Tipus de metalls no fèrrics, preciosos i ferrosos i les seves característiques

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Els metalls són un gran grup d'elements senzills amb trets característics com ara una alta conductivitat tèrmica i elèctrica, un coeficient de temperatura positiu i molt més. Per classificar i entendre bé què és què, cal tractar tots els matisos. Intentem amb tu considerar tipus tan bàsics de metalls com els ferrosos, no fèrrics, preciosos i els aliatges. Aquest és un tema força extens i complex, però intentarem posar-ho tot a les prestatgeries.

Què hauria de saber tothom?

Abans de classificar els metalls en grups, cal entendre les característiques principals. Els principals inclouen el coeficient negatiu de conductivitat de l'electricitat. Això suggereix que a mesura que disminueix la temperatura, la conductivitat augmenta i alguns conductors es converteixen en superconductors. Al mateix temps, un augment de la temperatura condueix a parcialo pèrdua total d'ample de banda. Les característiques secundàries inclouen una brillantor metàl·lica, així com un alt punt de fusió. A més, alguns metalls en forma de compostos tenen el paper d'agent reductor en les reaccions redox. Tingueu en compte que els metalls purs pràcticament mai no es troben a la natura, per la qual cosa tampoc us hauríeu d'oblidar del mineral i els nuggets.

Sobre els metalls ferrosos

Aquest grup inclou el ferro, així com els seus aliatges (ferro colat, ferroaliatges). De fet, els metalls fèrrics són un aliatge de ferro i carboni, però a més d'això, hi ha altres elements químics, com el sofre, el fòsfor, el silici, etc., que sovint són coure, crom o níquel. Tots els tipus de metalls ferrosos es classifiquen segons el contingut de carboni. Per tant, hi ha els aliatges següents:

• Ferro colat: la quantitat de carboni oscil·la entre el 2 i el 4,3%, arribant en alguns casos a un nivell crític del 5%. Diversos elements químics afecten directament les propietats del producte. Per tant, el sofre amb fòsfor augmenta la fragilitat, mentre que els additius de crom i níquel fan que la fosa sigui més resistent a la calor i a la corrosió.
• Acer: contingut de carboni fins a un 2%. Es diferencia del ferro colat en una gran ductilitat, així com en un alt rendiment tecnològic (més fàcil de processar).

Característiques de ferro colat i acer en detall

Actualment existeixdiversos tipus de ferro colat que s'utilitzen en la vida quotidiana, així com en la indústria: foneria (gris) i conversió (blanc). Aquest últim difereix del primer tipus perquè el carboni es troba en estat lligat en forma de ciment, en el primer cas, en estat lliure en forma de grafit. La disminució de la resistència d'aquest material es deu al fet que les plaques de grafit trenquen l'estructura metàl·lica, debilitant-la. Hi ha ferro colat gris modificat. Les seves característiques són que el grafit té una forma esfèrica, la qual cosa augmenta les propietats mecàniques del producte.

Probablement ja us heu adonat que s'han tornat més versàtils, a causa del poc carboni a la composició. Així, els acers estructurals contenen entre un 0,02 i un 0,85% de carboni i s'utilitzen per a la construcció. El seu principal avantatge és la bona plasticitat. El grau de fragilitat és baix. També n'hi ha d'instrumentals, en què el contingut de carboni és lleugerament superior: del 0,65 al 1,4%, per tant, és un aliatge més fort, però trencadís. S'utilitza, com el seu nom indica, com un blanc per a la creació d'eines (tallar, serrar peces de treball de màquines i conjunts). Aquí hem analitzat els tipus de metalls ferrosos, així que anem més enllà.

Metals preciosos

Aquest grup inclou aliatges químicament estables que no s'oxiden a l'aigua ni a l'aire. Val la pena assenyalar que el nombre d'aquests metalls a tot el planeta és relativament petit i el procés d'extracció i processament és extremadament complex i requereix molt de temps. Si durant molt de temps la humanitat només coneixia uns 7 grups, avui n'hi ha diversos.més. Així, els tipus més famosos de metalls preciosos: or, plata, platí, osmi, rodi, pal·ladi, iridi, etc. Tots es troben a la natura. També hi ha els anomenats isòtops. S'obtenen en laboratoris per reaccions químiques complexes. El metall més car és el californi-252, amb un valor de 500.000 dòlars per gram. L'osmi-187, obtingut en laboratoris moderns, es troba entre els més demandats.

Sobre la plata i l'or

Des de l'edat de pedra, la gent està familiaritzada amb un metall com l'or. És segur dir que aquest és el metall preciós més important del món. A la natura, es troba més sovint com a pepita amb una petita quantitat d'impureses o en un aliatge amb plata. Les característiques excepcionals inclouen conductivitat tèrmica i resistència molt baixa. Per descomptat, no es pot deixar de notar la mal·leabilitat de l'or, per això és un material molt popular per fer joies. Dada interessant: la pepita d'or més gran es va trobar a Austràlia. Pesava uns 90 quilos.

Si tenim en compte els principals tipus de metalls preciosos, no podem parlar de la plata. A la natura, aquest material es troba en forma nativa (mineral de plata). Però val la pena assenyalar que la producció principal es realitza a partir de minerals complexos, on hi ha relativament poca plata, però els dipòsits d'aquests minerals són més comuns. És un metall molt suau i dúctil que té una conductivitat elèctrica i tèrmica excepcional.

Rodi i platí

El rodi és un metall, notenir els seus propis minerals, per tant, és un dels més cars. Haureu de pagar més de 220 dòlars per gram. Aquest metall noble té un color platejat amb un to blavós. Es distingeix per la seva resistència a influències químiques i tèrmiques, però és extremadament vulnerable a danys mecànics per la seva fragilitat. Com que és bastant car, només s'utilitza quan és impossible trobar un anàleg.

Si tenim en compte els tipus i tipus de metalls, no podem dir del platí, descobert l'any 1952 per un químic suec. Aquest és un material força rar i es troba a la natura només en combinació amb aliatges amb altres metalls. El procés d'extracció és extremadament laboriós i requereix grans inversions, però val la pena, perquè cap àcid conegut fins ara afecta el platí. Quan s'escalfa, no canvia de color i no s'oxida.

Tipus de metalls no ferrosos

Aquest grup és el més demandat, ja que la majoria dels materials són matèries primeres per a la producció de metall laminat. Si parlem de l'abast, aleshores és força ampli, és: enginyeria mecànica, metal·lúrgia, radioelectrònica, alta tecnologia, etc. Segons les propietats físiques, hi ha els següents tipus de metalls no fèrrics:

• pesat (plom, zinc, estany, níquel, etc.);
• llum (alumini, titani, magnesi, etc.).

Segons aquesta classificació, hi ha metal·lúrgia de metalls lleugers i pesants. No és cap secret que amb aquest grup es pot fer qualsevol tècnica. Tingueu en compte que pel colorinclou tot tipus d'aliatges metàl·lics, excepte el ferro. Ara continuem.

Tipus principals de metalls pesants

A dia d'avui, hi ha aproximadament 40 definicions del concepte d'aquest grup de materials. Entre les característiques distintives hi ha un pes atòmic impressionant, normalment superior a 50. D'això podem concloure que tot el que ve després del vanadi (independentment de la densitat) s'ha d'incloure a la llista. Però si s'utilitza una altra definició, el paràmetre determinant pot ser la densitat, que hauria de ser superior a la del ferro (8 g/cm3). En aquest cas, la llista inclourà: plom, mercuri, coure, però darrere de la llista hi haurà l'estany. Avui dia, el problema de la contaminació ambiental per part d'aquest grup és extremadament agut. Això es deu al fet que molts metalls s'utilitzen en la indústria pesant i acaben a l'oceà juntament amb les aigües residuals. El principal problema és l' alta toxicitat del mercuri, plom, cadmi. A més, alguns tipus de metalls pesants tendeixen a acumular-se en els organismes vius. Així, doncs, a causa de l'enverinament per mercuri el 1977, hi va haver més de 2300 víctimes.

Mercuri, plom i cadmi

Aquests són els metalls pesants no ferrosos més perillosos. Són els principals contaminants ambientals. El mercuri és un metall altament tòxic per als humans, entra a l'oceà per l'atmosfera i amb les aigües residuals. Quan es crema carbó a les centrals elèctriques, els compostos de mercuri s'alliberen a l'atmosfera i després cauen a l'oceà com a precipitació. A més, s'acumulen molta vida marina i d'aigua dolçauna quantitat important de mercuri al cos, que més d'una vegada va provocar una intoxicació humana i fins i tot la mort.

El cadmi és un element dispers i força rar que entra a l'oceà juntament amb les aigües residuals de les indústries metal·lúrgiques i de preparació de minerals. Cal tenir en compte que el cadmi està present al cos humà, però és molt petit. En la intoxicació crònica, els ossos es destrueixen i comença l'anèmia. Pel que fa al plom, aquest metall en estat dispers es troba gairebé a tot arreu. Aquests tipus de metalls, les fotos dels quals hem donat més amunt, s'excreten del cos, però més aviat lentament, de manera que el seu excés causa greus problemes de salut. Juntament amb la pols continental, aproximadament 25.000 tones de plom entren a l'oceà juntament amb les precipitacions.

Nota

Com podeu veure, hi ha una varietat de tipus i propietats dels metalls. Alguna cosa no és gens perillosa, i cada dia portem una creu de plata i un anell d'or a la mà. Les substàncies radioactives poden matar una persona, de manera que els ecologistes de tot el món intenten resoldre parcialment el problema de l'alliberament de metalls perillosos a l'oceà i l'atmosfera. Per descomptat, és molt difícil resoldre aquests problemes, sobretot tenint en compte que la majoria d'emprenedors no es posen en contacte en absolut. No obstant això, no oblideu que sense conductors, que també són metàl·lics, els circuits elèctrics són impossibles, i sense ferro no hi haurà cotxes ni altres coses que ens coneguin.

No hem tocat el grup dels anomenats metalls radioactius de la taula periòdica de Mendeleiev. Aquíinclouen: tecneci, poloni, prometi, etc. La finalitat principal és l'ús en reactors nuclears i armes, fet que els fa molt perillosos.

Conclusió

Deu haver notat que hi ha molts tipus diferents de metalls. A la natura, la majoria d'ells estan presents en forma de minerals i formen diversos sulfurs, carbonats i altres compostos químics. Per a l'obtenció de metalls purs i el seu posterior ús, s'utilitzen línies tecnològiques modernes de neteja i enriquiment. Segur que us interessarà saber que el cos humà també conté una petita quantitat de compostos metàl·lics, al voltant del 3%. Per tant, tenim calci als ossos, ferro a la sang, magnesi s'acumula constantment als músculs i coure al fetge.

Bé, això és, en principi, tot el que es pot dir sobre quins tipus d'aliatges metàl·lics existeixen. Tot i que es tracta d'un tema força complicat, pot interessar els amants de la metal·lúrgia.