Металлдар байыркы мезгилден бери адамдар тарабынан колдонулган эң кеңири таралган материал (пластика жана айнек менен бирге). Ошондо да металлдардын өзгөчөлүгү адамга белгилүү болгон, ал алардын бардык касиеттерин кооз искусство чыгармаларын, идиш-аяктарды, тиричилик буюмдарын, конструкцияларды жаратуу үчүн пайдалуу колдонгон.
Бул заттарды кароодо негизги өзгөчөлүктөрдүн бири алардын катуулугу жана отко чыдамдуулугу. Бул белгилүү бир металлдын колдонуу аянтын аныктоого мүмкүндүк берген ушул сапаттар. Ошондуктан, биз бардык физикалык касиеттерди карап чыгабыз жана эритүү маселелерине өзгөчө көңүл бурабыз.
Металдардын физикалык касиеттери
Физикалык касиеттери боюнча металлдардын мүнөздөмөсү төрт негизги пункт катары көрсөтүлүшү мүмкүн.
- Металл жалтыратуу - жез менен алтындан башкасынын бардыгы бирдей күмүш-ак сулуу мүнөздүү жылтыракка ээ. Алар, тиешелүүлүгүнө жараша, кызгылт жана сары түскө ээ. Кальций - күмүш көк.
- Агрегаттык абал - суюктук түрүндөгү сымаптан башка бардык катуу заттар нормалдуу шарттарда.
- Электр жана жылуулук өткөрүмдүүлүк - баарына мүнөздүүметаллдар, бирок ар кандай даражада көрсөтүлөт.
- Согулгандык жана ийкемдүүлүк бардык металлдар үчүн жалпы параметр болуп саналат, ал конкреттүү өкүлгө жараша өзгөрүшү мүмкүн.
- Эрүү жана кайноо температурасы - кайсы металл отко чыдамдуу, кайсынысы эригич экенин аныктайт. Бул параметр бардык элементтер үчүн башкача.
Бардык физикалык касиеттери металл кристалл торунун өзгөчө түзүлүшү менен түшүндүрүлөт. Анын мейкиндикте жайгашуусу, формасы жана күчү.
Эрийүүчү жана отко чыдамдуу металлдар
Бул параметр каралып жаткан заттардын колдонулуш тармагына келгенде абдан маанилүү. Отко чыдамдуу металлдар жана эритмелер машина куруунун жана кеме куруунун, коп маанилуу буюмдарды эритуу-нун жана куюунун, жогорку сапаттагы жумушчу шаймандарды алуунун негизи болуп саналат. Ошондуктан, эрүү жана кайноо чекиттерин билүү маанилүү.
Металлдарды бекемдиги боюнча мүнөздөп, аларды катуу жана морт болуп бөлсөк болот. Эгерде биз отко чыдамдуулук жөнүндө айтсак, анда эки негизги топ бар:
- Эритүүчү - булар 1000 оС төмөн температурада агрегация абалын өзгөртүүгө жөндөмдүү. Мисалдар: калай, коргошун, сымап, натрий, цезий, марганец, цинк, алюминий жана башкалар.
- Эрүү температурасы көрсөтүлгөн мааниден жогору болгон отко чыдамдуулар. Алардын саны анчалык деле көп эмес, практикада андан да азыраак колдонулат.
Эрүү температурасы 1000ден жогору болгон металлдардын таблицасы оС төмөндө көрсөтүлгөн. Такэң отко чыдамдуу өкүлдөр анда жайгашкан.
| Металлдын аталышы | Эрүү температурасы, oC | Кайнуу температурасы, oC |
| Алтын, Au | 1064.18 | 2856 |
| Берилий, Бол | 1287 | 2471 |
| Кобальт, Ко | 1495 | 2927 |
| Chrome, Cr | 1907 | 2671 |
| Жез, Cu | 1084, 62 | 2562 |
| Темир, Fe | 1538 | 2861 |
| Гафний, Hf | 2233 | 4603 |
| Иридий, Ир | 2446 | 4428 |
| Марганец, Mn | 1246 | 2061 |
| Молибден, Мо | 2623 | 4639 |
| Ниобий, Nb | 2477 | 4744 |
| Никель, Ни | 1455 | 2913 |
| Палладий, Pd | 1554, 9 | 2963 |
| Платина, Pt | 1768.4 | 3825 |
| Рениум, Re | 3186 | 5596 |
| Родий, Rh | 1964 | 3695 |
| Рутений, Ru | 2334 | 4150 |
| Тантал, Та | 3017 | 5458 |
| Technetium, Tc | 2157 | 4265 |
| Торий, Th | 1750 | 4788 |
| Титан, Ti | 1668 | 3287 |
| Ванадий, V | 1910 | 3407 |
| Вольфрам, W | 3422 | 5555 |
| Цирконий, Zr | 1855 | 4409 |
Бул металл таблицасы эрүү температурасы 1000 oC жогору болгон бардык өкүлдөрдү камтыйт. Бирок, иш жүзүндө алардын көбү ар кандай себептерден улам колдонулбайт. Мисалы, экономикалык пайдадан же радиоактивдүүлүктөн, өтө жогорку морттуктан, жегичтик чабуулга кабылгандыктан.
Дүйнөдөгү эң отко чыдамдуу металл вольфрам экени таблицадагы маалыматтардан да ачык көрүнүп турат. Алтын эң төмөнкү баалуулукка ээ. Металлдар менен иштөөдө жумшактык маанилүү. Ошондуктан, жогоруда айтылгандардын көбү техникалык максаттарда да колдонулбайт.
Эң отко чыдамдуу металл вольфрам
Мезгилдик системада 74 сериялык номуру астында жайгашкан. Аты атактуу физик Стивен Вольфрамдын аты менен берилген. Кадимки шарттарда бул күмүш-ак түстөгү катуу, отко чыдамдуу металл. Бул ачык металлдык жылтылдаганы бар. Химиялык жактан иш жүзүндө инерттүү, реакцияны каалабайт.
Жаратылышта минералдар катары кездешет:
- волфрамит;
- scheelite;
- huebnerite;
- ферберит.
Окумуштуулар вольфрам эң отко чыдамдуу металл экенин далилдешти. Бирок, себоргиум теориялык жактан бул металл боюнча рекордду жаңылоого жөндөмдүү деген сунуштар бар. Бирок бул радиоактивдүү элемент болуп саналат, ал өтө кыска мөөнөткө ээ. Ошондуктан, аны далилдөө азырынча мүмкүн эмес.
Белгилүү температурада (1500 оС) вольфрам ийкемдүү жана ийкемдүү болуп калат. Демек, анын негизинде жука зымды жасоого болот. Бул касиет кадимки үй лампаларында жиптерди жасоо үчүн колдонулат.
3400 oС жогору температурага туруштук бере ала турган эң отко чыдамдуу металл катары вольфрам технологиянын төмөнкү тармактарында колдонулат:
- аргон ширетүү үчүн электрод катары;
- кислотага туруктуу, эскирүүгө жана ысыкка туруктуу эритмелерди алуу үчүн;
- жылытуу элементи катары;
- вакуумдук түтүктөрдө жип жана башка нерселер.
Металл вольфрамдан тышкары анын бирикмелери технологияда, илимде жана электроникада кеңири колдонулат. Дүйнөдөгү эң отко чыдамдуу металл катары ал өтө жогорку сапаттык мүнөздөмөлөргө ээ кошулмаларды түзөт: бекем, химиялык чабуулдардын дээрлик бардык түрлөрүнө туруктуу, коррозияга дуушарланбайт, төмөнкү жана жогорку температурага (вон, вольфрам сульфиди, анын монокристалдары жана башка) туруштук берет. заттар).
Ниобий жана анын эритмелери
Nb, же ниобий, кадимки шарттарда күмүш-ак жылтырак металл. Ал ошондой эле отко чыдамдуу, анткени анын суюктуктун өтүү температурасы 2477 oC. Дал ушул сапат, ошондой эле төмөнкү химиялык активдүүлүктүн жана өтө өткөргүчтүктүн айкалышы, ниобийдин жыл сайын адамдын практикалык ишмердигинде көбүрөөк популярдуу болушуна мүмкүндүк берет. Бүгүнкү күндө бул металл колдонулатсыяктуу тармактар:
- ракета илими;
- аэрокосмостук өнөр жайы;
- өзөктүк энергия;
- химиялык аппараттар инженериясы;
- радиотехника.
Бул металл өзүнүн физикалык касиеттерин өтө төмөн температурада да сактайт. Анын негизинде жасалган буюмдар коррозияга туруктуулугу, ысыкка туруктуулугу, бекемдиги жана мыкты өткөргүчтүгү менен айырмаланат.
Бул металл химиялык туруктуулукту жогорулатуу үчүн алюминий материалдарына кошулат. Андан катоддор жана аноддор жасалат, аны менен түстүү эритмелер легирленет. Кээ бир өлкөлөрдө атүгүл монеталарда ниобий камтылган.
Тантал
Металл, эркин формада жана нормалдуу шарттарда оксид пленкасы менен капталган. Ал кеңири таралган жана адамдар үчүн өтө маанилүү болгон физикалык касиеттердин жыйындысына ээ. Анын негизги мүнөздөмөлөрү төмөнкүлөр:
- 1000ден жогору температурада oC супер өткөргүчкө айланат.
- Бул вольфрам менен ренийден кийинки эң отко чыдамдуу металл. Эрүү чекити 3017 oC.
- Газды эң сонун сиңирүү.
- Иштөө оңой, анткени ал барактарга, фольгаларга жана зымдарга бир аз кыйынчылык менен айланат.
- Катуулугу жакшы жана морт эмес, ийкемдүүлүктү сактайт.
- Химиялык заттарга абдан чыдамдуу (суу аймактарында да эрибейт).
Ушул мүнөздөмөлөрдүн аркасында ал көптөгөн ысыкка жана кислотага туруктуу, коррозияга каршы эритмелердин негизи катары популярдуулукка ээ боло алды. Анын көп сандаган кошулмалары ядролук физикада, электроникада жана эсептөө приборлорунда колдонулат. Алар супер өткөргүч катары колдонулат. Мурда тантал ысытуу лампаларынын элементи катары колдонулган. Эми анын ордун вольфрам ээледи.
Хром жана анын эритмелери
Эң катуу металлдардын бири, түсү табигый түрдө көк-ак. Анын эрүү температурасы буга чейин каралган элементтерден төмөн жана 1907 oC. Бирок ал механикалык стресске, кайра иштетилип, калыпка салынгандыктан, бардык жерде дагы эле инженерияда жана өнөр жайда колдонулат.
Chrome өзгөчө спрей катары баалуу. Ал буюмдарга кооз жаркырап, коррозиядан коргоо жана эскирүү туруктуулугун жогорулатуу үчүн колдонулат. Процесс хром каптоо деп аталат.
Хром эритмелери абдан популярдуу. Анткени, эритмедеги бул металлдын аз да болсо катуулугун жана соккуга туруктуулугун бир топ жогорулатат.
Цирконий
Эң кымбат металлдардын бири, ошондуктан аны техникалык максатта колдонуу кыйын. Бирок анын физикалык мүнөздөмөлөрү аны башка көптөгөн тармактарда алмаштыргыс кылат.
Кадимки шарттарда бул күмүш түстөгү кооз ак металл. Ал жетишерлик жогорку эрүү температурасына ээ - 1855 оС. Ал химиялык жактан активдүү болбогондуктан, катуулугу, коррозияга туруктуулугу бар. Ошондой эле адамдын терисине жана бүт организмге эң сонун биологиялык шайкеш келет. Бул аны баалуу кылатмедицинада колдонуу үчүн металл (инструменттер, протездер жана башкалар).
Цирконийдин жана анын кошулмаларынын, анын ичинде эритмелердин негизги колдонулуштары төмөнкүдөй:
- өзөктүк энергия;
- пиротехника;
- металл эритмеси;
- дары;
- биопрепараттарды өндүрүү;
- структуралык материал;
- супер өткөргүч сыяктуу.
Адамдын ден соолугун чыңдай турган зер буюмдар да цирконийден жана анын негизиндеги эритмелерден жасалган.
Молибден
Эгер сиз кайсы металл эң отко чыдамдуу экенин билсеңиз, анда белгиленген вольфрамдан тышкары, молибденди да атасаңыз болот. Анын эрүү температурасы 2623 oC. Ошол эле учурда, ал абдан катуу, ийкемдүү жана иштетилүүчү.
Негизинен таза түрүндө эмес, эритмелердин ажырагыс бөлүгү катары колдонулат. Алар молибдендин болушуна байланыштуу эскирүү, ысыкка туруктуулук жана коррозияга каршы бир кыйла бекемделген.
Кээ бир молибден бирикмелери техникалык майлоочу материалдар катары колдонулат. Ошондой эле, бул металл бир эле учурда күчкө да, коррозияга каршы да таасир этүүчү легирленген материал, бул өтө сейрек кездешет.
Ванадий
Күмүш жалтылдаган боз металл. Ал жетишерлик жогорку эрүү индексине ээ (1920 оС). Негизинен инерттүүлүгүнөн улам көптөгөн процесстерде катализатор катары колдонулат. Энергетикада химиялык токтун булагы катары, органикалык эмес кислоталарды өндүрүүдө колдонулат. Негизги мааниситаза металл эмес, анын кээ бир кошулмалары бар.
Рений жана анын негизиндеги эритмелер
Вольфрамдан кийинки эң отко чыдамдуу металл кайсы? Бул рений. Анын эрүү температурасы 3186 oC. Ал күчтүүлүгү боюнча вольфрамдан да, молибденден да ашып кетет. Анын пластикасы өтө жогору эмес. Ренийге суроо-талап абдан жогору, бирок аны алуу кыйын. Натыйжада, ал азыркы учурдагы эң кымбат металл.
Жасауу үчүн колдонулат:
- реактивдүү кыймылдаткычтар;
- термопар;
- спектрометрлер жана башка аппараттар үчүн жиптер;
- мунайды кайра иштетүүдө катализатор катары.
Бардык тиркемелер кымбат, ошондуктан ал өзгөчө кырдаалдарда, аны башка нерсе менен алмаштырууга мүмкүнчүлүк жок болгондо гана колдонулат.
Титан эритмелери
Титан абдан жеңил, күмүш сымал ак металл, металлургия өнөр жайында жана металл иштетүүдө кеңири колдонулат. Жакшы абалда болгондо жарылып кетиши мүмкүн, ошондуктан тез күйүүчү.
Самолет жана ракета курууда, кемелерди жасоодо колдонулат. Организмге биологиялык шайкештигинен улам медицинада кеңири колдонулат (протездер, пирсингдер, имплантаттар ж.б.).
