Metale neferoase
Aluminiu - metalul cel mai abundent pe Pământ - numit de zbor din metal. Din aceasta, sau mai degrabă a aliajelor sale, cele mai cunoscute dintre care duraluminiu (aliaj de aluminiu cu cupru, magneziu și mangan) face fuzelajelor aeronave și aripi. coajă din aliaj de aluminiu a fost realizat din primul nostru satelit artificial Pământ.
Aluminiul este utilizat pe scară largă în diferite industrii și în construcții. Multe detalii cu privire la o varietate de mașini, pardoseli, placari exterioare si ferestre de cladiri inalte, utilaje pentru producerea de acizi și multe substanțe organice, containere pentru depozitarea de bărci de oxigen lichid, cu motor si vasle, feluri de mâncare, mobilier - toate realizate din aluminiu.
În Franța, construit în întregime din aluminiu de lungime ocean de linie de peste 300 m, nu numai corpul său, dar, de asemenea, pereții interni, pereți de cabină, chiar și mobila -. Din aluminiu.
Cuprul are cea mai mare (după argint) conductivitatea electrică. Din aceasta face transformatoare și generatoare de lichidare, linie de transmisie a puterii (PTL), firele electrice în interiorul mașinilor și a clădirilor, precum și multe alte produse electrice, precum și de echipamente chimice rezistente la coroziune. Utilizate pe scară largă în aliaje de artă și de cupru - alama, bronz, și altele.
Metal alb-argintiu culoare - magneziu sunt chimic foarte activi. Dacă mult magneziu este încălzit, se rupe orbitor, oferind o flacără alb strălucitor. Anterior, o astfel de bliț magneziu utilizat atunci când fotografiați.
Cu toate acestea, aliajele de magneziu sunt nu numai lumina cu creșterea temperaturii, dar rămân solide, chiar și cu o astfel de încălzire, topituri de oțel și a fluxurilor. De aceea, aliajele de magneziu fac piese pentru avioane și motoare care funcționează la temperaturi foarte ridicate. Aliaje de magneziu sunt utilizate în rachete spațiale.
Cu toate acestea joacă un rol important în tehnologie și așa-așa și n. El este aproape de două ori mai grele ca și aluminiu, dar de 6 ori mai puternic decât el. Prin urmare, piese de titan pot fi făcute foarte subțire, iar acestea sunt mai ușoare și mai puternice decât aluminiul. În plus, titan - extrem de metal refractar. Temperatura de topire este de 1668 ° C - mai mare decât cea a oțelului. Prin urmare, aeronava din aliaj de titan atins viteze de 2 și 3 ori mai mare decât viteza sunetului: captuseala lor nu se topește la temperaturi ridicate generate de frecare a atmosferei. Rezistența chimică unică de titan. Echipament chimic din aliaje de titan este de multe ori mai mare decât oțelul inoxidabil.
Din ce în ce utilizate în industria este mercurul. Toată lumea știe termometre mercur. Cu toate acestea, mercurul este inclus în compoziția anumitor medicamente utilizate în minerit ( „fulminantă mercur“ în detonatoarele), în domeniul ingineriei electrice și în industria chimică.
O varietate de proprietăți de metale neferoase și a cauzat diferite metode pentru prepararea acestora.
Ca metale neferoase, concentrat de minereu neferos se prepară din: (. Vezi Mineral) minereului pre îmbogățit. Dar acest proces de îmbogățire este mai complicată, deoarece există întotdeauna minereuri și elemente „străine“, de la care doriți să scape de. Aceasta în primul rând sulf, fier și oxigen.
În primul rând, de minereu de „schimb“ eliminarea de sulf: sulf ar trebui să aibă loc temporar un alt element. De obicei, „surogat“ este oxigen. Fa-o la minereurile prăjire: sub metale cu temperaturi ridicate „sunt de acord“, o parte cu sulf și să aibă loc oxigenul. Acum, o nouă conexiune, înainte de metalurgiști - oxid: compus metalic cu oxigen. Uneori sulf nu deplasează oxigen și clor. Apoi se concentrează nu arde, și este clorurat. Apoi, este necesar să se elibereze metalul de oxigen sau clor. Cu acest proces - restaurarea din metal - puteți citi articolul de furnal. La temperaturi ridicate, topitura injectat carbon, hidrogen sau siliciu. Oxigenul părăsește metalul și este conectat la aceste elemente. De asemenea, pentru clor selectat elementele pe care el „place“: de exemplu, titan sau zirconiu eliberat de clor, prin utilizarea de magneziu.
Următoarea etapă - purificarea de impurități cupru - rafinare foc. Ars ultimele rămășițe de sulf și alte elemente. Dar cuprul este oxidat din nou. Pentru a elibera cupru din oxigen, stalpi din lemn sunt scufundate într-o baie de topitură, ca și în cazul în care „șicana“ de cupru. Se topește în timp ce barbotare și prizarea. Această operație se numește - teasing. Apoi, în cărbune arunca cuptor, care selectează în cele din urmă din cupru oxigen. Acum, impuritățile au doar câteva zecimi de procent, și printre ei, aur și argint.
Din moment ce acest lucru ar putea fi tolerată. Dar, inginerie electrică necesită un cupru foarte pur. Prin urmare, în cazul intrării electroliza (a se vedea. Metode de prelucrare electrochimice). Placa a fost curățat cupru - anod - este introdus într-o baie electrolitică cu o soluție de acid sulfuric și sulfat de cupru. Catodul este o foaie de cupru pur. Curentul electric desfășoară numai de cupru pe catod. Aur, platină și argint chiuveta la fundul băii, și alte impurități rămân în soluție. Cu electroliza preparate si multe alte metale neferoase. În principal din aluminiu.
Produce din aluminiu este, de asemenea, foarte dificil. Concentrat minereu - alumină (oxid de aluminiu) se topește la 2050 ° C (aproape de 2 ori mai mare decât punctul de topire a cuprului), dar încă nu dă oxigen-carbon. Prin urmare, pentru a reduce temperatura de topire, este necesar să se dizolve alumina în criolit topit - mineral, care este compus din aluminiu, sodiu și fluor. Punctul de topire al acestei soluții sub 1000 ° C și la o astfel de temperatură trebuie să lucreze cu.
Baia electrolitică a moleculelor de alumină descompune în părțile sale componente - ioni de aluminiu și oxigen. Curentul electric le desfășoară în direcții diferite. Aluminiu este depus pe catod, care este un fund de cărbune a băii. De aceea lui apoi colectate.
De asemenea, obținut prin electroliza titan, magneziu, calciu, beriliu sau alte metale, un compus cu descompunerea lor clor. clorurile acestor metale sunt încălzite la 500-700 ° C și se toarnă într-o baie de electrolit.
Cu toate acestea, metale neferoase pot fi produse fără încălzire și - cu un lichid. Există o întreagă industrie - hidrometalurgia (a se vedea Metalurgie.). Metalul este pus în soluție de solvent chimic - apă sau soluții de acizi, baze și săruri.
Din soluția de metal pur recuperate în moduri diferite. În unele cazuri, prin electroliza (a se vedea. Curent electric) să recurgă la alte reacții chimice ale schimbului, dar, de asemenea, în baia electrolitică. Esența lor este că anodul este orice alt metal, ceea ce face ionii lor în soluție. O soluție de ionii de metal dorite sunt eliminate. Astfel preparat, de exemplu, zinc.
In metale neferoase minereu concentrate conține un număr de elemente. Prin urmare, avem complecși, preparate din concentrat (cunoscut sub numele de complex sau polimetalice) aproximativ 20 elemente chimice. Lor îndepărtate succesiv de fiecare dată când un reactiv special soluția. Pentru „care este folosit și n și m s - rășină sintetică specială. Ei posedă capacitatea selectivă: cufundat într-o soluție de corespunzătoare, ia din ea doar un singur element, spun ionii de aur. schimbatoare de ioni de producție considerabil mai rapidă și mai ieftină a metalelor. Utilizarea lor favorabil chiar eliminarea metalelor prețioase din apa de mare.
Recent, devenind leșiere bacteriană mai frecvente primite. Unele specii de bacterii dizolvate în apă sunt anumite metale sau compuși ai acestora, precum și contaminanți (de exemplu, arsenic).
Așa-numita thiobacteria dizolvat cupru, uraniu, zinc, cobalt, mangan și altele. Pentru dizolvarea și extracția aurului utilizate bacterii heterotrofe izolate din minele de aur ale apelor miniere.
Echipament de leșiere bacteriană este foarte simplu. Acest lucru face posibil pentru a reduce dramatic costul resurselor minerale și în mod semnificativ crește producția lor prin utilizarea de minereuri de grad scăzut și haldele de deșeuri de la prelucrarea minereurilor, a deșeurilor și altele.