Arc Sodium Tubular) чийдэн байдаг.

Натри металлыг органик бодисын чанарын шинжилгээнд ашигладаг. Натрийн хайлш ба туршилтын бодисыг этилийн спиртээр саармагжуулж, хэдэн миллилитр нэрмэл ус нэмж, 3 хэсэгт хувааж, азот, хүхэр, галогенийг тодорхойлоход чиглэсэн J. Lassenya (1843). оролдоно ууБейлштейн)

Натрийн хлорид (хүснэгт давс) нь хамгийн эртний амтлагч, хадгалалтын бодис юм.

Натрийн азид (Na3N) нь металлургийн болон хар тугалга азидын үйлдвэрлэлд азотжуулагч болгон ашигладаг.

Натрийн цианид (NaCN) нь чулуулгаас алтыг уусгах гидрометаллургийн арга, мөн гангийн нитрокарбюризаци, цахилгаан бүрэх (мөнгө, алтадмал) зэрэгт ашиглагддаг.

Натрийн хлорат (NaClO3) нь төмөр зам дээрх хүсээгүй ургамлыг устгахад ашиглагддаг.

Кали

Кали нь эхний бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн дөрөв дэх элемент юм хугацаахимийн элементүүдийн үечилсэн систем Д.И.Менделеев Дмитрий Иванович, атомын дугаар 19. K (лат. Kalium) тэмдэгээр тэмдэглэсэн. Энгийн бодис кали (CAS дугаар: 7440-09-7) нь мөнгөлөг цагаан өнгөтэй зөөлөн шүлтлэг металл юм.

Байгальд кали нь зөвхөн бусад элементүүдтэй, тухайлбал далайн ус, түүнчлэн олон эрдэс бодисуудтай хослуулан олддог. Энэ нь агаарт маш хурдан исэлдэж, химийн урвалд, ялангуяа устай шүлт үүсгэдэг. Олон талаараа калийн химийн шинж чанар нь натритай маш төстэй боловч биологийн үйл ажиллагаа, амьд организмын эсийн хэрэглээний хувьд ялгаатай хэвээр байна.

Кали (илүү нарийвчлалтай, түүний нэгдлүүд) нь эрт дээр үеэс ашиглагдаж ирсэн. Тиймээс калийн үйлдвэрлэл (үүнийг ашиглаж байсан угаалгын нунтаг) 11-р зуунд аль хэдийн бий болсон. Сүрэл эсвэл мод шатаах үед үүссэн үнсийг усаар эмчилж, үүссэн уусмалыг (шууралт) шүүсний дараа ууршуулна. Хуурай үлдэгдэлд калийн карбонатаас гадна калийн сульфат K2SO4, сод, калийн хлорид KCl ​​агуулагдаж байна.

1807 онд Английн химич Дэви хатуу калийн гидроксидын (KOH) электролизээр калийг ялгаж аваад "кали" гэж нэрлэжээ (Латин кали; энэ нэрийг англи, франц, испани, португал, франц хэлээр одоог хүртэл ашигладаг. Польш хэлнүүд). 1809 онд Л.В.Гилберт "кали" (Латин калиум, араб хэлнээс al-kali - поташ) гэсэн нэрийг санал болгов. Энэ нэр нь герман хэлэнд орж, тэндээс хойд болон ихэнх хэл рүү оржээ Зүүн Европын(Орос хэлийг оруулаад) ба энэ элементийн тэмдгийг сонгохдоо "ялсан" - К.

Кали нь шинэхэн үүссэн гадаргуу дээр гялалзах шинж чанартай мөнгөлөг бодис юм. Маш хөнгөн, уян хатан. Энэ нь мөнгөн усанд харьцангуй сайн уусдаг тул амальгам үүсгэдэг. Кали (түүнчлэн түүний нэгдлүүд) нь шатаагч дөлөнд ороход дөлийг ягаан-ягаан өнгөөр ​​буддаг.

Кали нь бусад шүлтлэг металлын нэгэн адил ердийн металл шинж чанартай бөгөөд химийн хувьд маш идэвхтэй, электроныг амархан өгдөг.

Хүчтэй бууруулагч бодис юм. Энэ нь хүчилтөрөгчтэй маш идэвхтэй нэгддэг тул исэл биш, харин калийн супероксид KO2 (эсвэл K2O4) үүсдэг. Устөрөгчийн агаар мандалд халах үед калийн гидрид KH үүсдэг. Галид, сульфид, нитрид, фосфид гэх мэт бүх металл бус бодисуудтай сайн харилцан үйлчилдэг. нарийн төвөгтэй бодисууд, ус (урвал нь тэсэрч дэлбэрэх хэлбэрээр явагддаг), янз бүрийн исэл ба давс. Энэ тохиолдолд тэд бусад металлыг чөлөөт төлөвт оруулдаг.

Кали нь керосин давхарга дор хадгалагддаг.

Өрөөний температурт шингэн болох кали, натрийн хайлшийг хаалттай системд, жишээлбэл, хурдан нейтронтой атомын цахилгаан станцуудад хөргөлтийн бодис болгон ашигладаг. Үүнээс гадна түүний рубидий, цезий бүхий шингэн хайлшийг өргөн ашигладаг. Найрлага натри 12%, кали 47%, цезий 41% хайлш нь -78 ° C-ийн хамгийн бага хайлах цэгтэй.

Калийн нэгдлүүд нь биогенийн хамгийн чухал элемент тул бордоо болгон ашигладаг.

Калийн давс нь харьцангуй өндөр өртөгтэй хэдий ч харгалзах натрийн давснаас илүү уусдаг тул гүйдлийн нягтрал ихсэх үед электролитийн эрчимтэй ажиллагааг хангадаг тул калийн давсыг цахилгаанаар бүрэх ажилд өргөн ашигладаг.

Кали бол хамгийн чухал биоген элемент, ялангуяа ургамлын ертөнцөд. Хөрсөнд калийн дутагдалтай тул ургамал маш муу хөгжиж, буурдаг тул олборлосон калийн давсны 90 орчим хувийг бордоо болгон ашигладаг.

Кали нь азот, фосфорын хамт ургамлын үндсэн тэжээллэг бодисуудын нэг юм. Ургамал дахь калийн үүрэг нь тэдэнд шаардлагатай бусад элементүүдийн нэгэн адил нарийн тодорхой байдаг. Ургамлын хувьд кали нь ион хэлбэртэй байдаг. Кали нь гол төлөв эсийн цитоплазм ба вакуолд агуулагддаг. Калийн 80 орчим хувь нь эсийн шүүсэнд агуулагддаг.

Калийн үүрэг нь маш олон янз байдаг. Энэ нь фотосинтезийн хэвийн явцыг идэвхжүүлж, навчны ирээс бусад эрхтэн рүү нүүрс усны гадагшлах урсгалыг сайжруулж, чихрийн нийлэгжилтийг сайжруулдаг болохыг тогтоожээ.

Кали нь жимс, жимсгэнэ дэх моносахаридын хуримтлалыг сайжруулдаг хүнсний ногооны ургац, үндэс хүнсний ногооны элсэн чихэр, төмс дэх цардуулын агууламжийг нэмэгдүүлж, үр тарианы сүрэл эсийн ханыг өтгөрүүлж, талхны хэвтэх эсэргүүцлийг нэмэгдүүлж, маалинга болон олсны ургамал дахь эслэгийн чанарыг сайжруулдаг.

Ургамлын эсэд нүүрс усны хуримтлалыг дэмжих замаар кали нь эсийн шүүсний осмосын даралтыг нэмэгдүүлж, улмаар ургамлын хүйтэнд тэсвэртэй, хүйтэнд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлдэг.

Кали нь ургамалд катион хэлбэрээр шингэж, эсэд энэ хэлбэрээр үлдэж, биохимийн хамгийн чухал бодисыг идэвхжүүлдэг. үйл явцургамлын эсэд агуулагдах кали нь өсөн нэмэгдэж буй улиралд болон ургац хураалтын дараа янз бүрийн өвчинд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлж, жимс, хүнсний ногооны хадгалах хугацааг эрс сайжруулдаг.

Калийн дутагдал нь ургамлын бодисын солилцооны олон эмгэгийг үүсгэдэг, хэд хэдэн ферментийн үйл ажиллагаа сулардаг, нүүрс ус, уургийн солилцоо алдагддаг. зардаламьсгалахад зориулсан нүүрс ус. Үүний үр дүнд ургамлын бүтээмж буурч, бүтээгдэхүүний чанар буурдаг.

Рубидиум

Рубидиум нь эхний бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элемент, Д.И. Дмитрий Иванович Менделеевийн химийн элементүүдийн үечилсэн системийн тав дахь үе бөгөөд атомын дугаар 37. Энэ нь Rb (лат. Rubidium) тэмдэгээр тодорхойлогддог. Энгийн бодис рубидиум (CAS дугаар: 7440-17-7) нь мөнгөлөг цагаан өнгөтэй зөөлөн шүлтлэг металл юм.

1861 онд Германы эрдэмтэд Роберт Вильгельм Бунсен, Густав Роберт Кирхгоф нар байгалийн алюминосиликатуудыг спектрийн шинжилгээ ашиглан судалж, тэдгээрийн доторх шинэ элементийг нээсэн бөгөөд дараа нь спектрийн хамгийн бат бөх шугамын өнгө дээр үндэслэн рубиди гэж нэрлэсэн.

Рубидиум нь мөнгөлөг цагаан зөөлөн талстыг үүсгэдэг бөгөөд шинэхэн зүсэгдсэн үед метал гялалздаг. Бринеллийн хатуулаг 0.2 MN/mI (0.02 кгс/ммI). Рубидиумын болор тор нь куб биет төвтэй, a = 5.71 E (өрөөний температурт). Атомын радиус 2.48 E, Rb+ ионы радиус 1.49 E. Нягт 1.525 г/см (0 ° C), хайлах цэг 38.9 ° C, буцлах температур 703 ° C. Тодорхой дулаан 335.2 Ж/(кг К), шугаман тэлэлтийн дулааны коэффициент 9.0·10-5 градус-1 (0-38 °C), уян хатан модуль 2.4 H/mI (240 кгс/ммI), хувийн эзэлхүүний цахилгаан эсэргүүцэл 11.29·10- 6 ом · см (20 ° C); Рубидиум нь парамагнит шинж чанартай байдаг.

Агаарт маш тогтворгүй шүлтлэг металл (гал асаах усны ул мөр байгаа тохиолдолд агаартай урвалд ордог). Бүх төрлийн давс үүсгэдэг - ихэвчлэн амархан уусдаг (хлорат ба перхлоратууд бага зэрэг уусдаг). Рубидийн гидроксид нь шил болон бусад бүтэц, савны материалд маш түрэмгий бодис бөгөөд хайлсан үед ихэнх металлыг (бүр цагаан алт) устгадаг.

Рубидиумын хэрэглээ нь олон янз байдаг бөгөөд түүний хэрэглээний хэд хэдэн салбарт энэ нь хамгийн чухал физик шинж чанараараа цезийгээс доогуур байдаг ч энэхүү ховор шүлтлэг металл нь орчин үеийн технологид чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Рубидиумын хэрэглээний дараах чиглэлүүдийг тэмдэглэж болно: катализ, электрон аж үйлдвэр, тусгай оптик, цөмийн, анагаах ухаан.

Рубидиум нь зөвхөн цэвэр хэлбэрээр төдийгүй олон тооны хайлш, химийн нэгдлүүд хэлбэрээр ашиглагддаг. Рубиди нь маш сайн, таатай түүхий эдийн баазтай гэдгийг анхаарах нь чухал боловч нөөцийн хүртээмжийн байдал нь цезий, рубидиумаас хамаагүй илүү таатай байна, жишээлбэл, катализд (энэ нь өөрийгөө амжилттай нотолсон газар).

Рубидиум-86 изотопыг гамма согог илрүүлэх, хэмжих технологи, түүнчлэн хэд хэдэн чухал эм, хүнсний бүтээгдэхүүнийг ариутгахад өргөнөөр ашигладаг. Рубиди ба түүний цезийтэй хайлш нь өндөр температурт турбины төхөөрөмжүүдийн хувьд маш ирээдүйтэй хөргөлтийн бодис бөгөөд ажиллах орчин юм (үүнтэй холбоотойгоор рубиди ба цезий өнгөрсөн жилчухал ач холбогдолтой болсон бөгөөд металлын хэт өндөр өртөг нь турбины нэгжийн үр ашгийг эрс нэмэгдүүлэх, улмаар . зардалтүлш, хүрээлэн буй орчны бохирдол). Рубиди дээр суурилсан систем нь хөргөлтийн бодис болгон хамгийн өргөн хэрэглэгддэг гурвалсан хайлш юм: натри-кали-рубиди, натри-рубиди-цезий.

Катализаторын хувьд рубидиумыг органик болон органик бус синтезийн аль алинд нь ашигладаг. Рубидиумын катализаторын идэвхийг голчлон нефтийг хэд хэдэн чухал бүтээгдэхүүн болгон боловсруулахад ашигладаг. Жишээлбэл, рубидиум ацетатыг усны хийнээс метанол болон хэд хэдэн өндөр спиртийг нийлэгжүүлэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь эргээд нүүрсийг газар доор хийжүүлэх, хиймэл хий үйлдвэрлэхэд маш чухал юм. шингэн түлшавтомашин болон онгоцны түлшний хувьд. Теллуртай хэд хэдэн рубидийн хайлш нь спектрийн хэт ягаан туяаны бүсэд цезийн нэгдлүүдээс илүү өндөр мэдрэмжтэй байдаг тул энэ тохиолдолд фотоконвертерийн материал болох цезий-133-тай өрсөлдөх боломжтой. Тусгай тосолгооны найрлага (хайлш) -ын нэг хэсэг болох рубидиумыг вакуумд (пуужин ба сансрын технологи) өндөр үр дүнтэй тосолгооны материал болгон ашигладаг.

Рубидийн гидроксидыг бага температурт химийн реакторуудад электролит бэлтгэх, түүнчлэн бага температурт түүний гүйцэтгэлийг сайжруулах, электролитийн цахилгаан дамжуулах чанарыг нэмэгдүүлэх зорилгоор калийн гидроксидын уусмалд нэмэлт болгон ашигладаг. Рубиди металлыг гидридын түлшний эсүүдэд ашигладаг.

Купрам хлоридоор хайлуулсан рубиди хлорид нь өндөр температурыг (400 ° C хүртэл) хэмжихэд ашиглагддаг.

Рубидиумын плазмыг лазерын цацрагийг өдөөхөд ашигладаг.

Рубиди хлоридыг түлшний эсэд электролит болгон ашигладаг бөгөөд нүүрсний шууд исэлдэлтийг ашиглан түлшний эсэд электролитийн хувьд маш үр дүнтэй байдаг рубидийн гидроксидын хувьд мөн адил зүйлийг хэлж болно.

Цезий

Цезий нь эхний бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элемент, Д.И.Менделеев Дмитрий Ивановичийн химийн элементүүдийн үечилсэн системийн 6-р үе, атомын дугаар 55. Cs (лат. Цезий) тэмдэгээр тэмдэглэгдсэн. Цезийн энгийн бодис (CAS дугаар: 7440-46-2) нь мөнгөлөг шар өнгөтэй зөөлөн шүлтлэг металл юм. Цезий нь ялгаралтын спектрт хоёр тод цэнхэр шугам (Латин caesius - тэнгэрийн хөх) байгаа тул нэрээ авсан.

Цезийг 1860 онд Германы эрдэмтэд Р.В.Бунсен, Г.Р.Кирхгоф нар Бүгд Найрамдах Герман улсын Дюрххаймын рашааны уснаас оптик спектроскоп ашиглан нээсэн бөгөөд ингэснээр спектрийн шинжилгээгээр нээсэн анхны элемент болжээ. Цезийг анх 1882 онд Шведийн химич К.Сеттерберг цезийн цианид (CsCN) ба барийн хайлсан хольцыг электролиз хийх явцад цэвэр хэлбэрээр нь ялгаж авчээ.

Цезийн гол эрдэс нь бохирдол ба нэн ховор авогадрит (K,Cs) юм. Нэмж дурдахад, цезийг хольц хэлбэрээр олон тооны алюминосиликатуудад агуулдаг: лепидолит, флогопит, биотит, амазонит, петалит, берилл, зинвальдит, лейцит, карналлит. Поллюцит, лепидолитыг үйлдвэрлэлийн түүхий эд болгон ашигладаг.

Аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлд цезийг нэгдлүүд хэлбэрээр ашигт малтмалын бохирдлоос гаргаж авдаг. Энэ нь хлорид эсвэл сульфат нээх замаар хийгддэг. Эхнийх нь эрдсийг халсан давсны хүчлээр боловсруулж, сурьмагийн хлорид SbCl3 нэмж Cs3 нэгдлийг тунадасжуулах, халуун ус эсвэл аммиакийн уусмалаар угааж цезийн хлорид CsCl үүсгэнэ. Хоёрдахь тохиолдолд халсан хүхрийн хүчлээр боловсруулж цезийн алим CsAl(SO4)2 · 12H2O үүсгэнэ.

ОХУ-д ЗСБНХУ задран унасны дараа Мурманскийн ойролцоох Вороня тундрт бохирдуулагчийг үйлдвэрийн аргаар олборлодоггүй байсан. Зөвлөлтийн цагАшигт малтмалын асар их нөөц илэрсэн. Оросын аж үйлдвэр хөл дээрээ босч ирэхэд энэ талбайг ашиглах лицензийг Канадын компани худалдаж авсан нь тогтоогдсон. Одоогийн байдлаар Цезийн давсыг бохирдлоос боловсруулж, гаргаж авах ажлыг Новосибирск хотод ЗАО-ийн ховор металлын үйлдвэрт хийж байна.

Цезий авах хэд хэдэн лабораторийн аргууд байдаг. Үүнийг авч болно:

Цезийн хромат эсвэл бихроматын цирконитой холимгийг вакуумд халаах;

вакуум дахь цезийн азидын задрал;

цезийн хлорид ба тусгайлан бэлтгэсэн кальцийн хольцыг халаах замаар.

Бүх аргууд нь хөдөлмөр их шаарддаг. Хоёр дахь нь өндөр цэвэршилттэй металлыг олж авах боломжийг олгодог боловч тэсрэх аюултай бөгөөд хэрэгжүүлэхэд хэдэн өдөр шаардагдана.

Цезий нь зөвхөн 20-р зууны эхэн үед ашигт малтмал нь нээгдэж, түүнийг цэвэр хэлбэрээр нь олж авах технологийг боловсруулсан үед л хэрэглэгдэж эхэлсэн. Одоогийн байдлаар цезий ба түүний нэгдлүүдийг электроник, радио, цахилгаан, рентген инженерчлэлд ашиглаж байна. химийн үйлдвэр, оптик, анагаах ухаан, цөмийн энерги. Атомын цахилгаан станцын реактор дахь уран, плутони, торийн задралын хэсгүүдийн нийлбэрээс тусгаарлагдсан байгалийн тогтвортой цезий-133-ыг голчлон ашигладаг бөгөөд тодорхой хэмжээгээр түүний цацраг идэвхт изотоп цезий-137 юм.

Шүлтлэг шороон металлууд

Шүлтлэг шороон металууд нь химийн элементүүд юм: кальци Ca, стронций Sr, бари Ba, радий Ra (заримдаа бериллий Be, магнийн Mg-ийг мөн шүлтлэг шороон металл гэж андуурч ангилдаг). Тэдний оксидууд - "дэлхий" (алхимичдын нэр томъёо) - усанд шүлтлэг урвал үүсгэдэг тул тэдгээрийг ингэж нэрлэсэн. Радиумаас бусад шүлтлэг шороон металлын давс нь ашигт малтмал хэлбэрээр байгальд өргөн тархсан байдаг.

Кальци

Кальци нь хоёр дахь бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элемент бөгөөд Д.И. Дмитрий Иванович Менделеевийн атомын дугаартай, 20 дугаартай химийн элементүүдийн дөрөв дэх үе юм. Энэ нь Ca (лат. Кальци) тэмдэгтээр тодорхойлогддог. Кальцийн энгийн бодис (CAS дугаар: 7440-70-2) нь мөнгөлөг цагаан өнгөтэй зөөлөн, реактив шүлтлэг шороон метал юм.

Кальцийн метал нь хоёр аллотроп өөрчлөлттэй байдаг. 443 ° C хүртэл, α-Ca нь куб нүүр төвтэй тортой (параметр a = 0.558 нм) α-Fe төрлийн куб биет төвтэй тортой β-Ca (параметр a = 0.448 нм) тогтвортой байна; илүү тогтвортой. α → β шилжилтийн стандарт энтальпи ΔH0 нь 0.93 кЖ/моль байна.

Кальци бол ердийн шүлтлэг шороон металл юм. Кальцийн химийн идэвхжил өндөр боловч бусад бүх шүлтлэг шороон металлуудаас бага байдаг. Энэ нь агаар дахь хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, чийгтэй амархан урвалд ордог тул кальцийн металлын гадаргуу нь ихэвчлэн уйтгартай саарал өнгөтэй байдаг тул бусад шүлтлэг шороон металлын нэгэн адил лабораторид кальцийг ихэвчлэн нягт хаалттай саванд давхаргын доор хадгалдаг. керосин эсвэл шингэн парафины .

Стандарт потенциалын цувралд кальци нь устөрөгчийн зүүн талд байрладаг. Ca2+/Ca0 хосын стандарт электродын потенциал нь −2.84 В тул кальци устай идэвхтэй урвалд ордог боловч гал асаахгүйгээр:

Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2 + Q.

Кальци нь хэвийн нөхцөлд идэвхтэй металл бус (хүчилтөрөгч, хлор, бром) -тай урвалд ордог.

2Ca + O2 = 2CaO, Ca + Br2 = CaBr2.

Агаар эсвэл хүчилтөрөгчөөр халах үед кальци гал авалцдаг. Кальци нь халах үед идэвхгүй металл бус (устөрөгч, бор, нүүрстөрөгч, цахиур, азот, фосфор болон бусад) урвалд ордог, жишээлбэл:

Ca + H2 = CaH2, Ca + 6B = CaB6,

3Ca + N2 = Ca3N2, Ca + 2C = CaC2,

3Ca + 2P = Ca3P2 (кальцийн фосфид), CaP ба CaP5 найрлагын кальцийн фосфидууд бас мэдэгдэж байна;

2Ca + Si = Ca2Si (кальцийн силицид нь CaSi, Ca3Si4, CaSi2 найрлагатай байдаг);

Дээрх урвалын илрэл нь ихэвчлэн ялгарах дагалддаг их хэмжээнийдулаан (өөрөөр хэлбэл эдгээр урвалууд нь экзотермик). Металл бус бүх нэгдлүүдэд кальцийн исэлдэлтийн түвшин +2 байна. Металл бус кальцийн ихэнх нэгдлүүд усанд амархан задардаг, жишээлбэл:

CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2,

Ca3N2 + 3H2O = 3Ca(OH)2 + 2NH3.

Ca2+ ион нь өнгөгүй. Галд уусдаг кальцийн давс нэмэхэд дөл нь тоосгон улаан болж хувирдаг.

CaCl2 хлорид, CaBr2 бромид, CaI2 иодид, Ca(NO3)2 нитрат зэрэг кальцийн давс нь усанд сайн уусдаг. Усанд уусдаггүй фтор CaF2, карбонат CaCO3, сульфат CaSO4, ортофосфат Ca3(PO4)2, оксалат CaC2O4 болон бусад.

Кальцийн карбонат CaCO3-аас ялгаатай нь хүчиллэг кальцийн карбонат (бикарбонат) Ca(HCO3)2 нь усанд уусдаг байх нь чухал юм. Байгалийн хувьд энэ нь дараах процессуудад хүргэдэг. Хүйтэн бороо эсвэл нүүрстөрөгчийн давхар ислээр ханасан голын ус газар доор нэвтэрч, шохойн чулуун дээр унах үед тэдгээрийн уусах байдал ажиглагдаж байна.

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2.

Кальцийн бикарбонатаар ханасан ус дэлхийн гадаргуу дээр гарч, халдаг газруудад нарны цацраг, урвуу урвал үүснэ:

Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O.

Байгальд их хэмжээний бодисууд ингэж шилждэг. Үүний үр дүнд газар доор асар том цоорхой үүсч, агуйд үзэсгэлэнтэй чулуун "мөстлөгүүд" - сталактит, сталагмитууд үүсдэг.

Усанд ууссан кальцийн бикарбонат байгаа нь усны түр зуурын хатуулгийг тодорхойлдог. Ус буцалгахад бикарбонат задарч, CaCO3 тунадас үүсдэг тул үүнийг түр зуурын гэж нэрлэдэг. Энэ үзэгдэл нь жишээлбэл, данханд цаг хугацааны явцад масштаб үүсэхэд хүргэдэг.

Стронций

Стронций нь хоёр дахь бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элемент бөгөөд Д.И.Менделеев Дмитрий Ивановичийн атомын дугаартай 5-р үе юм. Энэ нь Sr (лат. Strontium) тэмдэгээр тодорхойлогддог. Энгийн бодис стронций (CAS дугаар: 7440-24-6) нь мөнгөлөг цагаан өнгөтэй зөөлөн, уян хатан, уян хатан шүлтлэг шороон металл юм. Энэ нь өндөр химийн идэвхжилтэй; агаарт чийг, хүчилтөрөгчтэй хурдан урвалд орж, шар оксидын хальсаар бүрхэгдсэн байдаг.

Шинэ элементийг 1764 онд Шотландын Строншиан тосгоны ойролцоох хар тугалганы уурхайгаас олдсон стронтианитын эрдэсээс олж илрүүлсэн бөгөөд дараа нь шинэ элементэд нэр өгсөн байна. Энэ эрдэст шинэ металлын исэл байгааг 30 гаруй жилийн дараа Уильям Круикшанк, Адер Кроуфорд нар олж илрүүлжээ. 1808 онд сэр Хамфри Дэви цэвэр хэлбэрээр нь тусгаарласан.

Стронций нь зөөлөн, мөнгөлөг цагаан металл бөгөөд уян хатан, уян хатан бөгөөд хутгаар зүсэхэд хялбар байдаг.

Полиморф - түүний гурван өөрчлөлтийг мэддэг. 215 ° C хүртэл куб нүүр төвтэй өөрчлөлт (α-Sr) тогтвортой, 215-аас 605 ° C-ийн хооронд зургаан өнцөгт өөрчлөлт (β-Sr) тогтвортой, 605 ° C-аас дээш температурт куб биет төвлөрсөн өөрчлөлт (γ- Sr) тогтвортой байна.

Хайлах цэг - 768oC, Буцлах цэг - 1390oC.

Түүний нэгдлүүд дэх стронций нь үргэлж +2 валентыг харуулдаг. Стронцийн шинж чанар нь кальци, баритай ойролцоо бөгөөд тэдгээрийн хооронд завсрын байрлалыг эзэлдэг.

Цахилгаан химийн хүчдэлийн цувралд стронци нь хамгийн идэвхтэй металлуудын нэг юм (түүний электродын хэвийн потенциал нь -2.89 В. Устай хүчтэй урвалд орж, гидроксид үүсгэдэг:

Sr + 2H2O = Sr(OH)2 + H2

Хүчилтэй харилцан үйлчилж, хүнд металлыг давснаас нь зайлуулдаг. Төвлөрсөн хүчилтэй (H2SO4, HNO3) сул урвалд ордог.

Металл стронци нь агаарт хурдан исэлдэж, шаргал өнгийн хальс үүсгэдэг бөгөөд үүнд SrO исэлээс гадна SrO2 хэт исэл ба Sr3N2 нитрид байнга байдаг. Агаарт халах үед энэ нь гал авалцдаг нунтаг стронци нь өөрөө шатах хандлагатай байдаг.

Металл бус хүхэр, фосфор, галогентэй хүчтэй урвалд ордог. Устөрөгч (200 хэмээс дээш), азот (400 хэмээс дээш) -тэй харилцан үйлчилдэг. Бараг шүлттэй урвалд ордоггүй.

Өндөр температурт CO2-тэй урвалд орж карбид үүсгэдэг.

5Sr + 2CO2 = SrC2 + 4SrO

Cl-, I-, NO3- анионуудтай амархан уусдаг стронцийн давс. F-, SO42-, CO32-, PO43- анионуудтай давс нь бага зэрэг уусдаг.

Стронцийг аяга болон түүний зарим хайлшийг хайлшлах, аккумуляторын хар тугалганы хайлш руу оруулах, цутгамал төмөр, аяга, хүхэргүйжүүлэхэд ашигладаг. ган.

Бари

Бари нь хоёрдугаар бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элемент бөгөөд Д.И. Дмитрий Иванович Менделеевийн атомын дугаар 56. Энэ нь Ba (лат. Барий) тэмдэгээр тодорхойлогддог. Энгийн бодис бари (CAS дугаар: 7440-39-3) нь мөнгөлөг цагаан өнгөтэй зөөлөн, уян хатан шүлтлэг шороон металл юм. Химийн өндөр идэвхжилтэй.

Барийг 1774 онд Карл Шееле оксид BaO гэж нээсэн. 1808 онд Английн химич Хамфри Дэви нойтон барийн гидроксидыг мөнгөн усны катодоор электролизээр гаргаж авсан. амальгамбари; Мөнгөн ус халаахад ууршсаны дараа барийн металлыг ялгаруулжээ.

Бари бол мөнгөлөг цагаан уян хатан металл юм. Хэрэв огцом цохивол энэ нь тасарна. Барийн хоёр аллотроп өөрчлөлт байдаг: куб биет төвтэй тортой α-Ba (параметр a = 0.501 нм) 375 ° C хүртэл тогтвортой байдаг β-Ba түүнээс дээш;

Минерологийн масштабын хатуулаг 1.25; Mohs масштаб 2.

Барийн металлыг керосин эсвэл парафины давхарга дор хадгална.

Бари бол шүлтлэг шороон металл юм. Энэ нь агаарт эрчимтэй исэлдэж, барийн исэл BaO, барийн нитрид Ba3N2 үүсгэж, бага зэрэг халах үед гал авалцдаг. Устай хүчтэй урвалд орж барийн гидроксид Ba(OH)2 үүсгэнэ.

Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2

Шингэрүүлсэн хүчилтэй идэвхтэй харилцан үйлчилдэг. Барийн олон давс нь усанд уусдаггүй эсвэл бага зэрэг уусдаг: барийн сульфат BaSO4, барийн сульфит BaSO3, барийн карбонат BaCO3, барийн фосфат Ba3(PO4)2. Барийн сульфид BaS нь кальцийн сульфид CaS-ээс ялгаатай нь усанд маш сайн уусдаг.

Галогентэй амархан урвалд орж галогенид үүсгэдэг.

Устөрөгчөөр халах үед энэ нь барийн гидрид BaH2 үүсгэдэг бөгөөд энэ нь литийн гидридтэй LiH нь Li цогцолборыг өгдөг.

Аммиакаар халаахад урвалд орно:

6Ba + 2NH3 = 3BaH2 + Ba3N2

Халах үед барийн нитрид Ba3N2 нь CO-тай урвалд орж цианид үүсгэдэг.

Ba3N2 + 2CO = Ba(CN)2 + 2BaO

Шингэн аммиакийн тусламжтайгаар хар хөх өнгийн уусмалыг гаргаж авдаг бөгөөд үүнээс аммиакийг ялгаж авах боломжтой, алтан туяатай, NH3-ийг арилгахад амархан задардаг. Цагаан алтны катализаторын дэргэд аммиак задарч барийн амид үүсгэдэг.

Ba(NH2)2 + 4NH3 + H2

Барийн карбид BaC2-ийг нуман зууханд нүүрсээр халааж, BaO-г гаргаж авах боломжтой.

Фосфортой хамт фосфид Ba3P2 үүсгэдэг.

Бари нь олон металлын исэл, галид ба сульфидыг харгалзах металл болгон бууруулдаг.

Металл барийг ихэвчлэн хөнгөн цагааны хайлшаар хийдэг бөгөөд өндөр вакуумтай электрон төхөөрөмжид хий шингээгч (цолборлогч) болгон ашигладаг бөгөөд шингэн металлын хөргөлтийн шингэнд (натри, кали, рубидий, лити, цезийн хайлш) цирконитой хамт нэмдэг. дамжуулах хоолойн түрэмгий байдлыг багасгах, металлургийн .

Шилжилтийн металлууд

Шилжилтийн металлууд (шилжилтийн элементүүд) нь Д.И.Менделеев Дмитрий Ивановичийн бичсэн химийн элементүүдийн үечилсэн системийн хоёрдогч дэд бүлгийн элементүүд бөгөөд тэдгээрийн атомуудад электронууд d- ба f-орбиталуудад байдаг. Ерөнхийдөө цахим бүтэцшилжилтийн элементүүдийг дараах байдлаар илэрхийлж болно: . Ns орбитал нь нэг эсвэл хоёр электрон агуулдаг бөгөөд үлдсэн валентийн электронууд нь -орбиталд байдаг. Валентийн электронуудын тоо нь орбиталуудын тооноос мэдэгдэхүйц бага байдаг тул шилжилтийн элементүүдээс үүссэн энгийн бодисууд нь металл юм.

Шилжилтийн элементүүдийн ерөнхий шинж чанар

Шилжилтийн бүх элементүүд нь дараах нийтлэг шинж чанартай байдаг.

Бага цахилгаан сөрөг утгууд.

Хувьсах исэлдэлтийн төлөв. Бараг бүх d-элементүүдийн хувьд атомууд нь гаднах ns-дэд түвшинд 2 валентын электронтой байдаг тул исэлдэлтийн төлөв +2 байдаг.

Д.И. Дмитрий Иванович Менделеевийн химийн элементүүдийн III бүлгийн d-элементүүдээс эхлэн хамгийн бага исэлдэлтийн төлөвт байгаа элементүүд нь үндсэн шинж чанартай, хамгийн их хүчиллэг, завсрын - амфотер шинж чанартай нэгдлүүдийг үүсгэдэг.

Төмөр

Төмөр нь Д.И.Менделеев Дмитрий Ивановичийн химийн элементүүдийн дөрөв дэх үеийн наймдугаар бүлгийн хажуугийн дэд бүлгийн элемент бөгөөд атомын дугаар 26. Энэ нь Fe (лат. Ferrum) тэмдэгээр тодорхойлогддог. Дэлхийн царцдас дахь хамгийн түгээмэл металлуудын нэг (хөнгөн цагааны дараа хоёрдугаарт).

Төмөр энгийн бодис (CAS дугаар: 7439-89-6) нь химийн өндөр урвалд ордог уян хатан мөнгөн цагаан металл юм: төмөр нь өндөр температур эсвэл агаарын өндөр чийгшилд хурдан зэврдэг. Төмөр нь цэвэр хүчилтөрөгчөөр шатдаг бөгөөд нарийн тархсан төлөвт агаарт аяндаа гал авалцдаг.

Үнэн хэрэгтээ төмрийг ихэвчлэн цэвэр металлын зөөлөн, уян хатан чанарыг хадгалдаг хольц багатай (0.8% хүртэл) хайлш гэж нэрлэдэг. Гэвч практикт нүүрстөрөгчтэй төмрийн хайлшийг ихэвчлэн ашигладаг: (2% хүртэл нүүрстөрөгч) ба (2% -иас дээш нүүрстөрөгч), түүнчлэн хайлштай металлын нэмэлтүүд бүхий зэвэрдэггүй (хайлшсан) ган (хром, манган, Ni, гэх мэт). Төмөр болон түүний хайлшийн өвөрмөц шинж чанаруудын хослол нь түүнийг хүний ​​хувьд "1-р металл" болгодог.

Байгальд төмөр нь цэвэр хэлбэрээр ховор байдаг; Дэлхийн царцдас дахь төмрийн элбэг дэлбэг байдал 4.65% (O, Si, Al-ийн дараа 4-р байр). Мөн төмрийг дэлхийн цөмийг бүрдүүлдэг гэж үздэг.

Төмөр бол ердийн металл бөгөөд чөлөөт төлөвт нь саарал өнгөтэй, мөнгөлөг цагаан өнгөтэй байдаг. Цэвэр металл нь уян хатан чанартай янз бүрийн хольц (ялангуяа нүүрстөрөгч) нь түүний хатуулаг, хэврэг байдлыг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь тод соронзон шинж чанартай байдаг. "Төмрийн гурвал" гэж нэрлэгддэг гурван металлын бүлэг (төмрийн Fe, кобальт Ко, Ни Ni), ижил төстэй физик шинж чанартай, атомын радиусба цахилгаан сөрөг байдлын утгууд.

Төмөр нь полиморфизмоор тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь дөрвөн талст өөрчлөлттэй байдаг.

769 ° C хүртэл биед төвлөрсөн куб тортой, ферросоронзон шинж чанартай α-Fe (феррит) байдаг (769 ° C ≈ 1043 K - төмрийн Кюри цэг)

769-917 ° C температурын мужид β-Fe байдаг бөгөөд энэ нь зөвхөн бие төвтэй куб торны параметрүүд болон парамагнитын соронзон шинж чанараараа α-Fe-ээс ялгаатай.

917–1394 °C температурын мужид нүүр төвтэй шоо тортой γ-Fe (аустенит) байдаг.

1394 °C-аас дээш δ-Fe нь биед төвлөрсөн куб тортой тогтвортой байна

Металлурги нь β-Fe-ийг тусдаа үе шат гэж ялгадаггүй бөгөөд үүнийг олон төрлийн α-Fe гэж үздэг. Төмөр эсвэл ганг Кюри цэгээс (769 ° C ≈ 1043 K) халаахад ионуудын дулааны хөдөлгөөн нь электронуудын эргэлтийн соронзон моментуудын чиглэлийг алдагдуулж, ферромагнет нь парамагнит болж хувирдаг - хоёр дахь дарааллын фазын шилжилт үүсдэг, гэхдээ талстуудын үндсэн физик үзүүлэлтүүдийн өөрчлөлттэй эхний эрэмбийн фазын шилжилт үүсэхгүй.

Хэвийн даралттай цэвэр төмрийн хувьд металлургийн үүднээс авч үзвэл дараахь тогтвортой өөрчлөлтүүд байдаг.

Үнэмлэхүй тэгээс 910 °C хүртэл биеийн төвтэй куб (bcc) болор тортой α-өөрчлөлт тогтвортой байна. α-төмрийн нүүрстөрөгчийн хатуу уусмалыг феррит гэж нэрлэдэг.

910-аас 1400°C хүртэл нүүр төвтэй куб (fcc) болор тортой γ-өөрчлөлт тогтвортой байна. γ-төмрийн нүүрстөрөгчийн хатуу уусмалыг аустенит гэж нэрлэдэг.

910-аас 1539 °C хүртэл биеийн төвтэй куб (bcc) болор тор бүхий δ өөрчлөлт тогтвортой байна. δ-төмрийн (мөн α-төмөр дэх) нүүрстөрөгчийн хатуу уусмалыг феррит гэж нэрлэдэг. Заримдаа өндөр температурт δ-феррит ба бага температурт α-феррит (эсвэл зүгээр л феррит) хоёрын хооронд ялгаа байдаг боловч тэдгээрийн атомын бүтэц ижил байдаг.

Ган дахь нүүрстөрөгч ба хайлшийн элементүүд байгаа нь фазын шилжилтийн температурыг ихээхэн өөрчилдөг.

Өндөр даралтын бүсэд (104 МПа, 100 мянган атм.) зургаан өнцөгт нягт савласан (hcp) тор бүхий ε-төмрийн өөрчлөлт гарч ирдэг.

Полиморфизмын үзэгдэл нь гангийн металлургийн хувьд туйлын чухал юм. Кристал торны α-γ шилжилтийн ачаар гангийн дулааны боловсруулалт явагддаг. Энэ үзэгдэлгүйгээр гангийн үндэс болсон төмөр ийм өргөн хэрэглээг хүлээн авахгүй байх байсан.

Төмөр нь галд тэсвэртэй бөгөөд дунд зэргийн идэвхтэй металлд хамаардаг. Төмрийн хайлах цэг нь 1539 ° C, буцлах температур нь 3200 ° C байна.

Төмөр нь дэлхийн металлургийн үйлдвэрлэлийн 95 хүртэлх хувийг бүрдүүлдэг хамгийн их ашиглагддаг металлын нэг юм.

Төмөр нь ган, цутгамал төмрийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг - хамгийн чухал бүтцийн материал юм.

Төмөр нь бусад металл дээр суурилсан хайлшийн нэг хэсэг байж болно - жишээлбэл, никель.

Соронзон төмрийн исэл (магнетит) нь компьютерийн урт хугацааны санах ойн төхөөрөмжийг үйлдвэрлэхэд чухал материал юм: хатуу диск, уян диск гэх мэт.

Хэт нарийн магнетит нунтагыг хар цагаан лазер принтерт хор болгон ашигладаг.

Төмөр дээр суурилсан хэд хэдэн хайлшийн өвөрмөц ферросоронзон шинж чанар нь тэдгээрийг трансформатор, цахилгаан моторын соронзон цөмд зориулж цахилгаан инженерчлэлд өргөнөөр ашиглахад хувь нэмэр оруулдаг.

Төмөр (III) хлорид (төмрийн хлорид) нь радио сонирхогчдын практикт хэвлэмэл хэлхээний самбарыг сийлэхэд ашигладаг.

Төмрийн сульфат долоон гидрат (төмрийн сульфат) холилдоно зэсийн сульфатцэцэрлэгжүүлэлт, барилгын ажилд хортой мөөгөнцөртэй тэмцэхэд ашигладаг.

Төмрийг төмөр-никелийн батерей, төмөр-агаарын батерейнд анод болгон ашигладаг.

Зэс

Зэс нь Д.И. Дмитрий Иванович Менделеевийн химийн элементүүдийн үечилсэн системийн дөрөв дэх үе, атомын дугаар 29. Энэ нь Cu (лат. Cuprum) тэмдэгээр тодорхойлогддог. Зэсийн элемент (CAS дугаар: 7440-50-8) нь алтлаг ягаан өнгөтэй (оксидын хальс байхгүй бол ягаан) уян хатан шилжилтийн металл юм. Энэ нь эрт дээр үеэс хүмүүс өргөн хэрэглэгддэг.

Зэс бол алтлаг ягаан өнгөтэй уян хатан металл бөгөөд агаарт хурдан оксидын хальсаар бүрхэгдсэн бөгөөд энэ нь хурц шаргал улаан өнгөтэй болдог. Зэс нь өндөр дулаан, цахилгаан дамжуулалттай байдаг (цахилгаан дамжуулах чанараараа мөнгөний дараа хоёрдугаарт ордог). Энэ нь 63Cu ба 65Cu гэсэн хоёр тогтвортой изотоп, хэд хэдэн цацраг идэвхт изотопуудтай. Эдгээрээс хамгийн урт насалдаг 64Cu нь хагас задралын хугацаа нь 12.7 цаг, өөр өөр бүтээгдэхүүнтэй хоёр задралын горимтой.

Нягт - 8.94 * 10i кг / м

20 ° C - 390 Ж/кг*К дулааны хувийн багтаамж

20-100 ° C-ийн цахилгаан эсэргүүцэл - 1.78·10−8 Ом м

Хайлах цэг - 1083 ° C

Буцлах цэг - 2600 ° C

Хэд хэдэн аяганы хайлш байдаг: гууль - цайртай аяганы хайлш, аяга, цагаан тугалганы хайлш, купроникель - аяга, никелийн хайлш болон бусад.

Цайр

Цайр бол хоёрдугаар бүлгийн хоёрдогч дэд бүлгийн элемент, Д.И.Менделеев Дмитрий Ивановичийн атомын дугаартай, химийн элементүүдийн дөрөв дэх үе юм. Энэ нь Zn (лат. Zinkum) тэмдэгээр тодорхойлогддог. Энгийн бодис (CAS дугаар: 7440-66-6) хэвийн нөхцөлд хөхөвтөр цагаан өнгөтэй хэврэг шилжилтийн металл (агаарт бүдгэрч, бүрхэгдсэн) юм. нимгэн давхаргацайрын исэл).

Цэвэр хэлбэрээрээ энэ нь нэлээд уян хатан мөнгөлөг цагаан металл юм. Энэ нь a = 0.26649 нм, c = 0.49468 нм параметр бүхий зургаан өнцөгт тортой. Өрөөний температурт энэ нь эмзэг, хавтанг нугалахад кристаллуудын үрэлтээс хагарах чимээ сонсогддог (ихэвчлэн "цагаан тугалга" -аас илүү хүчтэй байдаг). 100-150 градусын температурт цайр нь хуванцар юм. Бохирдол, тэр ч байтугай бага зэрэг нь цайрын эмзэг байдлыг эрс нэмэгдүүлдэг.

Ердийн амфотер металл. Стандарт электродын потенциал нь −0.76 В, стандарт потенциалын цувралд төмөр хүртэл байрладаг.

Цайр нь агаарт бүрхэгдсэн байдаг нимгэн хальс ZnO оксид. Хүчтэй халах үед энэ нь шатаж, амфотер цагаан оксид ZnO үүсгэдэг.

2Zn + O2 = 2ZnO.

Цайрын оксид нь хүчиллэг уусмалуудтай хоёуланд нь урвалд ордог.

ZnO + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + H2O

ба шүлтлэгтэй:

ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O,

Ердийн цэвэр цайр нь хүчиллэг уусмалуудтай идэвхтэй урвалд ордог.

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2,

Zn + H2SO4(дил.) = ZnSO4 + H2

ба шүлтийн уусмалууд:

Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2 + H2,

гидроксинат үүсгэдэг. Маш цэвэр цайр нь хүчил ба шүлтийн уусмалтай урвалд ордоггүй. Хэдэн дусал купрам сульфатын уусмал CuSO4 нэмэхэд харилцан үйлчлэл эхэлдэг.

Халах үед цайр нь галогентэй урвалд орж ZnHal2 галогенийг үүсгэдэг. Фосфортой хамт цайр нь Zn3P2 ба ZnP2 фосфидыг үүсгэдэг. Хүхэр ба түүний аналогууд - селен, теллур - янз бүрийн халькогенид, ZnS, ZnSe, ZnSe2, ZnTe.

Цайр нь устөрөгч, азот, нүүрстөрөгч, цахиур, бортой шууд урвалд ордоггүй. Zn3N2 нитридыг цайрыг аммиактай 550-600°С-д урвалд оруулснаар гаргаж авдаг.

IN усан уусмалЦайрын ион Zn2+ нь 2+ ба 2+ усан цогцолбор үүсгэдэг.

Цэвэр цайрын металыг гүний уусгах аргаар олборлосон үнэт металлыг (алт, мөнгө) гаргаж авахад ашигладаг. Нэмж дурдахад цайр нь мөнгө, алт (болон бусад металлыг) түүхий хар тугалганаас цайр-мөнгө-алт хоорондын металлын нэгдлүүд ("мөнгөн хөөс" гэж нэрлэдэг) хэлбэрээр гаргаж авахад ашигладаг бөгөөд дараа нь уламжлалт цэвэршүүлэх аргаар боловсруулдаг.

Энэ нь ганг зэврэлтээс хамгаалахад ашиглагддаг (механик нөлөөлөлд өртөөгүй гадаргууг цайржуулах, эсвэл металлжуулалт - гүүр, танк, металл байгууламжийн хувьд). Мөн химийн гүйдлийн эх үүсвэрт сөрөг электродын материал болгон ашигладаг, өөрөөр хэлбэл батерей, аккумлятор, жишээлбэл: манган-цайрын эс, мөнгө-цайрын зай (EMF 1.85 В, 150 Вт / кг, 650 Вт / dmі, бага) эсэргүүцэл ба асар их цэнэгийн гүйдэл, мөнгөн ус-цайрын элемент (EMF 1.35 V, 135 Wh/kg, 550-650 Wh/dmі), диоксисульфат-мөнгөн усны элемент, цайрын иодатын элемент, зэсийн исэл гальваник элемент (EMF 0.7-1.4 Volts, 127 Wh/kg, 410-570 Wh/dmI), хром-цайрын эс, цайр-мөнгө хлоридын эс, никель-цайрын зай (EMF 1, 82 вольт, 95-118 Wh/kg, 230-295 Wh/dmI), хар тугалга-цайрын эс, цайр-хлорын зай, цайр-бромын зай гэх мэт). Цайр-агаарын батерейнд цайрын үүрэг маш чухал бөгөөд сүүлийн жилүүдэд цайр-агаарын системд суурилсан компьютерийн батерейг (зөөврийн компьютер) эрчимтэй хөгжүүлж, энэ чиглэлээр мэдэгдэхүйц амжилтанд хүрсэн (литийн батерейгаас том, хүчин чадал; ба нөөц, зардлаас 3 дахин бага) энэ систем нь хөдөлгүүрийг асаах (хар тугалганы батерей - 55 Вт/кг, цайр-агаар - 220-300 Вт/кг) болон цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд (900 км хүртэлх зайд) маш ирээдүйтэй юм. ). Хайлах цэгийг багасгахын тулд олон хатуу гагнуурт багтсан. Цайр - чухал бүрэлдэхүүн хэсэггууль. Цайрын ислийг анагаах ухаанд ариутгах, үрэвслийн эсрэг бодис болгон өргөн хэрэглэдэг. Цайрын ислийг мөн будаг үйлдвэрлэхэд ашигладаг - цайрын цагаан.

Цайрын хлорид нь металл гагнуурын чухал урсгал бөгөөд шилэн үйлдвэрлэлийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

Цайрын теллурид, селенид, фосфид, сульфид нь өргөн хэрэглэгддэг хагас дамжуулагч юм.

Цайрын селенид нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн лазер зэрэг дунд хэт улаан туяаны бүсэд маш бага шингээлтийн коэффициент бүхий оптик шил хийхэд ашиглагддаг.

Мөнгөн ус

Мөнгөн ус нь хоёрдугаар бүлгийн хоёрдогч дэд бүлгийн элемент бөгөөд Д.И. Дмитрий Иванович Менделеевийн химийн элементүүдийн үечилсэн системийн зургаа дахь үе бөгөөд атомын дугаар 80. Энэ нь Hg (лат. Hydrargyrum) тэмдэгээр тодорхойлогддог. Энгийн мөнгөн ус (CAS дугаар: 7439-97-6) нь шилжилтийн металл бөгөөд өрөөний температурт хүнд, мөнгөлөг цагаан өнгөтэй, илт дэгдэмхий шингэн бөгөөд уур нь маш хортой байдаг. Мөнгөн ус бол энгийн нөхцөлд шингэнд агуулагддаг химийн хоёр элементийн нэг (мөн цорын ганц металл юм). нэгтгэх байдал(хоёр дахь элемент нь бром). Байгальд энэ нь уугуул хэлбэрээр хоёуланд нь олддог бөгөөд олон тооны ашигт малтмал үүсгэдэг. Мөнгөн усыг хамгийн түгээмэл ашигт малтмал болох циннабараас ангижруулах замаар олж авдаг. Хэмжих хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд ашигладаг, вакуум насосууд, гэрлийн эх үүсвэрүүд болон шинжлэх ухаан, технологийн бусад салбарт.

Мөнгөн ус бол өрөөний температурт шингэн байдаг цорын ганц металл юм. Энэ нь диамагнит шинж чанартай байдаг. Олон металлтай шингэн хайлш үүсгэдэг - амальгам. Зөвхөн төмөр, манган ба Ни.

Мөнгөн ус бол бага реактив металл юм.

300 ° C хүртэл халаахад мөнгөн ус нь хүчилтөрөгчтэй урвалд ордог: 2Hg + O2 → 2HgO Улаан мөнгөн ус (II) исэл үүсдэг. Энэ урвал буцах боломжтой: 340 ° C-аас дээш халах үед исэл нь энгийн бодисуудад задардаг. Мөнгөн усны ислийн задралын урвал нь хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх анхны арга замуудын нэг юм.

Мөнгөн усыг хүхэрээр халаахад мөнгөн ус (II) сульфид үүсдэг.

Мөнгөн ус нь исэлдүүлэх шинж чанаргүй хүчлүүдийн уусмалд уусдаггүй, харин усан бүс ба азотын хүчилд уусч, хоёр валенттай мөнгөн усны давс үүсгэдэг. Илүүдэл мөнгөн усыг хүйтэнд азотын хүчилд уусгахад нитрат Hg2(NO3)2 үүснэ.

IIB бүлгийн элементүүдээс мөнгөн ус нь маш тогтвортой 6d10 - электрон бүрхүүлийг устгах чадвартай бөгөөд энэ нь мөнгөн усны нэгдлүүд (+4) байх боломжийг бий болгодог. Иймд муу уусдаг Hg2F2 ба усанд задардаг HgF2-ээс гадна мөнгөн усны атомууд болон неон ба фторын холимгийн 4К температурт харилцан үйлчлэлцсэн HgF4 байдаг.

Мөнгөн усыг термометр үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд флюресцент чийдэнг мөнгөн усны уураар дүүргэдэг. Мөнгөн усны контактууд нь байрлал мэдрэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүнээс гадна металл мөнгөн усыг хэд хэдэн чухал хайлш үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Өмнө нь төрөл бүрийн металл амальгам, ялангуяа алт, мөнгөн амальгамыг үнэт эдлэл, толь, шүдний ломбо зэрэгт өргөн ашигладаг байсан. Технологийн хувьд мөнгөн усыг барометр, даралт хэмжигчдэд өргөн ашигладаг байсан. Мөнгөн усны нэгдлүүдийг антисептик (сублимат), туулгах (каломель), малгай үйлдвэрлэхэд ашигладаг байсан боловч өндөр хоруу чанараас шалтгаалан 20-р зууны эцэс гэхэд тэдгээр нутгаас шахагдан гарч иржээ (нэгдлийг шүрших замаар сольсон). ба металлын электродизаци, шүдний эмчилгээнд полимер ломбо).

Бага температурт термометрийн хувьд мөнгөн ус, таллийн хайлшийг ашигладаг.

Металл мөнгөн ус нь зарим химийн гүйдлийн эх үүсвэрт (жишээлбэл, мөнгөн ус-цайры - RC төрөл), жишиг хүчдэлийн эх үүсвэрт (Вестон элемент) хэд хэдэн идэвхтэй металл, хлор, шүлтийг электролитийн аргаар үйлдвэрлэхэд катодын үүрэг гүйцэтгэдэг. Мөнгөн ус-цайрын элемент (emf 1.35 вольт) нь эзэлхүүн ба массын хувьд маш өндөр энергитэй (130 Вт / цаг / кг, 550 Вт / цаг / дм).

Мөнгөн усыг дахин боловсруулсан хөнгөн цагааны боловсруулалт, алтны олборлолтод ашигладаг (амалгамыг үзнэ үү).

Мөнгөн усыг заримдаа их ачаалалтай гидродинамик холхивчийн ажлын шингэн болгон ашигладаг.

Далайн усанд хөлөг онгоцны их биеийг бохирдуулахаас сэргийлж зарим биоцидийн будагд мөнгөн ус ордог.

Мөнгөн ус-203 (T1/2 = 53 сек) нь радиофармакологид ашиглагддаг.

Мөнгөн усны давсыг дараахь байдлаар ашигладаг.

Мөнгөн усны иодидыг хагас дамжуулагч цацраг мэдрэгч болгон ашигладаг.

Мөнгөн усны фульминат ("Мөнгөн усны фульминат") нь анхдагч тэсрэх бодис (Детонатор) болгон ашиглаж ирсэн.

Мөнгөн усны бромид нь усыг устөрөгч ба хүчилтөрөгч (атомын устөрөгчийн энерги) болгон термохимийн задралд ашигладаг.

Зарим мөнгөн усны нэгдлүүдийг эм болгон ашигладаг (жишээлбэл, вакциныг хадгалахад зориулсан мертиолат), гэхдээ 20-р сарын сүүлчээр мөнгөн ус нь ихэвчлэн хоруу чанараас шалтгаалан эм (сублимат, мөнгөн усны оксицианид - антисептик, каломел - тайвшруулах үйлчилгээтэй гэх мэт) -ийг шахаж гаргасан. зуун.

Хөнгөн цагаан

Хөнгөн цагаан нь Д.И.Менделеев Дмитрий Ивановичийн химийн элементүүдийн үечилсэн системийн гуравдугаар үеийн гуравдугаар бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элемент бөгөөд атомын дугаар 13. Al (лат. Хөнгөн цагаан) тэмдэгээр тэмдэглэгдсэн. Хөнгөн металлын бүлэгт хамаарна. Дэлхийн царцдас дахь хамгийн түгээмэл металл, гурав дахь хамгийн элбэг (хүчилтөрөгч, цахиурын дараа) химийн элемент.

Энгийн бодис Хөнгөн цагаан (CAS дугаар: 7429-90-5) нь хөнгөн жинтэй, соронзон бус мөнгөлөг цагаан металл бөгөөд амархан хэлбэржүүлж, цутгаж, боловсруулах боломжтой. Хөнгөн цагаан нь өндөр дулаан, цахилгаан дамжуулах чадвартай, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг хурдан боловсролгадаргууг цаашдын харилцан үйлчлэлээс хамгаалдаг удаан эдэлгээтэй оксидын хальс.

Биологийн зарим судалгаагаар хүний ​​биед хөнгөн цагааны хэрэглээ нь Альцгеймерийн өвчин үүсэх хүчин зүйл гэж тооцогддог байсан ч хожим эдгээр судалгааг шүүмжилж, нэг ба нөгөө хоёрын хоорондын холболтын талаархи дүгнэлтийг няцаасан байна.

Металл нь мөнгөн цагаан өнгөтэй, хөнгөн жинтэй, нягт нь 2.7 г/см³, техникийн хайлах температур 658 °C, өндөр цэвэршилттэй хөнгөн цагаан 660 °C, буцлах температур 2500 °C, цутгамал суналтын бат бэх 10-12 кг/мм², хэв гажилт 18 -25 кг/мм2, хайлш 38-42 кг/мм².

Бринеллийн хатуулаг нь 24-32 кгс / мм², өндөр уян хатан чанар: техникийн 35%, цэвэр 50%, нимгэн хуудас, бүр тугалган цаас болгон өнхрүүлсэн.

Хөнгөн цагаан нь цахилгаан болон дулаан дамжуулалт өндөртэй, Cuprum-ийн цахилгаан дамжуулах чанарын 65% -ийг эзэлдэг бөгөөд гэрлийн тусгал өндөртэй байдаг.

Хөнгөн цагаан нь бараг бүх металлтай хайлш үүсгэдэг.

Хэвийн нөхцөлд хөнгөн цагаан нь нимгэн, удаан эдэлгээтэй оксидын хальсаар хучигдсан байдаг тул сонгодог исэлдүүлэгч бодисуудтай урвалд ордоггүй: H2O (t °, HNO3) (халаалтгүйгээр); Үүний ачаар хөнгөн цагаан нь зэврэлтэнд өртдөггүй тул орчин үеийн үйлдвэрлэлд маш их эрэлт хэрэгцээтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч оксидын хальсыг устгах үед (жишээлбэл, аммонийн давс NH4+, халуун шүлтлэг эсвэл нэгдлийн үр дүнд) хөнгөн цагаан нь идэвхтэй бууруулагч металлын үүрэг гүйцэтгэдэг.

Энгийн бодисуудтай амархан урвалд ордог:

хүчилтөрөгчтэй:

4Al + 3O2 = 2Al2O3

галогентэй:

2Al + 3Br2 = 2AlBr3

халах үед бусад металл бустай урвалд ордог:

Хөнгөн цагааны сульфид үүсгэдэг хүхэртэй:

2Al + 3S = Al2S3

азотоор хөнгөн цагаан нитрид үүсгэдэг:

нүүрстөрөгчөөр хөнгөн цагааны карбидыг үүсгэдэг:

4Al + 3C = Al4C3

Хөнгөн цагааны сульфид ба карбид нь бүрэн гидролиз болдог.

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S

Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3+ 3CH4

Нарийн төвөгтэй бодисуудтай:

усаар (хамгаалалтын ислийн хальсыг арилгасны дараа, жишээлбэл, нэгдэл эсвэл халуун шүлтийн уусмал):

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

шүлтүүдтэй (тетрагидроксоалюминат болон бусад алюминат үүсэх үед):

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2

2(NaOH.H2O) + 2Al = 2NaAlO2 + 3H2

Давсны болон шингэрүүлсэн хүхрийн хүчилд амархан уусдаг.

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

2Al + 3H2SO4(dil) = Al2(SO4)3 + 3H2

Халах үед энэ нь уусдаг хөнгөн цагааны давс үүсгэдэг исэлдүүлэгч бодис болох хүчилд уусдаг.

2Al + 6H2SO4(conc) = Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Al + 6HNO3(conc) = Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Металлыг исэлээс нь сэргээдэг (алюминотерми):

8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe

2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr

Барилгын материал болгон өргөн ашигладаг. Хөнгөн цагааны энэ чанарын гол давуу тал нь хөнгөн, дарахад уян хатан чанар, зэврэлтэнд тэсвэртэй (агаарт хөнгөн цагаан нь удаан эдэлгээтэй Al2O3 хальсаар бүрхэгдсэн байдаг бөгөөд энэ нь цаашдын исэлдэлтээс сэргийлдэг), өндөр дулаан дамжуулалт, түүний нэгдлүүдийн хоргүй байдал юм. Ялангуяа эдгээр шинж чанарууд нь хөнгөн цагааныг аяга таваг, хүнсний үйлдвэрт хөнгөн цагаан тугалган цаас, сав баглаа боодол үйлдвэрлэхэд маш их алдартай болгосон.

Бүтцийн материал болох хөнгөн цагааны гол сул тал нь түүний хүч чадал бага тул ихэвчлэн бага хэмжээний Cuprum, магни (хайлшийг duralumin гэж нэрлэдэг) -ээр хайлуулдаг.

Хөнгөн цагааны цахилгаан дамжуулах чанар нь Cuprum-аас ердөө 1.7 дахин бага, хөнгөн цагаан нь ойролцоогоор 2 дахин хямд байдаг. Тиймээс цахилгааны инженерчлэлд утас үйлдвэрлэх, тэдгээрийг хамгаалах, тэр ч байтугай микроэлектроникийн бичил схемд дамжуулагч үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Хөнгөн цагааны цахилгаан дамжуулах чанар (37 1 / ом) нь Cuprum (63 1 / ом) -тай харьцуулахад бага цахилгаан дамжуулах чанар нь хөнгөн цагаан дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын өсөлтөөр нөхөгддөг. Цахилгаан материал болох хөнгөн цагааны сул тал нь гагнуурын ажилд хүндрэл учруулдаг хүчтэй исэл хальс юм.

Энэ нь нарийн төвөгтэй шинж чанартай тул халаалтын төхөөрөмжид өргөн хэрэглэгддэг.

Хөнгөн цагаан ба түүний хайлш нь хэт бага температурт бат бөх чанарыг хадгалдаг. Үүнээс үүдэн криоген технологид өргөн хэрэглэгддэг.

Өндөр тусгалтай, хямд өртөгтэй, амархан шингээх чадвартай хослуулан хөнгөн цагааныг толь хийхэд тохиромжтой материал болгодог.

Үйлдвэрлэлд барилгын материалхий үүсгэгч бодис болгон.

Aluminizing нь ган болон бусад хайлш, жишээлбэл, поршений дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн хавхлага, турбины ир, газрын тос олборлох төхөөрөмж, дулааны солилцооны тоног төхөөрөмж зэрэгт зэврэлт, масштабын эсэргүүцлийг бий болгож, цайрдах ажлыг орлуулдаг.

Хөнгөн цагааны сульфидыг устөрөгчийн сульфид үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Хөөсрүүлсэн хөнгөн цагааныг онцгой бат бөх, хөнгөн материал болгох судалгаа хийгдэж байна.

Хөнгөн цагаан маш үнэтэй байх үед түүнээс олон төрлийн үнэт эдлэл хийдэг байжээ. Тэдгээрийн загвар нь түүнийг үйлдвэрлэх шинэ технологи (хөгжил) гарч ирэхэд тэр даруй өнгөрч, үүнийг олон удаа бууруулсан. Өнөө үед хөнгөн цагааныг заримдаа хувцасны үнэт эдлэл үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Бусад металлууд

Тэргүүлэх

Хар тугалга нь Д.И. Дмитрий Иванович Менделеевийн химийн элементүүдийн үечилсэн системийн зургаа дахь үеийн үндсэн дэд бүлгийн элемент бөгөөд атомын дугаар 82. Энэ нь Pb (Латин: Plumbum) тэмдэгээр тодорхойлогддог. Хар тугалганы энгийн бодис (CAS дугаар: 7439-92-1) нь уян хатан, харьцангуй хайлдаг саарал металл юм.

Хар тугалга нь харьцангуй бага дулаан дамжуулалттай, 0 ° C температурт 35.1 Вт / (м К) байна. Металл нь зөөлөн бөгөөд хутгаар амархан зүсэж болно. Гадаргуу дээр энэ нь ихэвчлэн оксидын зузаан хальсаар хучигдсан байдаг, гялалзсан гадаргуу гарч ирдэг бөгөөд энэ нь агаарт алга болдог.

Хайлах цэг: 327.4 ° C

Буцлах цэг: 1740 ° C

Хар тугалганы нитратыг хүчтэй холимог тэсрэх бодис үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Хар тугалга азид нь хамгийн өргөн хэрэглэгддэг тэслэгч (тэсрэх бодис) болгон ашигладаг. Хар тугалганы перхлоратыг хүдрийг флотацийн аргаар баяжуулахад ашигладаг хүнд шингэн (нягт 2.6 г/см3) бэлтгэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь заримдаа хүчтэй холимог тэсрэх бодисыг исэлдүүлэгч бодис болгон ашигладаг. Химийн гүйдлийн эх үүсвэрт хар тугалганы фторыг дангаар нь, түүнчлэн висмут, купрам, мөнгөний фторидтой хамт катодын материал болгон ашигладаг. Хар тугалганы висмуфат, хар тугалганы сульфид PbS, хар тугалганы иодидыг литийн батерейнд катодын материал болгон ашигладаг. Нөөц гүйдлийн эх үүсвэрт катодын материал болгон хар тугалга хлорид PbCl2. Хар тугалганы теллурид PbTe нь дулаан цахилгаан үүсгүүр, дулааны цахилгаан хөргөгч үйлдвэрлэхэд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг дулааны цахилгаан материал (350 мкВ/К термо-эмф) болгон өргөн хэрэглэгддэг. Хар тугалганы давхар исэл PbO2 нь зөвхөн хар тугалганы батерейнд өргөн хэрэглэгддэг төдийгүй түүний үндсэн дээр химийн гүйдлийн олон эх үүсвэрийг үйлдвэрлэдэг, жишээлбэл, хар тугалга-хлорын эс, хар тугалга-флюресцент эс гэх мэт.

Хар тугалганы цагаан, үндсэн карбонат Pb(OH)2.PbCO3, өтгөн цагаан нунтаг нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, цууны хүчлийн нөлөөн дор хар тугалгын агаараас гаргаж авдаг. Цагаан хар тугалгыг будагч пигмент болгон ашиглах нь H2S устөрөгчийн сульфидын нөлөөгөөр задралд орсонтой холбоотой нийтлэг байхаа больсон. Цагаан хар тугалга нь шаваас, цемент, хар тугалганы карбонат цаасны технологид мөн ашиглагддаг.

Хар тугалганы арсенат, арсенитийг шавьж устгах технологид хөдөө аж ахуйн хортон шавьжийг (цыган эрвээхэй, хөвөн зулзага) устгахад ашигладаг. Хар тугалганы борат Pb(BO2)2·H2O, уусдаггүй цагаан нунтаг нь уран зураг, лак хатаах, бусад металлын хамт шил, шаазан эдлэлийн бүрээс болгон ашигладаг. Хар тугалганы хлорид PbCl2, цагаан талст нунтаг нь халуун ус, бусад хлоридын уусмал, ялангуяа аммонийн хлорид NH4Cl-д уусдаг. Энэ нь хавдрыг эмчлэхэд зориулсан тос бэлтгэхэд ашиглагддаг.

Хар тугалганы хромат PbCrO4 нь хром шар будаг гэж нэрлэгддэг бөгөөд будаг үйлдвэрлэх, шаазан болон даавууг будахад чухал пигмент юм. Аж үйлдвэрт хроматыг голчлон шар өнгийн пигмент үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Хар тугалганы нитрат Pb(NO3)2 нь усанд сайн уусдаг цагаан талст бодис юм. Энэ бол хязгаарлагдмал хэрэглээтэй холбогч юм. Аж үйлдвэрт шүдэнзний үйлдвэрлэл, нэхмэлийн будах болон хэвлэх, эвэр будах, сийлбэрлэх зэрэгт ашигладаг. Усанд уусдаггүй цагаан нунтаг болох хар тугалгын сульфат Pb(SO4)2 нь батерей, литограф, хэвлэмэл даавууны технологид пигмент болгон ашигладаг.

Хар тугалганы сульфид PbS, усанд уусдаггүй хар нунтаг нь шавар шатаах, хар тугалгын ионыг илрүүлэхэд ашиглагддаг.

Хар тугалга нь γ-цацрагыг сайн шингээдэг тул рентген байгууламж болон цөмийн реакторуудад цацрагаас хамгаалах зорилгоор ашигладаг. Нэмж дурдахад хар тугалга нь дэвшилтэт хурдан нейтрон цөмийн реакторуудын төслүүдэд хөргөлтийн бодис гэж тооцогддог.

Хар тугалганы хайлшийг өргөн хэрэглэдэг. 85-90% цагаан тугалга металл, 15-10% Pb агуулсан цайр (цагаан тугалга ба хар тугалганы хайлш) нь хэвэнд ордог, хямд, гэр ахуйн хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. 67% Pb, 33% цагаан тугалга агуулсан гагнуурыг цахилгаан инженерчлэлд ашигладаг. Сурьматай хар тугалгын хайлшийг сум, хэвлэмэл фонт үйлдвэрлэхэд, хар тугалга, сурьма, цагаан тугалганы хайлшийг дүрст цутгамал, холхивч хийхэд ашигладаг. Хар тугалга сурьмагийн хайлшийг ихэвчлэн кабелийн бүрээс болон цахилгаан батерейны хавтангуудад ашигладаг. Хар тугалганы нэгдлүүдийг будагч бодис, будаг, шавьж устгах бодис, шил үйлдвэрлэхэд ашигладаг Худалдааны эд зүйлсТетраэтил хар тугалга (C2H5)4Pb (дунд зэргийн дэгдэмхий шингэн, бага агууламжтай уур нь чихэрлэг жимсний үнэртэй, их концентрацитай үед эвгүй үнэртэй байдаг; хайлах цэг = 130 ° C, буцлах температур = 80°C/13 мм Hg .st.; нягт 1.650 г/см; nD2v = 1.5198, органик уусгагчтай холилдож, арьсанд амархан нэвтэрдэг (харх, амаар)) октаны тоог нэмэгдүүлэх;

Цагаан тугалга

Цагаан тугалга нь дөрөв дэх бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элемент бөгөөд Д.И.Менделеев Дмитрий Ивановичийн атомын дугаар 50. Энэ нь цагаан тугалганы металл (Латин Stannum) тэмдэгээр тодорхойлогддог. Хэвийн нөхцөлд энгийн бодис нь мөнгөн цагаан өнгөтэй хуванцар, уян хатан, хайлдаг гялалзсан металл юм. Цагаан тугалга нь хэд хэдэн аллотропын өөрчлөлтийг үүсгэдэг: 13.2 ° C-аас доош температурт, α-цагаан тугалга (саарал цагаан тугалга) 13.2 ° C-аас дээш хэмжээтэй алмааз хэлбэрийн тортой, β-цагаан цагаан тугалга (цагаан цагаан тугалга) нь тетрагональ болор тортой;

Цагаан тугалга нь аюулгүй, хоргүй, зэврэлтэнд тэсвэртэй бүрээсийг цэвэр хэлбэрээр эсвэл бусад металлын хайлш болгон ашигладаг. Цагаан тугалганы үйлдвэрлэлийн гол хэрэглээ нь хүнсний саванд хийх цагаан тугалга (лаазалсан төмөр), электроникийн гагнуур, гэр ахуйн шугам хоолой, холхивчийн хайлш, цагаан тугалга болон түүний хайлшийг бүрэх зэрэгт зориулагдсан. Цагаан тугалганы хамгийн чухал хайлш нь Хүрэл(Cuprum-тай). Өөр нэг алдартай хайлш болох цайрыг ширээний хэрэгсэл хийхэд ашигладаг. IN Сүүлийн үедХүнд өнгөт металлын дундаас хамгийн “экологид ээлтэй” металл учраас металл ашиглах сонирхол сэргэж байна. Nb3Sn хоорондын металлын нэгдэл дээр үндэслэн хэт дамжуулагч утас үүсгэхэд ашигладаг.

Үнэ 2006 онд металл цагаан тугалганы хувьд дунджаар 12-18 доллар/кг, өндөр цэвэршилттэй цагаан тугалганы давхар исэл 25 доллар/кг, нэг талст өндөр цэвэршилттэй цагаан тугалга 210 доллар/кг орчим байжээ.

Цагаан тугалга, цирконий металл хоорондын нэгдлүүд нь өндөр хайлах цэгтэй (2000 ° C хүртэл) бөгөөд агаарт халаахад исэлдэлтэнд тэсвэртэй, олон төрлийн хэрэглээтэй байдаг.

Цагаан тугалга нь бүтцийн титан хайлш үйлдвэрлэхэд хамгийн чухал хайлшлагч бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

Цагаан тугалганы давхар исэл нь оптик шилний гадаргууг "дуусгахад" ашигладаг маш үр дүнтэй зүлгүүрийн материал юм.

Цагаан тугалганы давсны холимог - "шар найрлага" нь өмнө нь ноосны будаг болгон ашигладаг байсан.

Цагаан тугалга нь химийн гүйдлийн эх үүсвэрт анодын материал болгон ашиглагддаг, жишээлбэл: манган-цагаан тугалга элемент, мөнгөн ус-цагаан тугалганы исэл элемент. Цагаан тугалганы батерейнд цагаан тугалга ашиглах нь ирээдүйтэй; жишээлбэл, хар тугалгатай батерейтай ижил хүчдэлд тугалган цагаан тугалгатай батерей нь нэгж эзэлхүүн дэх багтаамжаас 2.5 дахин их, эрчим хүчний нягтрал 5 дахин их байдаг тул дотоод эсэргүүцэл нь хамаагүй бага байдаг.

Цагаан тугалга нь хоргүй тул хүнсний үйлдвэрлэлд ашиглах боломжийг олгодог. Хадгалалт, ашиглалтын хэвийн нөхцөлд цагаан тугалгад агуулагдах хортой хольц, түүний дотор 600 ° C хүртэл температурт хайлмал дахь хортой хольцууд агаарт цацагдахгүй. ажлын талбайГОСТ-ийн дагуу зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээнээс давсан хэмжээгээр. Цагаан тугалганы тоосонцортой удаан хугацаагаар (15-20 жил) өртөх нь уушгинд фиброгенийн нөлөө үзүүлдэг бөгөөд ажилчдад пневмокониоз үүсгэдэг.

Металлын хэрэглээ

Барилгын материал

Металл ба тэдгээрийн хайлш нь орчин үеийн соёл иргэншлийн гол бүтцийн материалуудын нэг юм. Энэ нь юуны түрүүнд тэдгээрийн өндөр хүч чадал, жигд байдал, шингэн ба хий нэвчүүлэх чадваргүй байдлаас шалтгаална. Үүнээс гадна хайлшийн найрлагыг өөрчилснөөр тэдгээрийн шинж чанарыг маш өргөн хүрээнд өөрчлөх боломжтой.

Цахилгаан материал

Металлыг хоёуланг нь сайн дамжуулагч болгон ашигладаг Цахилгаан(Зэс, Хөнгөн цагаан), мөн резистор ба цахилгаан халаалтын элементүүдэд (никром гэх мэт) эсэргүүцэл ихтэй материал болгон ашигладаг.

Хэрэгслийн материал

Металл ба тэдгээрийн хайлшийг багаж хэрэгсэл (тэдгээрийн ажлын хэсгүүд) үйлдвэрлэхэд өргөн ашигладаг. Эдгээр нь голчлон багажны ган, хатуу хайлш юм. Алмаз, борын нитрид, керамик зэргийг мөн багажийн материал болгон ашигладаг.

Металлурги

Металлурги буюу металлурги нь металл, металл хоорондын нэгдэл, хайлшийн физик, химийн шинж чанарыг судалдаг материалын шинжлэх ухааны салбар юм. Металлургид мөн багтана практик хэрэглээМеталлын талаархи одоо байгаа мэдлэг - түүхий эд олборлохоос эхлээд бэлэн бүтээгдэхүүний мөнгөний асуудал хүртэл.

Металл ба ислийн хайлмал, хатуу уусмалын бүтэц, физик-химийн шинж чанарыг судлах, бодисын конденсацын төлөвийн онолыг боловсруулах;

Металлургийн урвалын термодинамик, кинетик, механизмыг судлах;

байгаль орчны асуудлыг шийдвэрлэх замаар полиметалл эрдэс түүхий эд, техноген хог хаягдлыг цогцоор нь ашиглах шинжлэх ухаан, техник-эдийн засгийн үндсийг боловсруулах;

Пирометаллургийн, цахилгаан дулааны, гидрометаллургийн ба хийн фазын үндсэн онолыг боловсруулах. Үйл явцметалл, хайлш, металл нунтаг болон нийлмэл материал, бүрэх үйлдвэрлэл.

Хар төмөрлөгт төмөр, манган, хром, ванади орно. Бусад нь бүгд өнгөтэй байна. Физик шинж чанар, зориулалтаас хамааран өнгөт металлыг хүнд (зэс, хар тугалга, цайр, цагаан тугалга, Ni) ба хөнгөн (хөнгөн цагаан, магни) гэж хуваадаг.

Үндсэн зүйлийн дагуу Технологийн процесспирометаллурги (хайлуулах) ба гидрометаллурги (химийн уусмал дахь металлыг олборлох) гэж хуваагддаг. Пирометаллургийн нэг төрөл бол плазмын металлурги юм.

Плазмын металлурги - плазмын нөлөөн дор хүдрээс олборлох, хайлуулах, металл, хайлш боловсруулах.

Хүдрийг (оксид гэх мэт) боловсруулах нь тэдгээрийн сийвэн дэх дулааны задралаар явагддаг. Урвуу урвалаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд бууруулагч бодис (нүүрстөрөгч, устөрөгч, метан гэх мэт) эсвэл плазмын урсгалын хурц хөргөлтийг ашигладаг бөгөөд энэ нь термодинамикийн тэнцвэрт байдлыг алдагдуулдаг.

Плазмын металлурги нь хүдрээс металыг шууд бууруулах, металлургийн процессыг мэдэгдэхүйц хурдасгах, цэвэр материал олж авах, түлшний зардлыг бууруулах боломжийг олгодог. Плазмын металлургийн сул тал нь плазм үүсгэхэд ашигладаг цахилгаан эрчим хүчний өндөр хэрэглээ юм.

Өгүүллэг

Хүн төрөлхтөн төмөрлөгийн үйлдвэрлэлд оролцож байсан анхны нотолгоо нь МЭӨ 5-6-р мянганы үеэс эхтэй. д. Мажданпек, Плочник болон Сербийн бусад газраас (МЭӨ 5500 оны зэс сүх, Винкийн соёлд хамаарах), Болгар (МЭӨ 5000), Палмела (), Испани, Стоунхенж () зэрэг газраас олдсон. Гэсэн хэдий ч ийм эртний үзэгдлүүд ихэвчлэн тохиолддог тул насыг үргэлж нарийн тодорхойлох боломжгүй байдаг.

Эрт үеийн соёлд мөнгө, зэс, цагаан тугалга, Төмөр солир агуулагдаж байсан бөгөөд энэ нь метал боловсруулалтыг хязгаарлах боломжийг олгодог. Тиймээс "Тэнгэрийн чинжаал" нь МЭӨ 3000 оны Төмөр солироос бүтээгдсэн Египетийн зэвсгийг өндөр үнэлдэг байв. д. Гэхдээ зэс, цагаан тугалга гаргаж сурсан чулуумөн хүмүүс хүрэл хэмээх хайлшийг МЭӨ 3500 онд үйлдвэрлэж байжээ. д. хүрэл зэвсгийн үед оров.

Хүдрээс төмрийг олж авах, металл хайлуулах нь хамаагүй хэцүү байсан. Энэ технологийг МЭӨ 1200 оны үед Хитчүүд зохион бүтээсэн гэж үздэг. төмрийн зэвсгийн эхлэл болсон д. Төмөр олборлох, хийх нууц нь Филистчүүдийн ноёрхлын гол хүчин зүйл болсон.

Хар металлургийн хөгжлийн ул мөр нь өнгөрсөн үеийн олон соёл, соёл иргэншлээс ажиглагдаж болно. Үүнд Ойрхи Дорнод ба Ойрхи Дорнодын эртний болон дундад зууны үеийн хаант улсууд, эзэнт гүрнүүд, эртний Египет, Анатоли (), Карфаген, эртний болон дундад зууны үеийн Грекчүүд, Ромчууд орно. Европ, Хятад гэх мэт.. Металлургийн олон арга, төхөөрөмж, технологийг анх Эртний Хятадад зохион бүтээж, улмаар Европчууд энэ гар урлалыг эзэмшсэн (домен зуух зохион бүтээсэн, Цутгамал төмөр, Ган, гидравлик алх гэх мэт). Гэсэн хэдий ч сүүлийн үеийн судалгаагаар Ромын технологи нь урьд өмнө төсөөлж байснаас хамаагүй илүү дэвшилттэй байсан, ялангуяа уул уурхай, хуурамч үйлдвэрлэлийн салбарт.

Уул уурхайн металлургийн

Олборлох металлурги нь олборлолтоос бүрддэг үнэ цэнэтэй металлуудхүдрээс гаргаж авсан түүхий эдээ цэвэр металл болгон хайлуулах. Металлын исэл эсвэл сульфидыг цэвэр металл болгон хувиргахын тулд хүдрийг физик, химийн эсвэл электролитийн аргаар ялгах шаардлагатай.

Төмөрлөгчид үндсэн гурван бүрэлдэхүүн хэсэгтэй ажилладаг: түүхий эд, баяжмал (металын үнэ цэнэтэй исэл эсвэл сульфид) болон хаягдал. Олборлуулсны дараа том ширхэгтэй хүдрийг ширхэг бүр нь үнэ цэнэтэй баяжмал эсвэл хаягдал болох хүртэл буталдаг.

Уул Ажилладагхүдэр болон хүрээлэн буй орчин уусгалтыг зөвшөөрвөл шаардлагагүй. Ингэснээр та эрдэс бодисоор баяжуулсан уусмалыг уусган авах боломжтой.

Ихэнхдээ хүдэр нь хэд хэдэн үнэт металл агуулдаг. Ийм тохиолдолд нэг процессын хаягдлыг нөгөө процессын түүхий эд болгон ашиглаж болно.

Хайлш

Хайлш - хоёр буюу макроскопийн хувьд нэгэн төрлийн холимог илүүметаллын бүрэлдэхүүн хэсгүүд давамгайлсан химийн элементүүд. Хайлшийн үндсэн буюу цорын ганц үе шат нь дүрмээр бол хайлшийн үндэс болсон металл дахь хайлшийн элементүүдийн хатуу уусмал юм.

Хайлш нь металлын шинж чанартай байдаг, жишээлбэл: металлын гялбаа, өндөр цахилгаан дамжуулалт, дулаан дамжуулалт. Заримдаа хайлшийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь зөвхөн химийн элементүүдээс гадна металлын шинж чанартай химийн нэгдлүүд байж болно. Жишээлбэл, хатуу хайлшийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь вольфрам эсвэл титан карбид юм. Хайлшийн макроскоп шинж чанар нь тэдгээрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинж чанараас үргэлж ялгаатай байдаг бөгөөд олон фазын (гетероген) хайлшийн макроскопийн нэгэн төрлийн байдал нь металл матриц дахь хольцын фазын жигд тархалтаас болж хүрдэг.

Хайлшийг ихэвчлэн хайлсан төлөвт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хольж, дараа нь хөргөх замаар үйлдвэрлэдэг. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хайлах өндөр температурт хайлшийг металл нунтаг хольж, дараа нь синтерлэх замаар үйлдвэрлэдэг (жишээлбэл, олон вольфрамын хайлшийг ийм аргаар олж авдаг).

Хайлш нь үндсэн бүтцийн материалуудын нэг юм. Тэдгээрийн дотроос төмөр, хөнгөн цагаан дээр суурилсан хайлш нь хамгийн чухал ач холбогдолтой юм. Нүүрстөрөгч, цахиур, бор гэх мэт металл бус бодисууд нь 5 мянга гаруй хайлшийг технологид ашигладаг.

Эх сурвалжууд

http://ru.wikipedia.org/

Хөрөнгө оруулагчдын нэвтэрхий толь бичиг. 2013 .

Синоним:

• Техникийн орчуулагчийн гарын авлага Дэлгэрэнгүйг уншина уу

  Wir verwenden Cookies für die beste Präsentation unserer Website. Wenn Sie diese вэб сайт weiterhin nutzen, stimmen Sie dem zu. БОЛЖ БАЙНА УУ

Бид бага наснаасаа ийм ийм зүйлийг төмрөөр хийсэн гэсэн хэллэгтэй тулгардаг. Металл гэж юу вэ?

Металл нь хүч чадал, сайн дулаан, цахилгаан дамжуулалт, уян хатан чанар, уян хатан чанар, металлын гялбаа зэрэг бүхэл бүтэн бүлэгт нийтлэг шинж чанартай химийн элементүүдийн тодорхой бүлэг (түүнчлэн тэдгээрийн хайлш) юм.

Бүх мэдэгдэж буй химийн элементүүдийн бараг 80% нь (118 элементийн 96 нь) металд хамаардаг.

Металлын физик шинж чанар

Мөнгөн уснаас бусад бүх металууд хэвийн нөхцөлд хатуу төлөвт байдаг. Хатуу байдлын хувьд хамгийн зөөлөн металл бол цезий (10 онооны Mohs масштабаар 0.2 оноо). Хамгийн хэцүү нь вольфрам юм. Түүний хатуулаг нь 6 оноо юм. Төмрийн хатуулаг - 4 оноо.

Металлын хайлах цэгүүд (шингэн төлөвт шилжих) өөр өөр байдаг: мөнгөн усны хувьд - 39º-аас вольфрамын хувьд 3,410º хүртэл. Бүх шүлтлэг металлууд бага хайлах цэгтэй байдаг ба нийтлэг зүйлд цагаан тугалга, хар тугалга ордог. Тэдгээрийг гэртээ ч гэсэн хайлуулж болно хийн шарагч. Ихэнх металлыг өндөр температурт тусгай зууханд хайлуулдаг.

Металлын болор торонд чөлөөт хөдөлгөөнт электронууд байдаг тул тэдгээр нь бүгд цахилгаан, дулааныг маш сайн дамжуулдаг. Цахилгааны хамгийн сайн металл дамжуулагч нь мөнгө, зэс, хөнгөн цагаан юм. Цахилгааны утсыг сүүлийн хоёр металлаар хийсэн нь санамсаргүй хэрэг биш юм.

Бид өдөр тутмын амьдралдаа металлын маш сайн дулаан дамжуулалттай байнга тулгардаг. Ус буцалгахын тулд бид үүнийг төмөр саванд хийнэ, зууханд хийнэ. Халаалтын элемент нь металыг халааж, метал нь бараг бүгдийг нь шилжүүлдэг дулааны энергиус.

Металлын химийн шинж чанар

үед химийн урвалБүх металлууд электронуудаа амархан өгч, бууруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Бараг бүх металууд хүчилтөрөгчөөр исэлддэг. Шүлтлэг металл (литий, кальци) нь хэвийн нөхцөлд хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчилдэг. Бусад металлыг хүчилтөрөгчөөр исэлдүүлэхэд өндөр температур шаардлагатай. Жишээлбэл, хэрэв та зэс утсыг гал дээр халаавал зэс нь агаар дахь хүчилтөрөгчтэй урвалд орж, хар хальсаар бүрхэгдсэн (зэсийн исэл):

• 2Сu +O 2 → 2CuO

Алт, цагаан алт нь хүчилтөрөгчтэй урвалд ордоггүй.

Бусад исэлдүүлэгч бодисуудад металлтай урвалд ордог хлор, хүхэр орно. Хэрэв та төмрийн үртэс, хүхрийн нунтаг хольж, хольцыг халаавал бидний нүдний өмнө та төмрийн сульфид авах болно.

• Fe +S → FeS

Төрөл бүрийн металлын бууралтын үйл ажиллагаа өөр өөр байдаг. Тэдний үйл ажиллагааны дагуу металыг дараахь байдлаар хуваана.

• Li - K - Ba - Sr - Ca - Na - Mg - Al - Mn - Zn - Cr - Fe - Ca - Co - Ni - Sn - Pb - (H2) - Cu - Hg - Ag - Pt - Au.

Энэ эгнээнд металл зүүн тийшээ байх тусам илүү идэвхтэй байдаг. Өмнөх элемент нь баруун талд байрлах металыг нүүлгэн шилжүүлэх боломжтой. Жишээлбэл, хэрэв төмрийг зэсийн сульфатын уусмалаар хийсэн туршилтын хоолойд хийвэл энэ нь хүрэн бүрээстэй (зэс хальс) бүрхэгдсэн болно.

• Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Устөрөгчийн (H2) зүүн талд байрлах металууд нь түүнийг давсны хүчлээс зайлуулж чаддаг. Хэрэв цайрын нэг хэсгийг давсны хүчилд оруулбал устөрөгч ялгарч эхэлнэ.

• HCl + Zn → ZnCl2 + H2

Шүлтлэг металлууд устай амархан урвалд ордог. Хэрэв та нэг ширхэг натрийн хэсгийг устай саванд хийвэл устөрөгч идэвхтэй хөгжиж, шүлт үүснэ.

• 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Металлын хэрэглээ

Та нартаа баярлалаа ашигтай шинж чанаруудметалл хүний ​​амьдралд баттай орж ирсэн. Хүн металлын хүч чадлыг ашиглаж, тэдгээрээс барилгын хүрээ (жижиг павильоноос асар том тэнгэр баганадсан барилга хүртэл), машины их бие (машин, тэрэг, хөлөг онгоц, машин хэрэгсэл), түүнчлэн янз бүрийн багаж хэрэгслийн ажлын хэсгүүдийг хийдэг.