Самы распаўсюджаны метал у зямной кары. Металы ў прыродзе

Металы ўяўляюць сабой групу элементаў, якія валодаюць такімі унікальнымі ўласцівасцямі, як электраправоднасць, высокая цеплаперадача, станоўчы каэфіцыент супраціву, характэрны бляск і адносная пластычна. Дадзены выгляд рэчываў з'яўляецца простым па хімічным злучэнням.

Класіфікацыя па групах

Металы ставяцца да самым распаўсюджаным матэрыялам, якія выкарыстоўваюцца чалавецтвам на працягу ўсёй яго гісторыі. Большасць з іх знаходзіцца ў сярэдніх пластах зямной кары, але ёсць і тыя, што схаваны глыбока ў горных пакладах.

На дадзены момант металы займаюць значную частку табліцы Мендзялеева (94 з 118 элементаў). З афіцыйна прызнаных варта адзначыць наступныя групы:

1. Шчолачныя (літый, калій, натрый, Францыя, цэзій, рубідый). Пры кантакце з вадой яны ўтвараюць гідраксіды.

2. шчолачназямельныя (кальцый, барый, стронцый, радый). Адрозніваюцца шчыльнасцю і цвёрдасцю. 3. Лёгкія (алюміній, свінец, цынк, галій, кадмій, волава, ртуць). З-за нязначнай шчыльнасці часта выкарыстоўваюцца ў сплавах.

4. Пераходныя (уран, золата, тытан, медзь, срэбра, нікель, жалеза, кобальт, плаціна, паладый і інш.). Валодаюць зменлівай ступенню акіслення.

5. полуметалл (германій, крэмній, сурма, бор, палоній і інш.). У сваёй структуры маюць крышталічную кавалентным краты.

6. Актиноиды (амерыцый, торый, актыній, Берклі, кюрий, фермы і інш.).

7. Лантаноиды (гадаліній, Самарыі, цэрый, неадым, лютэцый, лантан, эрбій і інш.).

Варта адзначыць, што ёсць металы ў зямной кары і такія, якія не вызначаны ў групы. Да іх адносяць магній і берылій.

самароднае злучэння

У прыродзе існуе асобны клас кристаллохимической кадыфікацыі. Да такіх элементаў адносяць самароднае металы. Гэта мінералы па складзе паміж сабой не звязаныя. Часцей за ўсё самароднае металы ў прыродзе ўтвараюцца ў выніку геалагічных працэсаў. У крышталічным стане ў зямной кары вядомыя 45 рэчываў. Большасць з іх у прыродзе сустракаецца вельмі рэдка, адсюль і іх высокі кошт. Доля такіх элементаў складае ўсяго 0,1%. Варта адзначыць, што знаходжанне гэтых металаў таксама з'яўляецца працаёмкім і нятанным працэсам. Ён грунтуецца на выкарыстанні атамаў з устойлівымі абалонкамі і электронамі.

Самароднае металы называюцца таксама высакароднымі. Для іх характэрныя хімічная інерцыя і ўстойлівасць злучэнняў. Да такіх адносяць золата, паладый, плаціну, ірыдый, срэбра, рутэній і пр. Часцей за ўсё ў прыродзе сустракаецца медзь. Жалеза ў самароднае стане прысутнічае ў асноўным у горных пакладах ў выглядзе метэарытаў. Самымі рэдкімі элементамі групы з'яўляюцца свінец, хром, цынк, індый і кадмій.

асноўныя ўласцівасці

Практычна ўсе металы ў нармальных умовах адрозніваецца цвёрдасцю і ўстойлівасцю. Выключэнне - Францыя і ртуць, шчолачныя металы. Тэмпература плаўлення для ўсіх элементаў групы розная. Яе дыяпазон вагаецца ад -39 да 3410 градусаў па Цэльсіі. Самым устойлівым да плаўлення лічыцца вальфрам. Яго злучэння губляюць стойкасць толькі пры тэмпературы вышэй 3400 С. З легкорасплавляемых металаў варта вылучыць свінец і волава. Таксама элементы дзеляцца адносна шчыльнасці (лёгкія і цяжкія) і пластычнасці (цвёрдыя і мяккія). Усе металічныя злучэння выдатна праводзяць ток. Дадзеная ўласцівасць абумоўліваецца наяўнасцю крышталічных рашотак з актыўнымі электронамі. Максімальную праводнасць маюць медзь, срэбра і алюміній, ледзь меншую - натрый. Варта адзначыць і высокія тэрмічныя ўласцівасці металаў. Найлепшым теплопроводником лічыцца срэбра, найгоршым - ртуць.

Металы ў навакольным асяроддзі

Часцей за ўсё такія элементы можна сустрэць у выглядзе злучэнняў і руд. Металы ў прыродзе ўтвараюць сульфиты, аксіды, карбанаты. Для ачышчэння злучэнняў перш неабходна вылучыць іх са складу руды. Наступным крокам будзе легіраванне і фінальная апрацоўка.

У прамысловай металургіі адрозніваюцца чорныя і каляровыя руды. Першыя будуюцца на аснове жалезных злучэнняў, другія - на іншых металах. Каштоўнымі металамі лічацца плаціна, золата і срэбра. Большая іх частка знаходзіцца ў зямной кары. Тым не менш, малая доля прыпадае і на марскую ваду.

Ёсць высакародныя элементы нават у жывых арганізмах. У чалавеку змяшчаецца каля 3% металічных злучэнняў. Па большай ступені ў арганізме знаходзяцца натрый і кальцый, якія выступаюць у ролі міжклеткавага электраліта. Магній неабходны для нармальнай працы ЦНС і мышачнай масы, жалеза карысна для крыві, медзь - для печані.

Знаходжанне металічных злучэнняў

Большасць элементаў размяшчаецца пад верхнім пластом грунта паўсюдна. Самы распаўсюджаны метал у зямной кары - гэта алюміній. Яго працэнтнае ўтрыманне вар'іруецца ў межах 8,2%. Знайсці самы распаўсюджаны метал у зямной кары нескладана, так як ён сустракаецца ў выглядзе руд.

Жалеза і кальцый у прыродзе сустракаюць ледзь радзей. Іх працэнтнае ўтрыманне роўна 4,1%. Далей ідуць магній і натрый - па 2,3%, калій - 2,1%. Астатнія металы ў прыродзе займаюць не больш за 0,6%. Характэрна, што магній і натрый ў роўнай ступені можна здабываць як у зямлі, так і ў марской вадзе. Металічныя элементы ў прыродзе сустракаюцца ў выглядзе руд або ў самароднае стане, як медзь або золата. Ёсць рэчывы, якія трэба атрымліваць з аксідаў і сульфід, напрыклад, гематыт, каалін, магнетыт, Гален і пр.

вытворчасць металаў

Працэдура здабычы элементаў зводзіцца да вымання карысных выкапняў. Знаходжанне металаў у прыродзе ў выглядзе руд з'яўляецца самым простым і распаўсюджаным працэсам у шырокай прамысловасці. Для пошуку крышталічных пакладаў выкарыстоўваецца адмысловае геалагічнае абсталяванне, аналізавальнае склад рэчываў на канкрэтным участку зямлі. Радзей знаходжанне металаў у прыродзе зводзіцца да банальнага адкрыта-падземным метадзе.

Пасля здабычы надыходзіць этап ўзбагачэння, калі з зыходнага мінерала вылучаецца Рудных канцэнтрат. Для адрознення элементаў выкарыстоўваюць змочванне, электрычны ток, хімічныя рэакцыі, тэрмаапрацоўку. Часцей за ўсё вылучэнне металічны руды адбываецца ў выніку плаўлення, то ёсць разагрэву з аднаўленнем.

здабыча алюмінія

Дадзеным працэсам займаецца каляровая металургія. Па маштабах спажывання і вытворчасці яна з'яўляецца лідэрам сярод іншых галін цяжкай прамысловасці. Самы распаўсюджаны метал у зямной кары вельмі запатрабаваны ў сучасным свеце. Па аб'ёме вытворчасці алюміній саступае толькі сталі. Больш за ўсё дадзены элемент выкарыстоўваецца ў авіяцыйнай, аўтамабільнай і электратэхнічнай прамысловасці. Характэрна, што самы распаўсюджаны метал у зямной кары можна атрымаць і «штучным» шляхам. Для такой хімічнай рэакцыі спатрэбяцца баксіты. З іх фармуецца глинозем. Пры злучэнні гэтага рэчыва з вугальнымі электродамі і фторыстага соллю пад дзеяннем электрычнага току можна атрымаць найчыстую алюмініевую руду.

Краінай-лідэрам сярод вытворцаў дадзенага кампанента з'яўляецца Кітай. У год там выплаўлялі да 18,5 млн тон металу. Кампаніяй-лідэрам у аналагічным рэйтынгу па здабычы алюмінія з'яўляецца расійска-швейцарскае аб'яднанне UC RUSAL.

прымяненне металаў

Усе элементы групы адрозніваюцца трываласцю, непранікальнасьцю і адноснай устойлівасцю да тэмпературнага ўздзеяння. Менавіта таму металы гэтак распаўсюджаныя ў паўсядзённым жыцці. Сёння з іх робяць электрычных дратоў, рэзістары, тэхніку, прадметы ўжытку.

Металы з'яўляюцца ідэальным канструкцыйнымі і інструментальнымі матэрыяламі. У будаўніцтве выкарыстоўваюць чыстыя і камбінаваныя сплавы. У машынабудаванні і авіяцыі галоўнымі злучэннямі з'яўляюцца сталь і больш цвёрдыя сувязі.