Tipi di metalli non ferrosi, preziosi e ferrosi e loro caratteristiche

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

I metalli sono un ampio gruppo di elementi semplici con caratteristiche caratteristiche come elevata conducibilità termica ed elettrica, coefficiente di temperatura positivo e altro ancora. Per classificare e capire correttamente cosa è cosa, devi affrontare tutte le sfumature. Proviamo con te a considerare tipi di metalli di base come ferrosi, non ferrosi, preziosi e leghe. Questo è un argomento piuttosto ampio e complesso, ma cercheremo di mettere tutto sugli scaffali.

Cosa tutti dovrebbero sapere?

Prima di classificare i metalli in gruppi, è necessario comprenderne le caratteristiche principali. I primari includono il coefficiente negativo di conducibilità dell'elettricità. Ciò suggerisce che al diminuire della temperatura, la conduttività aumenta e alcuni conduttori diventano superconduttori. Allo stesso tempo, un aumento della temperatura porta a un parzialeo completa perdita di larghezza di banda. Le caratteristiche secondarie includono una lucentezza metallica e un alto punto di fusione. Inoltre, alcuni metalli sotto forma di composti svolgono il ruolo di agente riducente nelle reazioni redox. Tieni presente che i metalli puri non si trovano praticamente mai in natura, quindi non dovresti nemmeno dimenticare il minerale e le pepite.

Informazioni sui metalli ferrosi

Questo gruppo comprende il ferro e le sue leghe (ghisa, ferroleghe). Infatti, i metalli ferrosi sono una lega di ferro e carbonio, ma oltre a questo ci sono altri elementi chimici, come zolfo, fosforo, silicio, ecc. che sono il più delle volte rame, cromo o nichel. Tutti i tipi di metalli ferrosi sono classificati in base al contenuto di carbonio. Quindi, ci sono le seguenti leghe:

• Ghisa: la quantità di carbonio varia dal 2 al 4,3%, raggiungendo in alcuni casi un livello critico del 5%. Vari elementi chimici influiscono direttamente sulle proprietà del prodotto. Quindi, lo zolfo con fosforo aumenta la fragilità, mentre gli additivi di cromo e nichel rendono la ghisa più resistente al calore e alla corrosione.
• Acciaio - contenuto di carbonio fino al 2%. Si differenzia dalla ghisa per l'elevata duttilità, oltre che per le elevate prestazioni tecnologiche (più facile da lavorare).

Caratteristiche di ghisa e acciaio in dettaglio

Attualmente esistediversi tipi di ghisa che vengono utilizzati nella vita di tutti i giorni, oltre che nell'industria: fonderia (grigia) e conversione (bianca). Quest'ultimo differisce dal primo tipo in quanto il carbonio è allo stato legato sotto forma di cemento, nel primo caso - allo stato libero sotto forma di grafite. La diminuzione della resistenza di questo materiale è dovuta al fatto che le lastre di grafite rompono la struttura metallica, indebolendola. C'è ghisa grigia modificata. Le sue caratteristiche sono che la grafite ha una forma sferica, che aumenta le proprietà meccaniche del prodotto.

Probabilmente ti sei già reso conto che sono diventati più versatili, a causa del poco carbonio nella composizione. Pertanto, gli acciai strutturali contengono dallo 0,02 allo 0,85% di carbonio e vengono utilizzati per l'edilizia. Il loro principale vantaggio è la buona plasticità. Il grado di fragilità è basso. Ci sono anche quelli strumentali, in cui il contenuto di carbonio è leggermente più alto - dallo 0,65 all'1,4%, quindi è una lega più forte, ma fragile. Viene utilizzato, come suggerisce il nome, come grezzo per la creazione di strumenti (taglio, segatura di parti di lavoro di macchine e assiemi). Qui abbiamo esaminato i tipi di metalli ferrosi, quindi andiamo oltre.

Metalli preziosi

Questo gruppo include leghe chimicamente stabili che non si ossidano in acqua e aria. Vale la pena notare che il numero di tali metalli sull'intero pianeta è relativamente piccolo e il processo di estrazione e lavorazione è estremamente complesso e richiede tempo. Se per molto tempo l'umanità conosceva solo 7 gruppi, oggi ce ne sono molti.di più. Quindi, i tipi più famosi di metalli preziosi: oro, argento, platino, osmio, rodio, palladio, iridio, ecc. Tutti si trovano in natura. Esistono anche i cosiddetti isotopi. Sono ottenuti in laboratorio da complesse reazioni chimiche. Il metallo più costoso è il californio-252, del valore di $ 500.000 al grammo. L'osmio-187, ottenuto nei moderni laboratori, è tra i più richiesti.

Su argento e oro

Fin dall'età della pietra, le persone hanno familiarità con un metallo come l'oro. È sicuro dire che questo è il metallo prezioso più importante al mondo. In natura, si trova più spesso come pepite con una piccola quantità di impurità o in una lega con argento. Le eccezionali caratteristiche includono conducibilità termica e bassissima resistenza. Naturalmente, non si può non notare la malleabilità dell'oro, motivo per cui è un materiale estremamente popolare per la creazione di gioielli. Fatto interessante: la più grande pepita d'oro è stata trovata in Australia. Pesava circa 90 chilogrammi.

Se consideriamo i principali tipi di metalli preziosi, allora non possiamo dire dell'argento. In natura, questo materiale si trova in forma nativa (minerale d'argento). Ma vale la pena notare che la produzione principale viene effettuata da minerali complessi, dove c'è relativamente poco argento, ma i depositi di tali minerali sono più comuni. È un metallo molto morbido e duttile che ha un'eccezionale conduttività elettrica e termica.

Rodio e platino

Il rodio è un metallo, noavere i propri minerali, quindi, è uno dei più costosi. Dovrai pagare più di 220 dollari al grammo. Questo metallo nobile ha un colore argentato con una sfumatura bluastra. Si distingue per la sua resistenza alle influenze chimiche e termiche, ma è estremamente vulnerabile ai danni meccanici a causa della sua fragilità. Poiché è piuttosto costoso, viene utilizzato solo dove è impossibile trovare un analogo.

Se consideriamo i tipi e i tipi di metalli, allora non possiamo dire del platino, scoperto nel 1952 da un chimico svedese. Questo è un materiale abbastanza raro e si trova in natura solo in combinazione con leghe con altri metalli. Il processo di estrazione è estremamente laborioso e richiede ingenti investimenti, ma ne vale la pena, perché nessun acido noto fino ad oggi intacca il platino. Una volta riscaldato, non cambia colore e non si ossida.

Tipi di metalli non ferrosi

Questo gruppo è il più richiesto, poiché la maggior parte dei materiali sono materie prime per la produzione di metallo laminato. Se parliamo dell'ambito, allora è piuttosto ampio, è: ingegneria meccanica, metallurgia, radioelettronica, alta tecnologia, ecc. In base alle proprietà fisiche, ci sono i seguenti tipi di metalli non ferrosi:

• pesante (piombo, zinco, stagno, nichel, ecc.);
• leggero (alluminio, titanio, magnesio, ecc.).

Secondo questa classificazione, esiste la metallurgia dei metalli leggeri e pesanti. Non è un segreto che qualsiasi tecnica possa essere realizzata da questo gruppo. Si prega di notare che per il colorecomprende tutti i tipi di leghe metalliche, ad eccezione del ferro. Ora andiamo avanti.

Principali tipi di metalli pesanti

Ad oggi, ci sono circa 40 definizioni del concetto di questo gruppo di materiali. Tra le caratteristiche distintive c'è un impressionante peso atomico, solitamente superiore a 50. Da ciò possiamo concludere che tutto ciò che viene dopo il vanadio (indipendentemente dalla densità) dovrebbe essere incluso nell'elenco. Ma se viene utilizzata un' altra definizione, il parametro determinante potrebbe essere la densità, che dovrebbe essere maggiore di quella del ferro (8 g/cm3). In questo caso, l'elenco includerà: piombo, mercurio, rame, ma dietro l'elenco ci sarà lo stagno. Oggi il problema dell'inquinamento ambientale da parte di questo gruppo è estremamente acuto. Ciò è dovuto al fatto che molti metalli vengono utilizzati nell'industria pesante e finiscono nell'oceano insieme alle acque reflue. Il problema principale è l'elevata tossicità di mercurio, piombo, cadmio. Inoltre, alcuni tipi di metalli pesanti tendono ad accumularsi negli organismi viventi. Quindi, a causa dell'avvelenamento da mercurio nel 1977, ci furono più di 2300 vittime.

Mercurio, piombo e cadmio

Questi sono i metalli pesanti non ferrosi più pericolosi. Sono i principali inquinanti ambientali. Il mercurio è un metallo altamente tossico per l'uomo, entra nell'oceano attraverso l'atmosfera e con le acque reflue. Quando il carbone viene bruciato nelle centrali elettriche, i composti di mercurio vengono rilasciati nell'atmosfera e poi cadono nell'oceano sotto forma di precipitazioni. Inoltre, molti animali d'acqua dolce e marina si accumulano nel lorouna quantità significativa di mercurio nel corpo, che più di una volta ha portato all'avvelenamento umano e persino alla morte.

Il cadmio è un elemento disperso e abbastanza raro che entra nell'oceano insieme alle acque reflue delle industrie metallurgiche e di lavorazione dei minerali. Va notato che il cadmio è presente nel corpo umano, ma è molto piccolo. Nell'avvelenamento cronico, le ossa vengono distrutte e inizia l'anemia. Per quanto riguarda il piombo, questo metallo allo stato disperso si trova quasi ovunque. Tali tipi di metalli, le foto di cui abbiamo fornito sopra, vengono espulsi dal corpo, ma piuttosto lentamente, quindi il loro eccesso causa seri problemi di salute. Insieme alla polvere continentale, circa 25.000 tonnellate di piombo entrano nell'oceano insieme alle precipitazioni.

Nota

Come puoi vedere, ci sono una varietà di tipi e proprietà di metalli. Qualcosa non è affatto pericoloso e ogni giorno indossiamo una croce d'argento e un anello d'oro sulla nostra mano. Le sostanze radioattive possono uccidere una persona, quindi gli ambientalisti di tutto il mondo stanno cercando di risolvere in parte il problema del rilascio di metalli pericolosi nell'oceano e nell'atmosfera. Naturalmente, è molto difficile risolvere tali problemi, soprattutto considerando che la maggior parte degli imprenditori non si mette affatto in contatto. Tuttavia, non dimenticare che senza conduttori, anch'essi di metallo, i circuiti elettrici sono impossibili, e senza ferro non ci saranno automobili e altre cose a noi familiari.

Non abbiamo toccato il gruppo dei cosiddetti metalli radioattivi della tavola periodica di Mendeleev. Quiincludono: tecnezio, polonio, promezio, ecc. Lo scopo principale è l'uso in reattori nucleari e armi, il che li rende molto pericolosi.

Conclusione

Devi aver notato che esistono diversi tipi di metalli. In natura, la maggior parte di essi è presente sotto forma di minerali e forma vari solfuri, carbonati e altri composti chimici. Per ottenere metalli puri e il loro ulteriore utilizzo si utilizzano moderne linee tecnologiche di pulizia e arricchimento. Sicuramente ti interesserà sapere che il corpo umano contiene anche una piccola quantità di composti metallici - circa il 3%. Quindi, abbiamo calcio nelle ossa, ferro nel sangue, magnesio si accumula costantemente nei muscoli e c'è rame nel fegato.

Beh, questo, in linea di principio, è tutto ciò che si può dire su quali tipi di leghe metalliche esistono. Nonostante si tratti di un argomento piuttosto complicato, può interessare gli appassionati di metallurgia.