Методи за получаване на метали. Видове сплави. Получаване на алкални метали

Съвременният човек в ежедневието му е заобиколен от различни метали. Повечето елементи, които ние използваме, тези химикали са налице. Всичко се случи, защото хората са открили различни начини за производство на метал.

Какво е метал

Тези ценни вещества за хората, ангажирани в неорганична химия. Получаване на метали позволява на човек да се създаде по-съвършен техника, подобрява живота ни. Какво представляват те? Преди да се помисли за често използваните методи за производство на метали, е необходимо да се разбере какви са те. Метали са група на химични елементи под формата на прости вещества, които имат характерни свойства:

• топлинна и електрическа проводимост;

• висока еластичност;

• блясък.

Човек лесно може да ги различи от други вещества. Характерна черта на всички метали е наличието на специален блясък. Той идва от отражението на светлинните лъчи, които попадат на повърхността не ги пропуснете. Gloss - е обща собственост на всички метали, но това най-ясно се проявява в сребро.

Днес, учените открили, 96 от тези химични елементи, макар и не всички от тях са признати от официалната наука. Те са разделени на групи в зависимост от присъщите им характерни свойства. Така метали са следните:

• алкална - 6;

• алкална - 6;

• преход - 38;

• Малко тегло - 11;

• полуметали - 7;

• лантаниди - 14;

• актинидите - 14.

получаване на метали

За да измислям сплавта първо трябва да получи метала от естествена руда. Местни елементи - това са вещества, които се срещат в природата в свободно състояние. Те включват платина, злато, калай и живак. Те се отделят от примеси механично или с химични реагенти.

Останалите метали се извличат чрез третиране със съединенията. Те се намират в различни минерали. Руда - тази минерали и скали, които съдържат метални съединения като оксиди, карбонати или сулфиди. За тяхното производство се използва химическа обработка.

Методи за получаване на метали:

• възстановяване на въглеродни окиси;

• калай от калай приемната камък;

• производство на чугун от желязна руда ;

• изгаряне на серни съединения в специални пещи.

За улесняване на получаването метали от руда скали към тях се прибавят различни вещества, наречени потоци. Те помагат премахнете нежелани примеси, като глина, варовик, пясък. В резултат на този процес, произведени разтопими съединения, наречени шлака.

В присъствието на значителни количества от примеси преди метална руда топене обогатен чрез отстраняване на голяма част от ненужни компоненти. Най-широко използваните методи за това лечение - флотация, магнитни и гравитационни метод.

алкални метали

Мас получаване на алкален метал - сложен процес. Това се дължи на факта, че те се намират в природата само под формата на химически съединения. Тъй като те са редуциращи агенти, тяхното получаване, придружено от високи разходи за енергия. Има няколко начина за получаване на алкални метали:

• Li може да бъде получено от своя оксид под вакуум или чрез стапяне електролиза му хлорид, образуван по време на обработката spodumene.

• Натриев екстрахира с печене с въглища пепел в запечатани тигели или хлорид електролиза на стопилката с добавка на калций. Първият метод е най-отнема много време.

• Калиев получава стопилка електролиза или негови соли, натриев пара преминава през неговата хлорид. Също така се образува чрез взаимодействие на стопен калиев хидроксид и натриев течност при температура от 440 ° С

• цезий и рубидий екстрахира чрез възстановяване на тяхната калциев хлорид при 700-800 ° С или цирконий при 650 ° С Получаване на алкален метал, като по този начин е много енергоемки и скъпо.

Разликите между метали и сплави

По принцип, ясна граница между метали и техните сплави, почти не съществува, тъй като дори и най-чистите, прости вещества са част от примеси. Така че каква е разликата между тях? Почти всички метали, използвани в промишлеността и в други отрасли на икономиката, се използват под формата на сплави, получени чрез добавяне на целенасочено основни химически елемент други компоненти.

сплави

Технология нуждае от разнообразие от метални материали. В този случай, чисти химични елементи не са на практика използват, тъй като те не разполагат с необходимите качества за хората. За техните нужди ние сме изобретили различни методи за производство на сплави. Този термин се отнася до макроскопски хомогенен материал, който се състои от две или повече химични елементи. Където метални компоненти са преобладаващи в сплавта. Това вещество има своя собствена структура. В сплави разграничат следните компоненти:

• основата, състояща се от един или повече метали;

• малки допълнения за модифициране и легиращи елементи;

• възстановени примеси (процес, естествено, на случаен принцип).

Че метални сплави са основният структурен материал. В технология, има повече от 5000.

видове сплави

Въпреки това различни сплави, повечето хора играят стойност за тези, които се основават на желязо и алуминий. Те са тези, които най-често се срещат в ежедневието. Видове сплави са различни. Освен това, те са разделени според няколко критерия. Тъй като съществуват различни методи за производство на сплави. Според този критерий, те се разделят на:

• сплав, които са получени чрез кристализация на компонентите на стопилката смесени.

• прах, с помощта на компресиране на сместа от прахове и последващо синтероването при висока температура. И често компоненти на тези сплави са не само прости химически елементи, но техните различни съединения като карбиди на титанови сплави или волфрамови в твърдото вещество. Добавянето им в различни количества се променят свойствата на метални материали.

Методи за получаване на сплави под формата на готово изделие или заготовката се разделят на:

• леене (Silumin, чугун);

• деформируема (стомана);

• прах (титан волфрам).

видове сплави

Методи за получаване на метали са различни, и по този начин, произведени вследствие на тях материали имат различни свойства. В твърдо състояние сплавите са:

• хомогенна (еднакво), състояща се от кристали от същия тип. Те често се наричат еднофазни.

• хетерогенни (разнородни), по-нататък многофазни. Когато са получени в основата на сплавта се приема като твърд разтвор (матрична фаза). Състав разнородни вещества от този тип зависи от състава на неговите химични елементи. Такива сплави може да включват следните компоненти: интерстициални и заместители твърди разтвори, химични съединения (карбиди, интерметални съединения, нитриди), кристалитите на прости вещества.

алуминиеви свойства

Независимо от това, което се използват методи за получаване на метали и сплави, техните свойства са напълно определени от кристалната структура на фазите и микроструктурата на тези материали. Всеки от тях са различни. На макроскопски свойства на сплави зависят от тяхната микроструктура. Те са във всеки случай отличава с техните характеристики фаза зависят единствено на кристалната структура на материала. Макроскопско хомогенност на хетерогенни (многофазни) сплави, получени чрез равномерно разпределение на фазите в металната матрица.

Най-важните свойства на сплавта се счита за заваряемост. В противен случай, те са идентични метали. По този начин, сплави имат топлинна и електрическа проводимост, пластичност и отразяваща (блясък).

сортове сплави

Различни методи за получаване на сплави са позволили човек да създаде голям брой метални материали с различни свойства и характеристики. Според целта те се разделят на следните групи:

• Структурно (стомана, дуралуминий, желязо). Тази група включва, сплави със специални свойства. Така че те се различават съществено безопасни или антифрикционни свойства. Те включват месинг и бронз.

• За да се запълни лагери (Бабит).

• За електрическо отопление и измервателна техника (нихром, Манганови).

• За производството на режещи инструменти (спечели).

При производството на хора използват други видове метални материали като ниска точка на топене, топлоустойчив, устойчиви на корозия и аморфни сплави. Също така са широко използвани магнити и thermoelectrics (teluridy селенидните и бисмут, олово, антимон и други).

феросплави

Почти всички претопи желязо в света се отнася до производството на прости и легирани стомани. Тя се използва в производството на чугун. железни сплави, придобили своята популярност се дължи на факта, че притежават полезни свойства за хората. Те се получават чрез добавяне на прост химически елемент на различните компоненти. По този начин, въпреки факта, че различни железни сплави, които са произведени на базата на едно вещество, стомани и чугуни имат различни свойства. Поради това те са различни сфери на приложение. Повечето стомани трудно от желязо. Различни методи за получаване на тези метали позволяват да се получат различни степени (степен) на тези железни сплави.

Подобрените свойства на сплавите

Чрез легиращи метали и някои други елементи могат да се получат материали с подобрени характеристики. Например, якостта на добив от чист алуминий е 35 МРа. При получаването на метална сплав с мед (1.6%), Zn (5.6%), магнезий (2.5%) на индекса превишава 500 МРа.

Поради комбинирани различни съотношения на различни химически вещества могат да бъдат получени метални материали с подобрени магнитни, термични или електрически свойства. Главната роля в този процес е структурата на сплав представлява разпределението на неговите кристали и тип на връзки между атоми.

Стомана и чугун

Тези сплави са произведени от съединения с желязо и въглерод (2%). При производството на сплавени материали, добавени към тях никел, хром, ванадий. Всичко от обичайните видове стомана се разделя на:

• ниско съдържание на въглерод (0.25% въглерод) се използва за производство на различни конструкции;

• високо въглеродна (над 0.55%) е предназначен за производството на режещи инструменти.

Различните марки стомани се използват в областта на машиностроенето, както и други продукти.

сплав от желязо с въглерод, който е процентът на 2-4% се нарича чугун. Съставът на този материал включва силиций. От различните продукти, чугун има добри механични свойства.

Цветни метали

В допълнение към желязо и други елементи, използвани за различни метални материали. В резултат на техните съединения са не-железни сплави. В живота, хората са открили най-големите приложения материали въз основа на:

• мед, месинг, наречена. Те съдържат 5-45% цинк. Ако съдържанието е 5-20%, медта, наречена червена, а ако 20-36% - в жълто. Има медни сплави с силиций, калай, берилий, алуминий. Те са наречени бронз. Съществуват няколко вида на тези сплави.

• Води представляваща конвенционален припой (tretnik). В тази сплав, към 1 част на химически pripadaet две части калай. При производството на лагери използва Babbitt който е сплав на олово, калай, арсен и антимон.

• алуминий, титан, магнезий и берилий, които са леки цветни сплави с висока якост и отлични механични свойства.

Методи за получаване

Основните методи за получаване на метали и сплави:

• леярски при което втвърдяването на хомогенна смес от различни разтопени компоненти. За сплави използване пирометалургични методи за получаване и electrometallurgical метали. Първото изпълнение се използва за отопление на суров топлинна енергия получената по време на процеса на горене. Получени чрез пирометалургични стомана в мартеновски пещи и желязо в доменни пещи. Когато electrometallurgical процес суровината се нагрява в електрическата дъга или индукционни пещи. В този случай, на суровина rasslavlyaetsya много бързо.

• прах, при което праховете на неговите компоненти, използвани за получаване на сплав. Благодарение на тях натискане да се даде определена форма, а след това синтероьан в специални пещи.