המתכת הנפוצה ביותר בקרום כדור הארץ. מתכות בטבע

מתכות הן קבוצה של אלמנטים,אשר מאפיינים ייחודיים כגון מוליכות חשמלית, העברת חום גבוהה, מקדם חיובי של התנגדות, זוהר אופייני משיכות יחסית. סוג זה של חומר הוא פשוט תרכובות כימיות.

קפה לפי קבוצה

מתכות הן הנפוצות ביותרחומרים המשמשים את האנושות לאורך ההיסטוריה שלה. רובם נמצאים בשכבות האמצעיות של קרום כדור הארץ, אבל יש כאלה שמוסתרים עמוק במיטות ההרים.

כרגע, המתכות תופסות את רוב הטבלה המחזורית (94 מתוך 118 מרכיבים). מתוך הכרה רשמית ראוי לציין את הקבוצות הבאות:

1. אלקליין (ליתיום, אשלגן, נתרן, צרפת, צסיום, רובידיום). על קשר עם מים, הם יוצרים הידרוקסידים.

2. אדמה אלקליין (סידן, בריום, סטרונציום, רדיום). צפיפות וקשיות.

3. קל (אלומיניום, עופרת, אבץ, גליום, קדמיום, פח, כספית). בשל צפיפות נמוכה שלהם, הם משמשים לעתים קרובות סגסוגות.

4. מעבר (אורניום, זהב, טיטניום, נחושת, כסף, ניקל, ברזל, קובלט, פלטינה, פלדיום וכו '). יש מידה משתנה של חמצון.

5. מתכות חצי (גרניום, סיליקון, אנטימון, בורון, פולוניום וכו '). במבנה שלהם יש סריג קוולנטי גבישי.

6. אקטינידים (americium, תוריום, actinium, berkelium, curium, פרמיום, וכו ').

7. L לנתנידים (גדוליניום, samarium, cerium, neodymium, lutetium, lanthanum, erbium, וכו ').

ראוי לציין כי יש מתכות בקרום כדור הארץ ואלו שאינם מזוהים בקבוצה. הם כוללים מגנזיום ובריליום.

תרכובות מקוריות

בטבע יש מעמד נפרדקודיפיקציה גבישית. אלמנטים אלה כוללים מתכות מקומיות. מינרלים אלה אינם קשורים זה לזה. לרוב, מתכות ילידות בטבע נוצרות כתוצאה מתהליכים גיאולוגיים.

במצב גבישי בקרום כדור הארץ45 חומרים ידועים. רובם בטבע הם נדירים ביותר, ומכאן העלות הגבוהה שלהם. חלקם של רכיבים אלה הוא רק 0.1%. ראוי לציין כי מציאת מתכות אלה הוא גם תהליך מייגע ויקר. הוא מבוסס על שימוש באטומים עם פגזים יציבים ואלקטרונים.

מתכות מקוריות נקראות גם מתכות אצילות. הם מאופיינים אינרציה כימית ויציבות של תרכובות. אלה כוללים זהב, פלדיום, פלטינה, אירידיום, כסף, רותניום, וכו 'לרוב, נחושת נמצא בטבע. ברזל במדינה מולדתו נוכחת בעיקר במרבצי הרים בצורת מטאוריטים. האלמנטים הנדירים ביותר של הקבוצה הם עופרת, כרום, אבץ, אינדיום וקדמיום.

מאפיינים בסיסיים

כמעט כל המתכות בתנאים רגיליםהבדל ותקיפות. היוצא מן הכלל הוא צרפת כספית, מתכות אלקליות. נקודת ההיתוך של כל חלקי הקבוצה שונה. טווחה נע בין 39 ל -3410 מעלות צלזיוס. עמיד ביותר להיתוך הוא טונגסטן. תרכובות שלה לאבד את ההתנגדות שלהם רק בטמפרטורות מעל 3400 ° C. נטול עופרת מתכות פח צריך להיות מבודד מתכות מותכת בקלות.

כמו כן, האלמנטים מחולקים ביחס לצפיפות(קל וכבד) ופלסטיות (קשה ורכה). כל קשרי המתכת הם מוליכים מצוינים. תכונה זו נובעת נוכחות של סריגים קריסטל עם אלקטרונים פעיל. המוליכות המקסימלית היא נחושת, כסף ואלומיניום, קצת פחות נתרן. ראוי לציין את התכונות התרמיות הגבוהות של מתכות. המנצח החום הטוב ביותר הוא כסף, הגרוע ביותר הוא כספית.

מתכות בסביבה

לרוב ניתן למצוא את המרכיבים הללו בצורהתרכובות עפרות. מתכות בטבע טופס sulfites, תחמוצות, פחמתי. כדי לטהר את התרכובות, יש צורך תחילה להפריד אותם מן עפרות. השלב הבא יהיה סימום ועיבוד סופי.

ב מטלורגיה תעשייתית, שחורעפרות צבעוניות. הראשונה מבוססת על תרכובות ברזל, השנייה על מתכות אחרות. מתכות יקרות הן פלטינה, זהב וכסף. רובם נמצאים בקרום כדור הארץ. עם זאת, חלק קטן הוא גם מי ים.

יש אלמנטים אצילים אפילו באורגניזמים חיים. בבני אדם, כ -3% של תרכובות מתכת כלולים. בעיקר הגוף מכיל נתרן וסידן, אשר פועלים כמו אלקטרוליט intercellular. מגנזיום הכרחי לתפעול תקין של מערכת העצבים המרכזית ומסת שריר, ברזל שימושי לדם, נחושת לכבד.

מציאת תרכובות מתכתיים

רוב האלמנטים נמצאים מתחת העליוןשכבת אדמה בכל מקום. המתכת הנפוצה ביותר בקרום כדור הארץ היא אלומיניום. אחוזו משתנה בין 8.2%. למצוא את המתכת הנפוצה ביותר בקרום כדור הארץ לא קשה, שכן היא מתרחשת בצורה של עפרות.

ברזל וסידן בטבע מתקיימים לעתים רחוקות פחות. אחוזם הוא 4.1%. להלן מגנזיום ונתרן - 2.3%, אשלגן - 2.1%. שאר המתכות בטבע תופסות לא יותר מ -0.6%. ראוי לציין כי מגנזיום ונתרן יכול באותה מידה להיות מופק הן בקרקע והן במי הים.

רכיבי מתכת בטבע נמצאיםצורה של עפרות או במדינה מולדת, כמו נחושת או זהב. ישנם חומרים שצריכים להתקבל מחומצות וגפרדות, לדוגמה, המטיט, קאולין, מגנטיט, גלנה וכו '.

ייצור מתכות

הליך החילוץ של האלמנטים מצטמצם לחילוץמינרלים. גילוי מתכות בטבע בצורת עפרות הוא התהליך הפשוט והנפוץ ביותר בתעשייה רחבה. כדי לחפש פיקדונות גבישי, ציוד גיאולוגי מיוחד משמש, אשר מנתח את הרכב החומרים על חלקת אדמה מסוימת. לעתים נדירות יותר, מציאת מתכות בטבע מצמצמת לשיטה תת-קרקעית בנאלית.

לאחר החילוץ מגיע שלב של העשרה, כאשר מעפרות מינרליים להתרכז מופק. כדי להבדיל אלמנטים להשתמש הרטבה, זרם חשמלי, תגובות כימיות, טיפול בחום. לרוב, ההפרדה של עפרות מתכתי מתרחשת כתוצאה של התכה, כלומר, חימום עם ההתאוששות.

הפקת אלומיניום

תהליך זה מטופל על ידי מטלורגיה לא ברזליות. מבחינת הצריכה והייצור, היא מובילה בין ענפי תעשייה כבדים אחרים. המתכת הנפוצה ביותר בקרום כדור הארץ מבוקשת מאוד בעולם המודרני. במונחים של ייצור, אלומיניום הוא השני רק פלדה.

רוב האלמנט הזה משמשתעופה, רכב וחשמל. ראוי לציין כי המתכת הנפוצה ביותר בקרום כדור הארץ ניתן להשיג בדרך "מלאכותית". עבור תגובה כימית כזו, bauxites יהיה צורך. מתוכם, אלומינה נוצר. כאשר חומר זה משולב עם אלקטרודות פחמן מלח פלואוריד תחת השפעת זרם חשמלי, ניתן להשיג עפרות אלומיניום טהור.

מנהיג המדינה בקרב המפיקים של זהרכיב הוא סין. בשנת 18,500,000 טונות של מתכת הם התנפחו שם. החברה המובילה בדירוג דומה להפקת אלומיניום היא האגודה הרוסית השוויצרית UC RUSAL.

יישום מתכות

כל האלמנטים של הקבוצה נבדלים על ידי כוחם,אטימות והתנגדות יחסית להשפעות הטמפרטורה. לכן מתכות כה שכיחות בחיי היומיום. כיום, הם עושים חוטי חשמל, נגדים, ציוד, פריטים לבית.

מתכות הן מבניות אידיאליחומרים. סגסוגות נקיות ומשולבות משמשות בבנייה. בהנדסה ותעופה, התרכובות העיקריות הן פלדה ואיגרות חוב מוצקות יותר.

</ p>