Хиймэл аргаар бүтээгдсэн материалыг үйлдвэрлэл, өдөр тутмын амьдралд улам бүр ашиглаж байгаа хэдий ч метал ашиглахаас татгалзах боломжгүй байна. Эдгээр нь өвөрмөц шинж чанартай хосолсон шинж чанартай бөгөөд хайлш нь тэдний чадавхийг дээд зэргээр нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Металлын үйлдвэрлэл, ашиглалт ямар салбарт байна вэ?
Бүлэг элементийн шинж чанар
Металл гэдэг нь өвөрмөц шинж чанартай органик бус химийн бодисын иж бүрдэл гэж ойлгогддог. Эдгээрт ихэвчлэн дараах зүйлс орно:
- өндөр дулаан дамжуулалт;
- уян хатан чанар, боловсруулахад харьцангуй хялбар;
- харьцангуй өндөр хайлах цэг;
- сайн цахилгаан дамжуулах чанар;
- онцлог "металл" гялбаа;
- урвал дахь бууруулагчийн үүрэг;
- өндөр нягтралтай.
Мэдээжийн хэрэг, энэ бүлгийн бүх элементүүдэд эдгээр бүх шинж чанарууд байдаггүй, жишээлбэл, мөнгөн ус нь өрөөний температурт шингэн, галли нь хүний гарын халуунд хайлдаг, висмутыг хуванцар гэж нэрлэх аргагүй юм. Гэхдээ ерөнхийдөө эдгээр бүх шинж чанарыг металлын нийлбэрээс харж болно.
Дотоод ангилал
Металлуудыг нөхцөлт байдлаар хэд хэдэн ангилалд хуваадаг бөгөөд тэдгээр нь тус бүрдээ янз бүрийн үзүүлэлтээр бие биедээ хамгийн ойр байгаа элементүүдийг нэгтгэдэг. Дараах бүлгүүд ялгагдана:
- шүлтлэг - 6;
- шүлтлэг дэлхий - 4;
- шилжилтийн - 38;
- гэрэл - 7;
- хагас металл - 7;
- лантанид - 14+1;
- актинид - 14+1;
Бүлгүүдээс өөр хоёр байна: бериллий ба магни. Ийнхүү одоогийн байдлаар бүх нээсэн элементүүдээс 94 эрдэмтэн металыг хамааруулж байна.
Үүнээс гадна өөр ангилалууд байдгийг дурдах нь зүйтэй. Тэдний үзэж байгаагаар, үнэт металл, цагаан алтны бүлгийн металл, шилжилтийн дараах, галд тэсвэртэй, хар ба өнгөт металл гэх мэтийг тусад нь авч үздэг. Энэ арга нь зөвхөн тодорхой зорилгоор утга учиртай байдаг тул нийтээр хүлээн зөвшөөрсөн ангиллыг ашиглах нь илүү тохиромжтой байдаг..
Хүлээн авсан түүх
Хүн төрөлхтөн хөгжлийнхөө туршид металл боловсруулах, ашиглахтай нягт холбоотой байсан. Хамгийн түгээмэл элементүүдээс гадна тэдгээрийг зөвхөн механик боловсруулалтын тусламжтайгаар янз бүрийн бүтээгдэхүүнээр хийж болно. Хүдэртэй ажиллах ур чадвар байхгүй байсан тул эхэндээ зөвхөн бөөм ашиглах тухай байсан. Эхлээд энэ нь зөөлөн металл байсан бөгөөд энэ нь чулууг орлуулсан зэсийн эрин үед нэрээ өгсөн юм. Энэ хугацаанд хүйтнээр цутгах аргыг боловсруулсан. Зарим соёл иргэншилд хайлуулах боломжтой болсон. Аажмаар хүмүүс өнгөт будгийг эзэмшсэналт, мөнгө, цагаан тугалга зэрэг металлууд.
Хожим нь зэсийн үеийг хүрэл зэвсгийн үе сольсон. Энэ нь 20 мянга орчим жил үргэлжилж, хүн төрөлхтний хувьд эргэлтийн цэг болсон, учир нь энэ хугацаанд хайлш авах боломжтой болсон. Металлургийн үйлдвэрлэл аажмаар хөгжиж, металл олж авах арга улам боловсронгуй болж байна. Гэсэн хэдий ч 13-12 зууны үед. МЭӨ д. Хүрэл нуралт гэж нэрлэгддэг байсан бөгөөд энэ нь төмрийн зэвсгийн эхлэлийг тавьсан юм. Энэ нь цагаан тугалганы нөөц дууссантай холбоотой байх магадлалтай. Тухайн үед олдсон хар тугалга, мөнгөн ус нь хүрэлийг орлох боломжгүй байв. Тиймээс хүмүүс хүдрээс металл үйлдвэрлэлийг хөгжүүлэх шаардлагатай болсон.
Дараагийн үе тийм ч удаан үргэлжилсэнгүй - мянган жил хүрэхгүй ч түүхэнд тод ул мөрөө үлдээсэн. Хэдийгээр төмрийг эрт дээр үеэс мэддэг байсан ч хүрэлтэй харьцуулахад дутагдалтай байсан тул бараг ашигладаггүй байв. Нэмж дурдахад, хүдрийг хайлуулах нь илүү их хөдөлмөр зарцуулдаг байсан бол сүүлийнхийг олж авахад илүү хялбар байсан. Үнэн хэрэгтээ уугуул төмөр нь маш ховор байдаг тул хүрэлийг орхих нь тийм ч удаан байсан нь гайхах зүйл биш юм.
Метал олборлох ур чадварын утга учир
Хүний өвөг дээдэс анх хурц чулууг саваанд уяж багаж хийж байсантай адил шинэ материалд шилжих шилжилт яг л сүр жавхлантай болсон. Металл бүтээгдэхүүний гол давуу тал нь тэдгээрийг хийхэд хялбар, засах боломжтой байсан. Чулуу нь уян хатан чанар, уян хатан чанаргүй тулҮүнээс ямар ч зэвсгийг зөвхөн шинээр хийх боломжтой, тэдгээрийг засах боломжгүй.
Тиймээс металлын хэрэглээнд шилжсэнээр багаж хэрэгслийг улам боловсронгуй болгож, урьд өмнө хийх боломжгүй байсан гэр ахуйн эд зүйлс, гоёл чимэглэлүүд гарч ирэв. Энэ бүхэн нь технологийн дэвшилд түлхэц өгч, металлургийн хөгжлийн үндсийг тавьсан юм.
Орчин үеийн аргууд
Хэрэв эрт дээр үед хүмүүс зөвхөн хүдрээс металл олж авдаг байсан бол, эсвэл бөөмөөр ханаж чаддаг байсан бол одоо өөр арга зам бий. Тэд химийн хөгжлийн ачаар боломжтой болсон. Ийнхүү хоёр үндсэн чиглэл гарч ирэв:
- Пирометаллурги. Энэ нь эрт хөгжиж эхэлсэн бөгөөд материалыг боловсруулахад шаардагдах өндөр температуртай холбоотой юм. Энэ чиглэлийн орчин үеийн технологи нь мөн плазмыг ашиглах боломжийг олгодог.
- Гидрометаллурги. Энэ чиглэл нь хүдэр, хаягдал, баяжмал гэх мэтээс ус, химийн урвалж ашиглан элемент гаргаж авах үйл ажиллагаа явуулдаг. Жишээлбэл, электролизийн аргаар металл үйлдвэрлэх арга нь маш түгээмэл бөгөөд карбюржуулах арга нь бас нэлээд түгээмэл байдаг.
Өөр нэг сонирхолтой технологи бий. Үүний ачаар өндөр цэвэршилттэй, хамгийн бага алдагдалтай үнэт металлыг олж авах боломжтой болсон. Энэ нь боловсронгуй байдлын тухай юм. Энэ процесс нь цэвэршүүлэх нэг хэлбэр, өөрөөр хэлбэл хольцыг аажмаар ялгах явдал юм. Жишээлбэл, алтны хувьд хайлмалыг хлороор ханасан, цагаан алт нь уусдаг.эрдсийн хүчил, дараа нь урвалжаар тусгаарлана.
Дашрамд дурдахад, хайлуулах эсвэл олборлох нь эдийн засгийн хувьд үр ашиггүй тохиолдолд электролизийн аргаар метал олж авах нь ихэвчлэн ашиглагддаг. Хөнгөн цагаан, натритай яг ийм зүйл тохиолддог. Нэлээд ядуу хүдрээс ч их зардал гаргахгүйгээр өнгөт металл авах боломжтой илүү шинэлэг технологиуд байгаа ч бид энэ талаар бага зэрэг дараа ярих болно.
Хайлшны тухай
Эртний үед мэдэгдэж байсан ихэнх металлууд зарим хэрэгцээг тэр бүр хангаж чаддаггүй байв. Зэврэлт, хатуулаг хангалтгүй, хэврэг, хэврэг, эмзэг байдал - цэвэр хэлбэрээр байгаа элемент бүр өөрийн гэсэн сул талуудтай байдаг. Тиймээс мэдэгдэж байгаа давуу талуудыг хослуулсан шинэ материалыг хайж олох, өөрөөр хэлбэл металлын хайлшийг олж авах арга замыг олох шаардлагатай болсон. Өнөөдөр хоёр үндсэн арга байна:
- Зохиолж байна. Холимог бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хайлалтыг хөргөж, талстжуулна. Энэ арга нь хүрэл, гууль зэрэг хайлшийн анхны дээжийг авах боломжийг олгосон юм.
- Дарж байна. Нунтаг хольцыг өндөр даралтанд оруулаад дараа нь шингэлнэ.
Цаашид сайжруулах
Сүүлийн хэдэн арван жилд хамгийн ирээдүйтэй зүйл бол биотехнологи, ялангуяа бактерийн тусламжтайгаар металл үйлдвэрлэх явдал юм. Сульфидын түүхий эдээс зэс, никель, цайр, алт, уран гарган авах боломжтой болсон. Эрдэмтэд бичил биетүүдийг уусгах, исэлдүүлэх, сорбцлох, тунадасжуулах зэрэг үйл явцтай холбоно гэж найдаж байна. Үүнээс гадна, энэ нь маш чухал юмГүн бохир усыг цэвэрлэх асуудал, үүний тулд мөн тэд бактерийн оролцоотой шийдэл олохыг хичээж байна.
Програм
Металл болон хайлшгүйгээр хүн төрөлхтөнд одоо мэдэгдэж байгаа хэлбэрээр амьдрал боломжгүй байх байсан. Өндөр барилга, онгоц, сав суулга, толь, цахилгаан хэрэгсэл, машин болон бусад олон зүйл зөвхөн хүмүүс чулуунаас зэс, хүрэл, төмөр рүү хол шилжсэний ачаар л оршин тогтнож байна.
Цахилгаан болон дулаан дамжилтын онцгой чанараараа металыг утас, кабельд олон төрлийн зориулалтаар ашигладаг. Алтыг исэлдүүлэхгүй контакт хийхэд ашигладаг. Хүч чадал, хатуулаг байдлаас шалтгаалан металыг барилгын ажилд өргөнөөр ашигладаг бөгөөд олон төрлийн бүтэцтэй байдаг. Хэрэглээний өөр нэг талбар бол багаж хэрэгсэл юм. Ажлын хэсэг, жишээлбэл, зүсэх хэсэг, хатуу хайлш, тусгай төрлийн ган зэргийг ихэвчлэн ашигладаг. Эцэст нь үнэт металлыг үнэт эдлэлийн материал болгон өндөр үнэлдэг. Тиймээс маш олон програм байгаа.
Металл ба хайлшийн тухай сонирхолтой
Эдгээр элементүүдийн хэрэглээ маш өргөн тархсан бөгөөд маш урт түүхтэй тул янз бүрийн сонин нөхцөл байдал үүсэх нь гайхах зүйл биш юм. Тэд болон хэдхэн сонирхолтой баримтыг төгсгөлд нь дурдъя:
- Хөнгөн цагааныг өргөнөөр ашиглахаас өмнө маш их үнэлдэг байсан. III Наполеон зочдыг хүлээж авахдаа хэрэглэдэг хутганы хэрэгсэл нь энэ материалаар хийгдсэн бөгөөдхааны бахархал.
- Испани хэлээр цагаан алт гэдэг нэр нь "мөнгө" гэсэн утгатай. Харьцангуй өндөр хайлах цэг, тиймээс үүнийг удаан хугацаанд ашиглах боломжгүй байсан тул элемент нь ийм таагүй нэртэй болсон.
- Алт нь хамгийн цэвэр хэлбэрээрээ зөөлөн бөгөөд хумсаараа амархан маажин болдог. Ийм учраас үүнийг мөнгө эсвэл зэсээр хайлуулж үнэт эдлэл хийдэг.
- Халуун уян хатан чанар, өөрөөр хэлбэл хэлбэр санах ойн нөлөө бүхий хайлшууд байдаг. Гэмтэж, дараа нь халах үед тэдгээр нь анхны байдалдаа буцаж ирдэг.
