Způsoby výroby kovů. Druhy slitin. Příprava alkalických kovů

Moderní člověk ve svém každodenním životě je obklopen řadou kovů. Většina položek, které používáme, jsou tyto chemické látky jsou přítomny. Stalo se to proto, že lidé našli různé způsoby výroby kovů.

Co je kovový

Tyto cenné látky pro osoby činné v anorganické chemii. Získávání kovů člověku umožňuje vytvořit více dokonalou techniku, zlepšuje naše životy. Co představují? Předtím, než budeme uvažovat o nejběžnější metody výroby kovů, je nutné pochopit, co jsou zač. Kovy jsou skupina chemických prvků ve formě jednoduchých látek, které mají charakteristické vlastnosti:

• tepelná a elektrická vodivost;

• vysoká tažnost;

• lesk.

Člověk může snadno odlišit od jiných látek. Charakteristickým rysem všech kovů je přítomnost speciálního lesku. Pochází z odrazu světelných paprsků, které spadají na povrchu nemají chybět. Lesk - je společným vlastnictvím všech kovů, ale je to nejzřetelněji projevuje ve stříbře.

V současné době vědci objevili 96 z těchto chemických prvků, i když ne všechny z nich jsou uznávány oficiální vědy. Jsou rozděleny do skupin v závislosti na jejich vlastní charakteristické vlastnosti. Tak kovy jsou následující:

• alkalické - 6;

• alkalické - 6;

• přechodu - 38;

• Nízká hmotnost - 11;

• polokovy - 7;

• lanthanides - 14;

• actinides - 14.

získávání kovů

Pro vyrobení slitiny musí nejprve obdrží kov z přírodní rudy. Nativní prvky - to jsou látky, které se vyskytují v přírodě ve volném stavu. Patří mezi ně platinu, zlato, cín a rtuť. Jsou odděleny od nečistot mechanicky nebo chemických činidel.

Zbývající kovy se získávají zpracováním se sloučeninami. Ty se nacházejí v různých minerálů. Ruda - to minerály a horniny, které obsahují kovové sloučeniny jako jsou oxidy, uhličitany, nebo sulfidy. Pro jejich výrobu s použitím chemického ošetření.

Způsoby získávání kovů:

• obnovu oxidů uhlíku;

• cín z cínu přijímacího kamene;

• výroba litiny z železné rudy ;

• spalování sloučenin síry ve speciálních pecích.

K usnadnění získávání kovů z rudy horniny jsou k nim přidány různé látky nazývané toky. Pomáhají odstranění nežádoucích nečistot, jako je například jíl, vápenec, písek. V důsledku tohoto procesu vyrobené tavitelné látky zvané strusky.

V přítomnosti významných množství nečistot před tavení rud obohacen o odstranění velké části nepotřebné součásti. Nejpoužívanější metody pro tuto léčbu - flotační, magnetické a gravitační metodou.

alkalické kovy

Hmotnostní příjem alkalický kov - složitý proces. To je způsobeno tím, že se v přírodě nevyskytuje pouze ve formě chemických sloučenin. Vzhledem k tomu, že se redukční činidlo, jejich příprava v doprovodu vysokých nákladů na energii. Existuje několik způsobů, jak získat alkalické kovy:

• Li se mohou připravit z jeho oxidu ve vakuu nebo taveniny elektrolýzy její chlorid vytvořený během zpracování spodumenem.

• sodný extrahuje pražením s popelem z uhlí v uzavřených kelímcích nebo chloridu elektrolýzy taveniny s přídavkem vápníku. První metoda je časově nejnáročnější.

• draselný získaná tavenina elektrolýzu nebo její soli, sodíkovými přes její chlorid. Také se připravují reakcí roztaveného hydroxid draselný a kapalného sodíku při teplotě 440 ° C,

• cesia a rubidia extrahována obnovení jejich chlorid vápenatý při teplotě 700-800 ° C, nebo zirkonia při 650 ° C, Příprava alkalického kovu tímto způsobem je velmi energeticky náročné a nákladné.

Rozdíly mezi kovy a slitiny

V zásadě jasná hranice mezi kovů a jejich slitin prakticky neexistující, protože i ty čisté, jednoduché látky jsou frakce nečistot. Tak jaký je mezi nimi rozdíl? Téměř všechny kovy používané v průmyslu a v dalších odvětvích hospodářství, se používají ve formě slitin, získaných přidáním cílevědomě hlavních chemických prvků ostatních složek.

slitiny

Technologie potřebuje celou řadu kovových materiálů. V tomto případě, čisté chemické prvky jsou prakticky nepoužívá, protože nemají potřebné vlastnosti pro lidi. Pro jejich potřeby jsme vymysleli různé metody pro výrobu slitin. Tento termín se vztahuje na makroskopicky homogenního materiálu, který se skládá ze dvou nebo více chemických prvků. Vyznačující se tím, že kovové složky jsou převládající ve slitině. Tato látka má svou vlastní strukturu. Ve slitinách rozlišit následující složky:

• základ, skládající se z jednoho nebo více kovů;

• malé přídavky úpravou a legujících prvků;

• obnoveny nečistoty (proces, přirozené, náhodné).

Že kovové slitiny jsou hlavní konstrukční materiál. V technologii, existuje více než 5000.

druhy slitin

Navzdory této odrůdy slitin, většina lidí hraje hodnotu pro ty, které jsou na bázi železa a hliníku. Jsou to oni, kdo jsou nejvíce často nalezené v každodenním životě. Druhy slitin jsou různé. Navíc, oni jsou rozděleny podle několika kritérií. Vzhledem k tomu, že existují různé způsoby výroby slitin. Podle tohoto kritéria se dělí na:

• slitiny, které se získají krystalizací složek míchat v roztaveném stavu.

• prášek, pomocí stlačení směsi prášků a následným slinováním při vysoké teplotě. A často součásti těchto slitin jsou nejen jednoduché chemické prvky, ale jejich různé sloučeniny, jako jsou karbidy titanu nebo slitiny wolframu v pevné látce. Přidání je v různých množstvích, změnit vlastnosti kovových materiálů.

Způsoby pro přípravu slitin ve formě hotového výrobku nebo obrobku se rozdělí na:

• lití (silumin, litina);

• deformovatelný (ocel);

• prášek (wolfram titanu).

typy slitin

Způsoby výroby kovů jsou různé, a takto vyrobené vzhledem k jejich materiály mají různé vlastnosti. V pevném stavu slitiny jsou:

• homogenní (jednotný), sestávající z krystalů stejného typu. Oni jsou často označovány jako jednofázové.

• Heterogenní (heterogenní), označovaný jako multi-fáze. Když jsou vloženy do spodní části slitiny se bere jako pevný roztok (matice fáze). Složení heterogenní látky tohoto typu závisí na složení jejích chemických prvků. Tyto slitiny mohou obsahovat následující složky: vnitřní a substitučních tuhých roztoků, chemické sloučeniny (karbidy, intermetalické sloučeniny, nitridy), krystality jednoduchých látek.

vlastnosti slitin

Bez ohledu na to, jaké metody výroby kovů a slitin jsou použity, jejich vlastnosti jsou zcela určeny krystalové struktury fází a mikrostruktury těchto materiálů. Každý z nich je jiný. Tyto makroskopické vlastnosti slitin závisí na jejich mikrostruktury. Jsou v každém případě rozlišují podle jejich fázové charakteristiky závislé výhradně na krystalové struktuře materiálu. Makroskopická homogenita heterogenních (vícefázových) slitin získaná rovnoměrné rozdělení fází v kovové matrici.

Nejdůležitější vlastnosti slitiny se považuje za svařitelnost. Jinak jsou identické kovy. To znamená, že slitiny mají tepelnou a elektrickou vodivost, tažnost a odrazivosti (lesk).

odrůdy slitiny

Různé způsoby výroby slitin umožnily osoba navrhnout velký počet kovových materiálů, které mají různé vlastnosti a charakteristiky. Podle účelu, které jsou rozděleny do následujících skupin:

• Strukturální (ocel, dural, železo). Do této skupiny patří, slitiny se speciálními vlastnostmi. Takže oni se liší vnitřně bezpečné nebo valivá vlastnosti. Patří mezi ně mosazi a bronzu.

• Chcete-li naplnit ložiska (Babbitt).

• Pro elektrické topení a měřících zařízení (nichromu, manganinové).

• Pro výrobu řezných nástrojů (win).

Při výrobě lidí použít i jiné typy kovových materiálů, jako jsou nízkotající, tepelně odolnou proti korozi odolného a amorfní slitiny. Také se široce používají magnety a thermoelectrics (teluridy selenid a vizmutu, olova, antimonu a další).

feroslitinovou

Téměř všechny taví železo ve světě je zaměřen na výrobu jednoduchých a legovaných ocelí. Používá se také při výrobě surového železa. železné slitiny získal svou popularitu vzhledem k tomu, že mají příznivé vlastnosti pro člověka. Byly získány přidáním jednoduché chemické prvku různých komponent. Tak, a to navzdory skutečnosti, že různé slitiny železa vyrobeného na základě jedné látky, oceli a litiny mají různé vlastnosti. Vzhledem k tomu, že jsou různých oblastech použití. Většina oceli tvrdší než železo. Různé způsoby přípravy těchto kovů umožňují získat různé stupně (stupeň) těchto slitin železa.

Zlepšené vlastnosti slitin

Prostřednictvím legovacích kovů a některých dalších prvků lze získat materiály se zlepšenými vlastnostmi. Například, mez kluzu z čistého hliníku je 35 MPa. Při přípravě na kovové slitiny s mědí (1,6%), Zn (5,6%), hořčík (2,5%) je index vyšší než 500 MPa.

Vzhledem k složených různými poměry různých chemických látek, je možno získat kovové materiály se zlepšenými magnetickými, tepelné nebo elektrické vlastnosti. Hlavní roli v tomto procesu je struktura slitiny představující distribuci jeho krystalů a typ vazeb mezi atomy.

Ocel a železo

Tyto slitiny se vyrábějí sloučeniny železa a uhlíku (2%). Při výrobě legovaných materiálů, do nich byly přidány niklu, chrom, vanad. Všechny běžné typy ocelí se dělí na:

• s nízkým obsahem uhlíku (0,25% uhlíku), používané pro výrobu různých konstrukcí;

• s vysokým obsahem uhlíku (více než 0,55%), je určen pro výrobu řezných nástrojů.

Různé značky oceli se používají ve strojírenství, a další produkty.

slitina železa s uhlíkem, což je procentní podíl 2-4% se nazývá surového železa. Složení tohoto materiálu obsahuje křemík. Z různých výrobků z litiny má dobré mechanické vlastnosti.

Barevné kovy

Kromě železa a další prvky použity pro výrobu různých kovových materiálů. V důsledku jejich sloučenin jsou neželezné slitiny. V životě, lidé našli největší aplikační materiály na bázi:

• měď, mosaz volal. Ty obsahují 5-45% zinku. Je-li obsah je 5-20%, měď s názvem červené a pokud 20-36% - žlutá. K dispozici jsou slitiny mědi s křemíkem, cínu, berylia, hliníku. Nazývají se bronzy. Existuje několik typů těchto slitin.

• Olovo představuje konvenční pájka (tretnik). V této slitiny, na 1 díl dílů cínu chemické pripadaet 2. Při výrobě ložisek použitých Babbitt což je slitina olova, cínu, arsenu a antimonu.

• hliník, titan, hořčík a berylium, které jsou lehké neželezné slitiny, které mají vysokou pevnost a vynikající mechanické vlastnosti.

Způsoby pro přípravu

Hlavní metody získávání kovů a slitin:

• slévárenství, při které se tuhnutí homogenní směsi různých roztavených složek. Pro slitiny s použitím pyrometalurgickými metody pro získávání a electrometallurgical kovů. První provedení se využívá k vytápění syrové tepelné energie vzniklé v průběhu spalovacího procesu. Získané pyrometalurgického oceli v martinských pecí a železa ve vysokých pecích. Je-li proces electrometallurgical surovina zahřátá v elektrických obloukových nebo indukčních pecí. V tomto případě je surovinou rasslavlyaetsya velmi rychle.

• prášek, vyznačující se tím, že prášek z jeho složek použitých pro výrobu slitiny. Vzhledem k jejich lisování, čímž se získá určitý tvar, a potom slinuje ve speciálních pecích.