אלומיניום היא המתכת הנפוצה ביותר בקרום כדור הארץ. איזו מתכת נמצאת הכי הרבה בקרום כדור הארץ? המתכת הנפוצה ביותר בקרום כדור הארץ היא

למרות העובדה שמתכות שולטות בין יסודות כימיים, התוכן שלהן בטבע נחות מהלא-מתכות. תכולת כל המתכות בקרום כדור הארץ היא כ-25 wt. %, בעוד שחלקם של הלא-מתכות, המהווים רק 1/4 מכלל היסודות, מגיע ל-75%. עם זאת, יש לציין כי נתח כה גדול מסופק על ידי כמעט רק שתי לא-מתכות: O (47.2%) ו-Si (27.6%).

המתכות הנפוצות ביותר בטבע הןאל (8,1%), Fe (5,1 %),וכ, Mg, לא, ק. (סה"כ אחוז מתכות s-block הוא 11).

מתוך 86 המתכות, רק לשש יש תכולה בקרום כדור הארץ העולה על 1%.

  • הופעת מתכות בקרום כדור הארץ

  • בקרום כדור הארץ, הרוב המכריע של המתכות נמצאות בצורה מחומצנת.

    מתכות נמצאות בטבע בצורת תרכובות בעלות אלמנטים אלקטרוניטיביים יותר: חמצן, גופרית, הלוגנים וכן בצורת קרבונטים, פוספטים, סולפטים ועוד. מתכות רבות נמצאות בקרום כדור הארץ בצורת סיליקטים שונים. ואלונוסיליקטים, מורכבים בהרכבם ובמבנהם. המינרלים הנפוצים ביותר הם אלומינוסיליקטים וסיליקטים בהרכב ובמבנה המגוונים ביותר. מינרלים אלה נמצאים תמיד בכל עפרות מתכת. בנוסף לאלומינוסיליקטים, תחמוצות וקרבונטים נפוצים למדי בטבע.
    סולפידים טבעיים משמשים לייצור מתכות כבדות רבות וחשובות לא ברזליות: Cu, Zn, Pb, Ni, Co, Cd, Mo.

    הלידים טבעיים משמשים להשגת Na, K, Mg.

    בנוסף, ישנם סוגים נוספים של מינרלים בטבע: סולפטים, פוספטים; טונגסטאטים: וולפרמיט - (Fe,Mn)WO 4, scheelite -CaWO 4; כרומטים - קרוקויט - PbCrO 4, ונדיניט - Pb 3 (VO 4)Cl 3 וכו'.

  • תרכובות טבעיות של מתכות s-בלוק

    בין המתכות בלוק s, עשרת היסודות הנפוצים ביותר כוללים Ca, Na, K ו-Mg. מבין התרכובות הטבעיות של מתכות אלו, החלק הגדול ביותר מורכב מאלומינוסיליקטים וסיליקטים שונים, שמהם מורכב בעיקר קרום כדור הארץ. יתר על כן, ההרכב של סיליקטים ואלונוסיליקטים
    מתכות s מגיעות בצורה של קטיונים. המינרלים הנפוצים ביותר של Li ו-Be הם אלומינוסיליקטים: spodumene LiAl(SiO 3) 2 ובריל Be 3 Al 2 (Si 6 O 18), מהם מתקבלים ליתיום ובריליום.

    בנוסף לאלומינוסיליקטים, קרבונטים נפוצים למדי בטבע.

    כדי להשיג Na, K, Mg משתמשים בעיקר בהלידים טבעיים. ידועים גם סולפטים טבעיים.

  • מינרלים מתכת בלוק S

  • s-בלוק

    לִי X אני מינרלים המשמשים לייצור מתכת תעשייתית מסה% אני בטבע
    לי +1 Spodumene LiAl(SiO 3) 2 או Li 2 O. Al 2 O 3. 4SiO2 0,0032
    לא +1 Halite NaCl 2,8
    ק +1 סילווין KCl 2,6
    לִהיוֹת +2 Beryl Be 3 Al 2 (Si 6 O 18) או 3BeO. Al 2 O 3. 6SiO2 0,0006
    Mg +2 קרנליט MgCl 2. KCl. 6H 2 Ob bischofite MgCl 2 . 6H2O 2,4
    כ +2 קלציט CaCO 3 3,6
    האב +2 Celestine SrSO 4 0,04
    תוֹאַר רִאשׁוֹן +2 Baryte BaSO 4 0,05
  • תרכובות טבעיות של מתכות בלוק p המשמשות להשגת מתכות

    המתכת הנפוצה ביותר בטבע היא האלומיניום היא מצויה בקרום כדור הארץ בצורת אלומינוסיליקטים, מגוונים בהרכבם ובמבנהו. עפרות בוקסיט משמשות בעיקר לייצור אלומיניום.

    עופרת וביסמוט מתרחשים בטבע בצורה של סולפידים. הפח מתקבל מהתחמוצת הטבעית SnO 2 (המינרל קסטיריט).

    לִי X אני מינרלים המשמשים לייצור מתכת תעשייתית מסה% אני באדמה
    אל עפרת בוקסיט מכילה: תחמוצות hydrated: AlOOH - בוהמיט ודיאספורה ו- Al(OH) 3 - הידררגליט (גיבסיט) ובאיריט, תחמוצת Al 2 O 3 - קורונדום, וכן תחמוצות ברזל מולחות (+3), וסיליקטים, אלומינוסיליקטים ו תחמוצת סיליקון 8,1
    Sn +4 Cassiterite SnO 2
    Pb +2 Halite PbS
  • מינרלים של מתכות בלוק p. קאסיטריט. גיבסייט. הידררגיליט

  • סוגי מינרלים המשמשים לייצור מתכות D

    קְבוּצָה 3 4 5 6 7 8 9 10 11 I2
    מַתֶכֶת
    Sc טי V Cr Mn Fe שיתוף נאני Cu Zn
    איקסבתרכובות טבעיות 3 4 3, 4, 5 3, 6 4, 2, 3 3, 2 2 2 2, 1 2
    סוגי מינרלים חיוניים סיליקטים תחמוצות ונדאטס תחמוצות תחמוצות תחמוצות
    סולפידים
    סולפידים סולפידים
  • מינרלים המשמשים לייצור תעשייתי של מתכות d-block

    לִי X אני מינרלים המשמשים לייצור מתכת תעשייתית מסה% אני באדמה
    Sc +3 Sc2Si2O7, ScPO4 . 2H2O 6.10-4
    טי +4 Rutile TiO 2, ilmenite FeO.TiO 2 ºFe(TiO 3),
    titanomagnetites Fe(TiO 3) . nFe 2 O 3, perovskite Ca(TiO 3)
    0,57
    V +4,+5 Patronite VS 2, Vanadinite Pb 5 (VO 4) 3 Cl 0,015
    Cr +3 Chromite FeO. Cr2O3 0,008
    Mn +4, +3,+2 Pyrolusite MnO 2, hausmannite Mn 3 O 4, braunite Mn 2 O 3, מנגניט MnOOH, rhodochrosite MnCO 3 0,1
    Fe +3,+2 Magnetite Fe 3 O 4, Hematite Fe 2 O 3, Goethite FeOOH, Siderit FeCO 3, פיריט FeS 2 5,1
    שיתוף +2 Linneite Co 3 S 4 (CoS . Co 2 S 3), Cobaltine CoAsS 0,004
    ני +2 Petlandite (Fe, Ni) 9 S 8, ניקל NiAs,

    Revdenskite (Ni, Mg) 6 Si 4 O 10 (OH) 8

    0,008
    Cu +2,+1 כלקופיריט CuFeS 2, כלקוציט Cu 2 S, covellite CuS, קופריט Cu 2 O, מלאכיט (CuOH) 2 CO 3 º Cu(OH) 2 . CuCO 3, azurite Cu(OH) 2 .2 CuCO 3 0,005
    Zn +2 Sphalerite ZnS, smithsonite ZnCO 3, zincite ZnO 0,08
    מו +4 מוליבדניט MoS 2 0.0001
    W +6 Scheelit CaWO 4, Fe(Mn) WO 4 וולפרמיט 0.0001
    CD +2 Greenockite CdS 0.00001
    Hg +2 Cinabar HgS 0, 000008
  • מתכות בעלות פעילות כימית נמוכה (Cu, Ag, Au, Pt, Hg) נמצאות בצורה חופשית או כתכלילים בסלעים. רוב המתכות קיימות בטבע בצורה של עפרות ותרכובות. הם יוצרים תחמוצות, סולפידים, קרבונטים וכימיקלים אחרים. כדי להשיג מתכות טהורות והמשך השימוש בהן, יש צורך לבודד אותן מעפרות ולבצע טיהור. במידת הצורך, מתבצע סגסוג ועיבוד אחר של מתכות. זה נחקר על ידי מדע המטלורגיה, המבחין בין עפרות ברזליות (על בסיס ברזל) לבין עפרות לא ברזליות (אין בהן ברזל, יש כ-70 יסודות בסך הכל). חריג יכול להיקרא על 16 אלמנטים: מה שנקרא. מתכות אצילות (זהב, כסף וכו'), וכמה אחרות (לדוגמה, כספית, נחושת), הנמצאות ללא זיהומים.

    בנוסף, הם נמצאים בכמויות קטנות במי ים (1.05%, -- 0.12%), בצמחים ובאורגניזמים חיים (ממלאים תפקיד חשוב).

    מתכות שנמצאות בטבע הן:

    • - במצב הילידים: כסף, זהב, פלטינה, נחושת, לפעמים כספית;
    • - בצורה של תחמוצות: מגנטיט Fe 3 O 4, המאטיט Fe 2 O 3 וכו'.
    • -- בצורה של תחמוצות מעורבות: קאולין Al 2 O 3 * 2SiO 2 * 2H 2 O, אלוניט (Na,K) 2 O * AlO 3 * 2SiO 2 וכו'.
    • - מלחים שונים:

    סולפידים: galena PbS, Cinabar HgS,

    כלורידים: סילביט KS1, הלייט NaCl, סילביניט KSl* NaCl, קרנליט KSl * MgCl 2 * 6H 2 O,

    סולפטים: באריט BaSO 4, אנהידריד Ca 8 O 4

    פוספטים: אפטיט Ca 3 (PO 4) 2,

    קרבונטים: גיר, שיש CaCO 3, מגנזיט MgCO 3.

    לפיכך, עיקר האלומיניום מרוכז באלומינוסיליקטים, שספגלי שדה הם הנפוצים ביותר. הנציגים העיקריים שלהם הם המינרלים אורתוקלאז K, אלביט Na ואנוריט Ca. מינרלים מקבוצת הנציץ נפוצים מאוד, למשל, muscovite Kal 2 2, המינרל nepheline (Na, K) 2 הוא בעל שימוש מעשי רב (משמש לייצור אלומינה, מוצרי סודה ומלט). מבין שאר המינרלים, בוקסיט Al 2 O 3 *nH 2 O וקריוליט Na 3 AlF 6 נמצאים בשימוש הנפוץ ביותר בפועל. תוצר נפוץ של הרס סלע הוא קאולין, המורכב בעיקר מהמינרל החימר קאוליניט Al 2 O 3 *2SiO 2 *2H 2 O.

    רוב הסידן מופיע באופן טבעי בצורה של משקעי גיר וגיר, המורכבים בעיקר מהמינרל קלציט CaCO 3 וכן משיש. מבין הסלעים האחרים, הנפוצים ביותר הם דולומיט CaCO 3 *MgCO 3 , אנהידריט CaSO 4 וגבס CaSO 4 *2H 2 O, פלואוריט CaF 2 ואפטיט 3Ca 3 (PO 4) 2 *Ca(F, Cl) 2. סידן נמצא בכמויות ניכרות בסיליקטים שונים, למשל CfO*3MgO*4SiO 2 (אסבסט), ואלומינוסיליקטים.

    מגנזיום נפוץ בטבע בצורה של מגנזיט MgCO 3 ודולומיט, סיליקט Mg 2 SiO 4 (אוליבין), kainite KCl * MgSO 4 * 3H 2 O וקרנליט KCl * MgCl 2 * 6H 2 O. תרכובות טבעיות של מתכות אלקליות הן sylvinite NaCl * KCl , Halite NaCl, mirabilite Na 2 SO 4 *10H 2 O.

    ברזל הוא המתכת הנפוצה ביותר על הגלובוס אחרי אלומיניום. הוא חלק ממינרלים רבים היוצרים הצטברויות של עפרות ברזל: המטיט Fe 2 O 3, מגנטיט Fe 3 O 4, הידרוגותיט HFeO 2 *nH 2 O, Siderit FeCO 3 וכו'.

    לעיתים נמצא גם ברזל מקומי ממקור מטאורי או יבשתי.

    מתכות רבות מלוות לרוב את המינרלים הטבעיים העיקריים: סקנדיום כלול בעפרות בדיל וטונגסטן, קדמיום כטומאה בעפרות אבץ, ניוביום וטנטלום בעפרות בדיל. עפרות ברזל מלוות תמיד במנגן, ניקל, קובלט, מוליבדן, טיטניום, גרמניום ונדיום.

    הרוב המכריע (93 מתוך 117) של היסודות הכימיים הידועים כיום הם מתכות.
    לאטומים של מתכות שונות יש הרבה מן המשותף במבנה, ולחומרים הפשוטים והמורכבים שהם יוצרים תכונות דומות (פיזיקליות וכימיות).

    מיקום בטבלה המחזורית ובמבנה של אטומי מתכת.

    בטבלה המחזורית, מתכות ממוקמות משמאל ומתחת לקו השבור הקונבנציונלי העובר מבורון לאסטטין (ראה טבלה למטה). כמעט כל יסודות ה-s (למעט H, He) הם מתכות, כמחציתם ר-אלמנטים, הכל ד- וגם ו-אלמנטים ( לנתנידיםו אקטינידים).

    לרוב אטומי המתכת יש מספר קטן (עד 3) אלקטרונים ברמת האנרגיה החיצונית שלהם רק בחלק מהאטומים של יסודות p (Sn, Pb, Bi, Po) יש יותר (מארבעה עד שישה). האלקטרונים הערכיים של אטומי מתכת קשורים בצורה חלשה (בהשוואה לאטומים שאינם מתכת) לגרעין. לכן, אטומי מתכת מוותרים בקלות יחסית את האלקטרונים הללו לאטומים אחרים, פועלים בתגובות כימיות רק כחומרים מפחיתים ובכך הופכים לקטיונים בעלי מטען חיובי:

    Me - ne – = Me n+.

    בניגוד לא-מתכות, אטומי מתכת מאופיינים רק במצבי חמצון חיוביים מ-+1 עד +8.

    הקלות שבה אטומי מתכת מוותרים על אלקטרוני הערכיות שלהם לאטומים אחרים מאפיינת את הפעילות המפחיתה של אותה מתכת. ככל שאטום מתכת מוותר בקלות על האלקטרונים שלו, כך הגורם המפחית הוא חזק יותר. אם נסדר את המתכות בשורה על מנת להקטין את כוחן המפחית בתמיסות מימיות, נקבל את הידוע לנו סדרת תזוזה של מתכות, הנקראת גם סדרת המתח האלקטרוכימיים (או פעילות בקרבת מקום) מתכות (ראה טבלה למטה).

    שכיחות ממתכות בטבע.

    שלושת המתכות הנפוצות ביותר בקרום כדור הארץ (זו שכבת פני השטח של כוכב הלכת שלנו, בעובי של כ-16 ק"מ) הן אלומיניום, ברזל וסידן. פחות נפוצים הם נתרן, אשלגן ומגנזיום. הטבלה שלהלן מציגה את שברי המסה של כמה מתכות בקרום כדור הארץ.

    ברזל וסידן. פחות נפוצים הם נתרן, אשלגן ומגנזיום. הטבלה שלהלן מציגה את שברי המסה של כמה מתכות בקרום כדור הארץ.

    הופעת מתכות בקרום כדור הארץ

    מַתֶכֶתמַתֶכֶתחלק מסה בקרום כדור הארץ, %
    אל8,8 Cr8,3 ∙ 10 -3
    Fe4,65 Zn8,3 ∙ 10 -3
    כ3,38 ני8 ∙ 10 -3
    לא2,65 Cu4,7 ∙ 10 -3
    ק2,41 Pb1,6 ∙ 10 -3
    Mg2,35 א.ג7 ∙ 10 -6
    טי0,57 Hg1,35 ∙ 10 -6
    Mn0,10 Au5 ∙ 10 -8

    נקראים יסודות ששבר המסה שלהם בקרום כדור הארץ קטן מ-0.01%. נָדִיר. מתכות נדירות כוללות, למשל, את כל הלנתנידים. אם יסוד אינו מסוגל להתרכז בקרום כדור הארץ, כלומר אינו יוצר עפרות משלו, אלא נמצא כטומאה עם יסודות אחרים, אזי הוא מסווג כ מפוזראלמנטים. לדוגמה, המתכות הבאות מפוזרות: Sc, Ga, In, Tl, Hf.

    בשנות ה-40 של המאה העשרים. המדענים הגרמנים וולטר ואידה נולה הביעו את הרעיון. שכל אבן מרוצפת על המדרכה מכילה את כל היסודות הכימיים של הטבלה המחזורית. תחילה, דברים אלה לא זכו לאישור פה אחד מצד עמיתיהם. עם זאת, ככל שמופיעות יותר ויותר שיטות ניתוח מדויקות, מדענים משתכנעים יותר ויותר באמיתות המילים הללו.

    מכיוון שכל האורגניזמים החיים נמצאים במגע הדוק עם הסביבה, כל אחד מהם חייב להכיל, אם לא את כולם, אז את רוב היסודות הכימיים של הטבלה המחזורית. לדוגמה, בגוף האדם הבוגר חלק המסה של חומרים אנאורגניים הוא 6%. בין המתכות, תרכובות אלו מכילות Mg, Ca, Na, K. אנזימים רבים ותרכובות אורגניות פעילות ביולוגיות אחרות בגופנו מכילות V, Mn, Fe, Cu, Zn, Co, Ni, Mo, Cr ועוד כמה מתכות.

    הגוף הבוגר מכיל בממוצע כ-140 גרם יוני אשלגן וכ-100 גרם יוני נתרן. עם מזון, אנו צורכים מדי יום בין 1.5 גרם ל-7 גרם יוני אשלגן ומ-2 גרם ל-15 גרם יוני נתרן. הצורך ביוני נתרן כה גדול שיש להוסיף אותם במיוחד למזון. אובדן משמעותי של יוני נתרן (בצורת NaCl בשתן וזיעה) משפיע לרעה על בריאות האדם. לכן, במזג אוויר חם, הרופאים ממליצים על שתיית מים מינרליים. עם זאת, תכולת מלח מוגזמת במזון משפיעה לרעה על תפקוד האיברים הפנימיים שלנו (בעיקר הלב והכליות).

    עליך להפעיל JavaScript כדי להצביע

    המתכות הנפוצות ביותר בטבע נמצאות בשימוש נרחב על ידי בני אדם תפקידן בחיינו הוא בעל ערך רב. קשה לדמיין ייצור או חיים ללא אלומיניום, ברזל או מגנזיום.

    אילו מתכות נפוצות ביותר?

    מתכות שנמצאות לרוב נקראות נפוצות. חלקם בקרום כדור הארץ עולה על עשירית האחוז. תפקידן של מתכות כאלה בהתפתחות הציוויליזציה הוא גדול. לא בכדי אנחנו יודעים על "תקופת הברזל", שמענו על "ספייס מטאל", ויודעים מה זה "מטאל כנפיים". כל הביטויים הללו מתייחסים למתכות כמו מנגן, אלומיניום, טיטניום, ברזל ומגנזיום.

    מתכות נפוצות אלו הן מרכיבים של מינרלים רבים. ידוע כי ברוסיה ברזל, כרום ומנגן נמצאים במקום השני מבחינת נפח ייצור אחרי משאבי דלק ואנרגיה. זה ידוע כי משאב הברזל בעולם הוא כמעט בלתי מוגבל, אבל מדינות רבות מייבאות עפרות ברזל, זה חל גם על רוסיה.


    האלומיניום מופץ באופן נרחב בכדור הארץ. בעולם, ייצורו מגיע לעשרים מיליון טון, תוך שימוש בעיקר בבוקסיט. ידוע שרוסיה מדורגת במקום התשיעי במונחים של עתודות בוקסיט, אם כי היא במקום השני בייצור מתכת ראשונית.

    מהן המתכות הנפוצות ביותר העשויות?

    תפקידו של הברזל וסגסוגותיו בהיווצרות הציוויליזציה המודרנית אינו יסולא בפז. בתעשייה, מתכת זו תמיד מילאה תפקיד מוביל. תפקיד זה לא אבד כיום, אולם מאז המחצית השנייה של המאה העשרים, מתכות אל-ברזליות החלו לקבל חשיבות רבה. עם זאת, עפרות ברזל משמשות לייצור פלדה וברזל יצוק בכמויות אדירות.


    מנגן משמש במטלורגיה ובתעשייה, ומשתמשים ביכולתו ליצור סגסוגות עם כמעט כל המתכות המוכרות. יוצרו כמה דרגות של פלדת מנגן וסגסוגות רבות שאינן ברזל. סגסוגת המנגן והנחושת בולטת במיוחד. מנגן מתווסף לעתים קרובות לפלדה כדי להגביר את חוזקה. מנגן משמש לטיהור מתכות מגופרית.


    האלומיניום, הודות לשילוב הייחודי של תכונותיו, נמצא בשימוש כמעט בכל תחום טכנולוגיה, במיוחד בצורת סגסוגות. באלקטרוניקה, הוא מחליף בהצלחה נחושת בייצור מוליכים מסיביים. כאשר מייצרים מיישרים וקבלים חשמליים, אי אפשר בלי אלומיניום טהור במיוחד. הוא משמש גם לייצור מחזירי מראה.

    לפני כעשרים שנה היה נדיר לראות מסגרות חלונות או רכיבי בניין עשויים מאלומיניום. כיום מיוצרים מפרופילי אלומיניום כרזות פרסום, ביתנים, מחיצות, מסגרות לעמודים וכדומה. הפופולריות של מתכת זו מוסברת על ידי התכונות המדהימות שלה - עמידות בפני קורוזיה, עמידות וחוזק. המתכת אינה מכילה יסודות מזיקים, מה שמעיד על טוהר הסביבה הגבוה של המתכת.


    כידוע, לסגסוגת מגנזיום יש תכונה ייחודית - היא אינה נמסה בטמפרטורות גבוהות במיוחד. לכן סגסוגת כזו היא ממצא אמיתי לייצור חלקי מנוע ומטוסים הפועלים בטמפרטורות גבוהות במיוחד. רקטות חלל גם אינן יכולות להסתדר בלי סגסוגות מגנזיום.


    תפקידו של טיטניום בטכנולוגיה חשוב. בהיותו חזק פי שישה מאלומיניום, הוא כבד פי שניים. תכונות שימושיות נוספות שלו הוא עמידותו בטמפרטורה של 1668 מעלות, העולה על נקודת ההיתוך של הפלדה. מהירות המטוסים שנבנו מסגסוגות טיטניום הייתה פי שלושה ממהירות הקול. בגלל החיכוך של העור שלהם נגד האטמוספרה, נוצרות טמפרטורות ניכרות, אך עמידותו של הטיטניום מונעת מהעור להימס. העמידות הכימית של טיטניום היא ייחודית. ידוע שניתן להשתמש בציוד כימי העשוי מסגסוגות טיטניום הרבה יותר זמן מאשר בציוד דומה העשוי מנירוסטה.

    המתכת הנפוצה ביותר על פני כדור הארץ

    אלומיניום נקרא מתכת מעופפת. זה ידוע שזו המתכת הנפוצה ביותר על פני כדור הארץ. חלקו במסה בקרום כדור הארץ הוא 8.6 אחוזים. הפעילות הכימית של מתכת זו לא מאפשרת למצוא אותה בטבע בצורתה הטהורה, אך ידועים יותר ממאה מינרלים מאלומיניום, רובם אלומינוסיליקטים.

    אלומיניום משלב מגוון שלם של תכונות יקרות ערך - משיכות ומוליכות תרמית גבוהה, צפיפות נמוכה ומוליכות חשמלית, בנוסף - עמידות בפני קורוזיה. הודות לכך, ניתן לזייף, לגלגל, להחתים אותו ולצייר אותו.


    הסגסוגת הנפוצה ביותר שלו היא דוראלומין. הוא משמש כבסיס לייצור כנפי מטוסים ומטוסים. ידוע כי המעטפת של לוויין כדור הארץ המלאכותי הראשון הייתה עשויה מסגסוגות אלומיניום. הוא משמש בבנייה ובתעשייה. מתכת מעופפת משמשת לייצור חלקים של מכונות שונות, ציוד המשמש לייצור חומרים אורגניים וחומצות שונות, מסגרות חלונות וחיפוי חיצוני של בניינים רבי קומות, סירות חתירה ומנוע, רהיטים, כלים וכדומה.


    בצרפת יש אוניית אוקיינוס ​​אלומיניום באורך שלוש מאות מטר. לא רק הגוף עשוי מאלומיניום, אלא גם המחיצות, החלקים הפנימיים, קירות התא ואפילו כל הרהיטים.

    ובכן, המתכות היקרות בעולם אינן נכללות ברשימת הנפוצות ביותר... על המתכות היקרות ביותר תוכלו לקרוא גם באתר שלנו.
    הירשם לערוץ שלנו ב-Yandex.Zen

    מתכות הן קבוצה של יסודות בעלי תכונות ייחודיות כגון מוליכות חשמלית, העברת חום גבוהה, מקדם התנגדות חיובי, ברק אופייני וגמישות יחסית. סוג זה של חומר פשוט בתרכובות כימיות.

    סיווג לפי קבוצות

    מתכות הן בין החומרים הנפוצים ביותר בשימוש האנושות לאורך ההיסטוריה. רובם ממוקמים בשכבות האמצעיות של קרום כדור הארץ, אבל יש גם כאלה החבויות עמוק במרבצי הרים.

    נכון לעכשיו, מתכות תופסות את רוב הטבלה המחזורית (94 מתוך 118 יסודות). מבין הקבוצות המוכרות רשמית, ראוי לציין את הקבוצות הבאות:

    1. בְּסִיסִי(ליתיום, אשלגן, נתרן, פרנציום, צסיום, רובידיום). במגע עם מים הם יוצרים הידרוקסידים.

    2. אדמה אלקלית(סידן, בריום, סטרונציום, רדיום). הם שונים בצפיפות ובקשיות.

    3. ריאות(אלומיניום, עופרת, אבץ, גליום, קדמיום, פח, כספית). בשל הצפיפות הנמוכה שלהם, הם משמשים לעתים קרובות בסגסוגות.

    4. מָעֳבָר(אורניום, זהב, טיטניום, נחושת, כסף, ניקל, ברזל, קובלט, פלטינה, פלדיום וכו'). יש להם מצבי חמצון משתנים.

    5. מתכות למחצה(גרמניום, סיליקון, אנטימון, בורון, פולוניום וכו'). יש להם סריג קוולנטי גבישי במבנה שלהם.

    6. אקטינואידים(אמריקיום, תוריום, אקטיניום, ברקליום, קוריום, פרמיום וכו').

    7. לנתנידים(גדוליניום, סמריום, צריום, ניאודימיום, לוטטיום, לנתנום, ארביום וכו').

    ראוי לציין שיש מתכות בקרום כדור הארץ וכאלה שאינן מוגדרות בקבוצות. אלה כוללים מגנזיום ובריליום.

    תרכובות מקומיות

    בטבע, יש מחלקה נפרדת של קודיפיקציה כימית של גבישים. יסודות אלה כוללים מינרלים מקומיים שאינם קשורים זה לזה בהרכבם. לרוב, מתכות מקומיות בטבע נוצרות כתוצאה מתהליכים גיאולוגיים.

    ידועים 45 חומרים במצב הגבישי בקרום כדור הארץ. רובם נדירים ביותר באופיים, ומכאן מחירם הגבוה. חלקם של אלמנטים כאלה הוא רק 0.1%. ראוי לציין שגם מציאת מתכות אלו היא תהליך עתיר עבודה ויקר. הוא מבוסס על שימוש באטומים עם קליפות ואלקטרונים יציבים.

    מתכות מקומיות נקראות גם מתכות אצילות. הם מאופיינים באינרציה כימית ויציבות של תרכובות. אלה כוללים זהב, פלדיום, פלטינה, אירידיום, כסף, רותניום וכו 'נחושת נמצאת לרוב בטבע. ברזל במדינת הילידים קיים בעיקר במרבצי הרים בצורה של מטאוריטים. היסודות הנדירים ביותר של הקבוצה הם עופרת, כרום, אבץ, אינדיום וקדמיום.

    מאפיינים בסיסיים

    כמעט כל המתכות בתנאים רגילים הן קשות ועמידות. היוצא מן הכלל הוא פרנציום וכספית, שהם בסיסיים עבור כל מרכיבי הקבוצה. הטווח שלו נע בין -39 ל-+3410 מעלות צלזיוס. טונגסטן נחשב לעמיד ביותר בפני התכה. התרכובות שלו מאבדות את יציבותן רק ב-+3400 C. בין המתכות המומסות בקלות, יש להבחין בעופרת ובפח.

    האלמנטים מחולקים גם לפי צפיפות (קל וכבד) ופיסטיות (קשה ורכה). כל חיבורי המתכת הם מוליכים מצוינים. תכונה זו נקבעת על ידי נוכחותם של סריג קריסטל עם אלקטרונים פעילים. לנחושת, כסף ואלומיניום יש את המוליכות המרבית, לנתרן מוליכות מעט נמוכה יותר. ראוי לציין את התכונות התרמיות הגבוהות של מתכות. כסף נחשב למוליך החום הטוב ביותר, כספית הגרועה ביותר.

    מתכות בסביבה

    לרוב, אלמנטים כאלה ניתן למצוא בעפרות. מתכות בטבע יוצרות סולפיטים, תחמוצות וקרבונטים. כדי לטהר תרכובות, תחילה יש צורך לבודד אותן מהעפרה. השלב הבא הוא סגסוגת וגימור.

    במטלורגיה תעשייתית מבחינים בין עפרות ברזליות ללא ברזליות. הראשונים בנויים על בסיס תרכובות ברזל, השניים - על מתכות אחרות. מתכות יקרות נחשבות לפלטינה, זהב וכסף. רובם ממוקמים בקרום כדור הארץ. עם זאת, חלק קטן מגיע גם ממי הים.

    ישנם יסודות אצילים אפילו באורגניזמים חיים. בני אדם מכילים כ-3% תרכובות מתכת. במידה רבה, הגוף מכיל נתרן וסידן, הפועלים כאלקטרוליט בין תאי. מגנזיום הכרחי לתפקוד תקין של מערכת העצבים המרכזית ומסת השריר, ברזל טוב לדם, נחושת טובה לכבד.

    מציאת תרכובות מתכת

    רוב האלמנטים ממוקמים בכל מקום מתחת לשכבת האדמה העליונה. המתכת הנפוצה ביותר בקרום כדור הארץ היא אלומיניום. האחוז שלו משתנה בתוך 8.2%. מציאת המתכת הנפוצה ביותר בקרום כדור הארץ אינה קשה, מכיוון שהיא מתרחשת בצורה של עפרות.

    ברזל וסידן נמצאים בתדירות נמוכה יותר בטבע. האחוז שלהם הוא 4.1%. בהמשך מגיעים מגנזיום ונתרן - 2.3% כל אחד, אשלגן - 2.1%. שאר המתכות בטבע תופסות לא יותר מ-0.6%. ראוי לציין שניתן להשיג מגנזיום ונתרן באותה מידה הן ביבשה והן במי הים.

    יסודות מתכתיים מתרחשים בטבע בצורה של עפרות או במדינה מקומית, כגון נחושת או זהב. ישנם חומרים שצריך לקבל מתחמוצות וסולפידים, למשל המטיט, קאולין, מגנטיט, גלנה וכו'.

    ייצור מתכת

    ההליך להפקת יסודות מסתכם בהפקת מינרלים. גילוי מתכות בטבע בצורת עפרות הוא התהליך הפשוט והנפוץ ביותר בתעשייה הרחבה. כדי לחפש משקעים גבישיים, נעשה שימוש בציוד גיאולוגי מיוחד לניתוח הרכב החומרים על פיסת אדמה מסוימת. לעתים רחוקות יותר, גילוי מתכות בטבע מסתכם בשיטה הבנאלית הפתוחה-תת-קרקעית.

    לאחר הכרייה מתחיל שלב ההעשרה, כאשר רכז עפרות מופרד מהמינרל המקורי. כדי להבחין בין אלמנטים, נעשה שימוש בהרטבה, זרם חשמלי, תגובות כימיות וטיפול בחום. לרוב, שחרור עפרות מתכת מתרחש כתוצאה מהתכה, כלומר, חימום עם הפחתה.

    כריית אלומיניום

    תהליך זה מתבצע על ידי מטלורגיה לא ברזליות. מבחינת היקף הצריכה והייצור, היא מובילה בין תעשיות כבדות אחרות. למתכת הנפוצה ביותר בקרום כדור הארץ יש ביקוש רב בעולם המודרני. מבחינת נפח הייצור, האלומיניום הוא שני רק לפלדה.

    אלמנט זה משמש בעיקר בתעשיות התעופה, הרכב והחשמל. ראוי לציין שניתן להשיג את המתכת הנפוצה ביותר בקרום כדור הארץ גם "מלאכותית". תגובה כימית כזו תדרוש בוקסיט. אלומינה נוצרת מהם. על ידי שילוב של חומר זה עם אלקטרודות פחמן ומלח פלואוריד בהשפעת זרם חשמלי, אתה יכול להשיג את הטהור ביותר

    המדינה המובילה בין היצרנים של רכיב זה היא סין. מותכים שם עד 18.5 מיליון טון מתכת בשנה. החברה המובילה בדירוג דומה לייצור אלומיניום היא ההתאחדות הרוסית-שוויצרית UC RUSAL.

    יישום של מתכות

    כל מרכיבי הקבוצה עמידים, אטומים ועמידים יחסית לטמפרטורה. זו הסיבה שמתכות נפוצות כל כך בחיי היומיום. כיום, הם משמשים לייצור חוטי חשמל, נגדים, ציוד וכלי בית.

    מתכות הן חומרים מבניים אידיאליים וסגסוגות טהורות ומשולבות משמשות בבנייה. בהנדסת מכונות ותעופה, החיבורים העיקריים הם פלדה וקשרים קשים יותר.