Jtcase - портал за строителство

Най-новата книга с факти. Том 3 [Физика, химия и технологии. История и археология. Разни] Кондрашов Анатолий Павлович

Кой метал е най-разпространен в земната кора?

Алуминият (А1) е на първо място сред металите в природата: в земната кора има 60 процента повече от желязото. Въпреки това, той започва да се използва широко едва през втората половина на ХХ век. Факт е, че е много трудно да се извлече алуминий от руди. През 1825 г. датският учен Ханс Кристиан Оерстед (1777–1851) успява да изолира малко количество алуминий, но с примеси. След него много химици се опитват безуспешно да пречистят алуминия, но едва през 1854 г. французинът Анри Етиен Сен-Клер Девил (1818–1881) намира начин да изолира чистия метал. Алуминият е толкова реактивен, че трябваше да се използва метален натрий (още по-реактивен елемент), за да се „предпази” алуминият от реакция с други вещества. Алуминият, подобен на цвят на среброто, първоначално е бил високо ценен - ​​наравно с благородните метали. От 1855 до 1890 г. са произведени само 200 тона алуминий. По онова време само император Наполеон III можел да си позволи алуминиеви прибори и дори поръчал дрънкалка от новия метал за младия си наследник. А в САЩ - в знак на голямо уважение към основателя на държавата Джордж Вашингтон - защитиха паметника му отгоре с алуминиев лист. Модерният метод за производство на алуминий чрез електролиза на стопилка от криолит-алуминий е разработен през 1886 г.

От книгата Велика съветска енциклопедия (КО) на автора TSB

Goryeo Goryeo, феодална държава в Корея през 918-1392 г. От К. идва съвременното европейско име на страната. Основан от Ван Гон. Столицата е град Кагионг (съвременен Каесон). При приемниците на Ван Гон тя се превръща в централизирана държава. Основната данъкоплащаща класа бяха

От книгата Най-новата книга с факти. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и други науки за земята. биология и медицина] автор

Кой химичен елемент е най-разпространен във Вселената? Най-разпространените елементи във Вселената са най-леките елементи - водород и хелий. Слънцето, звездите и междузвездният газ се състоят 99 процента от тях според броя на атомите. Делът на всички останали, включително най

От книгата Най-новата книга с факти. Том 3 [Физика, химия и технологии. История и археология. Разни] автор Кондрашов Анатолий Павлович

Коя планета от Слънчевата система има най-издължена орбита и коя най-малко? Както знаете, всяка планета се върти около своята звезда в елиптична орбита, в един от фокусите на която се намира звездата. Степента на удължаване на орбитата се характеризира с нейната

От книгата Речник на славянската митология автор Мудрова Ирина Анатолиевна

Орбитата на коя планета от Слънчевата система е най-наклонена към равнината на еклиптиката? От планетите в Слънчевата система орбитата на Меркурий е най-наклонена към равнината на еклиптиката - със 7 ъг.

От книгата Най-новата книга с факти. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и други науки за земята. Биология и медицина автор Кондрашов Анатолий Павлович

Кой от спътниците на планетите от Слънчевата система има най-издължена орбита и кой най-малко? Нереида, спътник на Нептун, има най-издължената орбита сред спътниците на планетите в Слънчевата система. Неговият орбитален ексцентрицитет (0,7512) е 3,65 пъти орбиталния ексцентрицитет

От книгата Кратко ръководство за основни знания автор Чернявски Андрей Владимирович

Какъв тип темперамент е най-често срещан? Поради изключителната сложност на човешката нервна система, която определя неговия темперамент, всеки от класическите типове темперамент (флегматик, сангвиник, холерик, меланхолик), определени от Хипократ, е повече или по-малко

От книгата Светът около нас автор Ситников Виталий Павлович

Коя страна използва най-интензивно стомана? В това отношение Япония е лидер. Според статистическите данни, в края на ХХ век, средно годишно се консумира под формата на различни продукти (преброяване на армировка за стоманобетон, който е бил използван за изграждането на различни

От книгата на автора

Кой ден от седмицата е най-продуктивен и кой най-малко? Преди няколко години на мениджърите на хиляди големи американски компании бяха зададени два въпроса: кой ден от работната седмица смятате за най-продуктивен за вашите подчинени и кой е най-малко продуктивен? Отговорите бяха разпределени по следния начин

От книгата на автора

Коре Коре е богът на богатия пир, веселия пир, виното, питието и вкусната храна. Коре е голям ловец на бира и мед. Той беше изобразен като гол младеж, увенчан с венец от хмелови мигли и едва покрит с хмелови листа. Изглеждаше полузаспал, сякаш беше пиян, в ръката си

От книгата на автора

Изобилие от химични елементи в земната кора (%

От книгата на автора

Какъв метал се нарича „сребро от глина“? Всички вие много добре познавате този сребристо-бял лъскав метал. Използва се за направата на кухненски прибори, електрически проводници и корпуси за самолети и кораби. Говорим за алуминия, който е след кислорода и силиция

Металите са група от прости вещества, които имат характерни метални свойства. Някои от тях се ценят по-високо от златото заради невероятните си характеристики, които им позволяват да бъдат използвани в различни области. Много метали се съдържат в земната кора в малки количества. Но днес ще разгледаме кой е най-често срещаният метал в земната кора.

Какво знаем за алуминия?

Да, алуминият е най-често срещаният метал. Открит е през 1825 г. от датския учен Ерстед. Но още през 500 г. пр. н. е. хората са използвали така наречената алуминиева стипца. Те са били използвани като щипка за боядисване на тъкани и дъбене на кожа.

Алуминият, подобен на вид на среброто, първоначално е бил много ценен. Това се дължи на факта, че е доста трудно да се получи в чист вид. И не беше известно, че това е най-често срещаният метал в земната кора. През 19 век, между 1855 и 1890 г., са получени само 200 тона чист метал.

Днес обаче геолозите твърдят, че 8% от земната кора се състои от алуминий. По съдържание в земната кора той отстъпва само на кислород и силиций. В природата не се среща в свободна форма.

Алуминият беше широко използван в страните от СССР благодарение на разработките на учените. Откритият метод за производство на алуминий предостави неограничени възможности за развитие на алуминиевата индустрия. На негова основа те активно правеха съдове за хранене, които всеки от нас е виждал в кухните на нашите баби. Първият сателит на СССР също е направен от алуминиева сплав. Използва се и в електротехническата индустрия (кабели, контакти, кондензатори).

Основни свойства на алуминия

Най-често срещаният метал в земната кора има редица свойства, които му позволяват активно да се използва в метални конструкции. Той е лек, мек и лесен за щамповане.

Алуминият има висока устойчивост на корозия. При контакт с въздуха се покрива с филм, който предотвратява окисляването му. Той е нетоксичен (ако не попадне в тялото в големи количества), има висока електро- и топлопроводимост. Именно той осигурява преноса на електричество на Земята.

Металът обаче не е издръжлив. Ето защо при производството на метални конструкции често се използва сплав от алуминий с други метали - мед, магнезий. Такива сплави се наричат ​​дуралуминий.

Електрическата проводимост на метала може да се сравни с медта, но е по-евтина, така че е намерила по-широко приложение. Един от малкото недостатъци на алуминия е, че е труден за запояване поради силния му оксиден филм. Между другото, той е силно запалим и ако не беше този оксиден филм, би изгорял във въздуха.

Алуминият е благороден метал

Интересното е, че алуминият е бил високо ценен през 19 век. За килограм метал искали около 3000 франка. Ето защо, бижутерите активно правят бижута въз основа на него. В крайна сметка металът е лесен за обработка, има красив сребрист оттенък и ви позволява да придадете на продукта всякаква форма.

След няколко години обаче цената му започна да пада и скоро излезе от мода. Много алуминиеви бижута не оцеляха след обезценяването на метала. Днес те са много редки.

Съвсем наскоро алуминият стана основна тема на изложба, организирана в Питсбърг (Пенсилвания) в музея Карнеги. Отново се появява интерес към него. Най-често срещаният цветен метал в земната кора днес се използва под формата на метална пяна. Това е най-новата разработка, на базата на която могат да се произвеждат дори корпуси на кораби.

Вреда от алуминий

Още през 1960 г. учените откриха, че високи нива на алуминий присъстват в мозъците на хора, страдащи от болестта на Алцхаймер. Последните проучвания потвърдиха, че металът причинява ускорено стареене на мозъчните клетки и причинява дегенеративни неврологични заболявания. Ниската усвояемост на алуминия създава погрешна представа за неговата безопасност за организма. Но всъщност дългосрочната употреба на малки дози от него в крайна сметка кара невроните в мозъка и гръбначния мозък да се изключат.

Златото е най-често срещаният благороден метал

Златото е най-разпространеният благороден метал в земната кора. Някога хората са познавали само 2 благородни метала - злато и сребро. По-късно обаче списъкът се разшири. Днес благородните метали са платинената група метали. Тази група, освен платината, включва и нейните елементи - родий, осмий, рутений и иридий. Между другото, иридият е най-редкият метал в тази група. Технецийът също е признат за благороден, но поради радиоактивност не е включен в списъка на благородните метали.

Златото, подобно на други благородни метали, има редица уникални свойства. Той блести на открито, не се уврежда от продължително излагане на вода, както и излагане на основи и киселини и високи температури. Златото се обработва лесно и има висока плътност. Металът се среща под формата на късове, пясък и в комбинация с други елементи. Златото обаче отстъпва на много метали по сила и стабилност. Днес той далеч не е най-скъпият благороден метал. Цената му е $45 за 1 грам.

По-голямата част (93 от 117) от известните в момента химични елементи са метали.
Атомите на различните метали имат много общо в структурата, а образуваните от тях прости и сложни вещества имат сходни свойства (физични и химични).

Позиция в периодичната таблица и структура на металните атоми.

В периодичната таблица металите са разположени отляво и под конвенционалната прекъсната линия, преминаваща от бор до астат (вижте таблицата по-долу). Почти всички s-елементи (с изключение на H, He) са метали, приблизително половината Р- елементи, всички д- И f-елементи ( лантанидиИ актиниди).

Повечето метални атоми имат малък брой (до 3) електрони на тяхното външно енергийно ниво; само някои атоми на p-елементи (Sn, Pb, Bi, Po) имат повече (от четири до шест). Валентните електрони на металните атоми са слабо (в сравнение с неметалните атоми) свързани с ядрото. Следователно металните атоми относително лесно предават тези електрони на други атоми, действайки в химични реакции само като редуциращи агенти и превръщайки се в положително заредени катиони:

Me - ne – = Me n+.

За разлика от неметалите, металните атоми имат само положителни степени на окисление от +1 до +8.

Лекотата, с която металните атоми предават валентните си електрони на други атоми, характеризира редуциращата активност на този метал. Колкото по-лесно един метален атом отдава своите електрони, толкова по-силен е редуциращият агент. Ако подредим металите в ред по намаляване на тяхната редукционна способност във водни разтвори, получаваме известното ни серия от изместване на метали, което също се нарича електрохимична серия от напрежение (или близка дейност) метали (вижте таблицата по-долу).

Разпространение mметали в природата.

Първите три най-често срещани метала в земната кора (това е повърхностният слой на нашата планета с дебелина приблизително 16 km) са алуминий, желязо и калций. По-рядко срещани са натрий, калий и магнезий. Таблицата по-долу показва масовите фракции на някои метали в земната кора.

желязо и калций. По-рядко срещани са натрий, калий и магнезий. Таблицата по-долу показва масовите фракции на някои метали в земната кора.

Поява на металите в земната кора

МеталМеталМасова част в земната кора, %
Ал8,8 Кр8,3 ∙ 10 -3
Fe4,65 Zn8,3 ∙ 10 -3
ок3,38 Ni8 ∙ 10 -3
Na2,65 Cu4,7 ∙ 10 -3
К2,41 Pb1,6 ∙ 10 -3
Mg2,35 Ag7 ∙ 10 -6
Ти0,57 Hg1,35 ∙ 10 -6
Мн0,10 Au5 ∙ 10 -8

Наричат ​​се елементи, чиято масова част в земната кора е по-малка от 0,01%. редки. Редките метали включват, например, всички лантаниди. Ако даден елемент не може да се концентрира в земната кора, тоест не образува собствени руди, а се намира като примес с други елементи, тогава той се класифицира като разсеянелементи. Например следните метали са диспергирани: Sc, Ga, In, Tl, Hf.

През 40-те години на ХХ век. Германските учени Валтер и Ида Нола изразиха идеята. че всеки калдъръм върху настилката съдържа всички химични елементи от периодичната система. Първоначално тези думи не бяха посрещнати с единодушно одобрение от колегите им. С появата на все по-точни методи за анализ обаче учените все повече се убеждават в истинността на тези думи.

Тъй като всички живи организми са в тясна връзка с околната среда, всеки от тях трябва да съдържа, ако не всички, то повечето от химичните елементи на периодичната таблица. Например в тялото на възрастен човек масовата част на неорганичните вещества е 6%. Сред металите тези съединения съдържат Mg, Ca, Na, K. Много ензими и други биологично активни органични съединения в нашето тяло съдържат V, Mn, Fe, Cu, Zn, Co, Ni, Mo, Cr и някои други метали.

Тялото на възрастен човек съдържа средно около 140 g калиеви йони и около 100 g натриеви йони. С храната ежедневно приемаме от 1,5 g до 7 g калиеви йони и от 2 g до 15 g натриеви йони. Нуждата от натриеви йони е толкова голяма, че те трябва да се добавят специално към храната. Значителна загуба на натриеви йони (под формата на NaCl в урината и потта) се отразява неблагоприятно на човешкото здраве. Затова в горещо време лекарите препоръчват да се пие минерална вода. Въпреки това, излишното съдържание на сол в храната се отразява негативно на функционирането на нашите вътрешни органи (предимно сърцето и бъбреците).

Трябва да активирате JavaScript, за да гласувате

Алуминият е един от най-разпространените елементи в природата, изпреварван само от кислорода и силиция, а сред металите е на първо място по изобилие. Има го толкова много, че експертите оценяват масовия му дял в земната кора на до 8%. Като химичен елемент алуминият се намира в огромен брой минерали, например в сапфири и рубини, в гранит и фелдшпат, в изумруди и, разбира се, в боксит - алуминиева руда.

Свойства на алуминия

Сред основните физични свойства на алуминия трябва да се отбележи следното:

Много ниска плътност, три пъти по-малка от плътността на стоманата, цинка и медта (алуминият е лек метал);
- висока електропроводимост, чиято стойност е на второ място след медта и среброто;
- висока топлопроводимост;
- устойчивост на корозия;
- висока пластичност (мек метал);
- отразяваща способност;
- парамагнетизъм;
- способност за образуване на сплави с други метали;
- запазване на пластичността и повишаване на якостта при много ниски температури;
- нетоксичен.

Алуминият лесно се обработва механично, може да се подложи на студена и гореща обработка, да се навие на най-тънко фолио и тел и да се превърне в прах.

В своята чиста форма алуминият е много активен метал, който реагира химически с киселини и основи, кислород, въглерод, азот, халогени, вода и други вещества.

Парадоксално, изключителната устойчивост на корозия на алуминия се основава на химическата реактивност на метала. Във въздуха алуминият веднага се покрива с филм от Al2O3, който при нормални условия надеждно защитава метала от всякакви по-нататъшни реакции. Следователно алуминият практически никога не се среща в естествената си форма, а само под формата на съединения.

Приложение на алуминий

Алуминият е изключително популярен метал в различни отрасли на науката и производството. Произвежда се в милиони тонове годишно, все повече и повече всяка година. Използването на алуминий в производството на нови съвременни композитни материали е много обещаващо.

Изработен от алуминий:

Различни сплави, които, наследявайки ниската плътност на алуминия, са издръжливи, което ги прави подходящи за производство на тръби, профили, конструктивни елементи като бутала и лагери, части от авиационни и автомобилни двигатели и корпуси;
- тел, кабели, проводници за електропроводи и проводници за микрочипове;
- съдове и съдове за приготвяне и съхранение на храна;
- части от двигатели, охладителни и отоплителни системи;
- огледала, рефлектори за телескопи, рефлектори;
- опаковъчни материали с висока степен на рециклиране;
- покривен материал;
- алуминиев прах за производство на боя, която е устойчива на неблагоприятни външни условия;
- алуминиево фолио за кондензатори, изолатори, печатна продукция, опаковки за храни;
- компоненти на експлозивни и пиротехнически смеси, твърдо ракетно гориво, термитна смес за заваряване на дебелостенни конструкции.

Освен това се използва алуминий:

Като важен химичен реагент - редуциращ агент;
- в металургията;
- в криогенната технология;
- за алуминизиране (покриване с тънък слой алуминий).

В магазин Прайм Кемикълс Груп можете да закупите алуминий в различни форми на добри цени - гранулиран, сулфатен, флуорен, безводен и др. Предлагаме и химически реактиви, лабораторно оборудване и инструменти, лабораторна стъклария. Възможна е бърза доставка и вземане от Митищи.

Металите с ниска химическа активност (Cu, Ag, Au, Pt, Hg) се намират в свободна форма или като включвания в скалите. Повечето метали присъстват в природата под формата на руди и съединения. Те образуват оксиди, сулфиди, карбонати и други химикали. За получаване на чисти метали и тяхното по-нататъшно използване е необходимо да се изолират от рудите и да се извърши пречистване. При необходимост се извършва легиране и друга обработка на металите. Това се изучава от науката металургия, която прави разлика между черни руди (базирани на желязо) и цветни руди (те не съдържат желязо, има общо около 70 елемента). Изключение може да се нарече около 16 елемента: т.нар. благородни метали (злато, сребро и др.) и някои други (например живак, мед), които присъстват без примеси.

Освен това те присъстват в малки количества в морската вода (1,05%, -- 0,12%), растенията и живите организми (играят важна роля).

Металите, открити в природата, са:

  • - в естествено състояние: сребро, злато, платина, мед, понякога живак;
  • - под формата на оксиди: магнетит Fe 3 O 4, хематит Fe 2 O 3 и др.
  • - под формата на смесени оксиди: каолин Al 2 O 3 * 2SiO 2 * 2H 2 O, алунит (Na,K) 2 O * AlO 3 * 2SiO 2 и др.
  • -- различни соли:

сулфиди: галенит PbS, цинобър HgS,

хлориди: силвин KS1, халит NaCl, силвинит KSl* NaCl, карналит KSl * MgCl 2 * 6H 2 O,

сулфати: барит BaSO 4, анхидрид Ca 8 O 4

фосфати: апатит Ca 3 (PO 4) 2,

карбонати: креда, мрамор CaCO 3, магнезит MgCO 3.

По този начин по-голямата част от алуминия е концентрирана в алумосиликати, от които фелдшпатите са най-често срещаните. Техни основни представители са минералите ортоклаз K, албит Na и анорит Ca. Минералите от групата на слюдата са много разпространени, например мусковитът Kal 2 2, минералът нефелин (Na, K) 2 е с голяма практическа употреба (използва се за производство на алуминиев оксид, продукти от сода и цимент). От останалите минерали най-широко приложение в практиката намират бокситът Al 2 O 3 *nH 2 O и криолитът Na 3 AlF 6 . Често срещан продукт от разрушаването на скалите е каолинът, който се състои главно от глинестия минерал каолинит Al 2 O 3 * 2SiO 2 * 2H 2 O.

По-голямата част от калция се среща естествено под формата на отлагания от варовик и креда, състоящи се основно от минерала калцит CaCO 3 , както и мрамор. От другите скали най-често срещаните са доломит CaCO 3 * MgCO 3, анхидрит CaSO 4 и гипс CaSO 4 * 2H 2 O, флуорит CaF 2 и апатит 3Ca 3 (PO 4) 2 * Ca (F, Cl) 2. Калцият се намира в значителни количества в различни силикати, например CfO*3MgO*4SiO 2 (азбест) и алумосиликати.

Магнезият е често срещан в природата под формата на магнезит MgCO 3 и доломит, силикат Mg 2 SiO 4 (оливин), каинит KCl * MgSO 4 * 3H 2 O и карналит KCl * MgCl 2 * 6H 2 O. Естествените съединения на алкалните метали са силвинит NaCl * KCl, халит NaCl, мирабилит Na 2 SO 4 * 10H 2 O.

Желязото е най-разпространеният метал на земното кълбо след алуминия. Той е част от множество минерали, които образуват натрупвания на железни руди: хематит Fe 2 O 3, магнетит Fe 3 O 4, хидрогетит HFeO 2 * nH 2 O, сидерит FeCO 3 и др.

Понякога се среща и самородно желязо с метеоритен или земен произход.

Много метали често придружават основните природни минерали: скандият е включен в калаените и волфрамовите руди, кадмият като примес в цинковите руди, ниобият и танталът в калаените руди. Желязните руди винаги са придружени от манган, никел, кобалт, молибден, титан, германий и ванадий.



Ако забележите грешка, изберете част от текста и натиснете Ctrl+Enter
ДЯЛ:
Jtcase - портал за строителство