Доклад по химии применение металлов
Обновлено: 18.05.2024
О том, что свойства металлов меняются при их сплавлении, стало известно ещё в древности. \(5\) тысяч лет тому назад наши предки научились делать бронзу — сплав олова с медью. Бронза по твёрдости превосходит оба металла, входящие в её состав.
Свойства чистых металлов, как правило, не соответствуют необходимым требованиям, поэтому практически во всех сферах человеческой деятельности используют не чистые металлы, а их сплавы.
Сплав — это материал, который образуется в результате затвердения расплава двух или нескольких отдельных веществ.
В состав сплавов кроме металлов могут входить также неметаллы, например, такие как углерод или кремний.
Добавляя в определённом количестве примеси других металлов и неметаллов, можно получить многие тысячи материалов с самыми разнообразными свойствами, в том числе и такими, каких нет ни у одного из составляющих сплав элементов.
- механически прочнее и твёрже,
- со значительно более высокой или низкой температурой плавления,
- устойчивее к коррозии,
- устойчивее к высоким температурам,
- практически не менять своих размеров при нагревании или охлаждении и т. д.
Например, чистое железо — сравнительно мягкий металл. При добавлении в железо углерода твёрдость его существенно возрастает. По количеству углерода, а следовательно, и по твёрдости, различают сталь (содержание углерода менее \(2\) % по массе), чугун (\(С\) — более \(2\) % ). Но не только углерод изменяет свойства стали. Добавленный в сталь хром делает её нержавеющей, вольфрам делает сталь намного более твёрдой, добавка марганца делает сплав износостойким, а ванадия — прочным.
Сплавы, используемые для изготовления различных конструкций, должны быть прочными и легко обрабатываемыми.
Такие сплавы железа, как стали, отличаются высокой прочностью и твёрдостью. Их можно ковать, прессовать, сваривать.
Чугуны используют для изготовления массивных и очень прочных деталей. Например, раньше из чугуна отливали радиаторы центрального отопления, канализационные трубы, до сих пор изготавливают котлы, перила и опоры мостов. Изделия из чугуна изготавливаются с применением литья.
Сплавы алюминия, используемые в конструкциях, наряду с прочностью должны отличаться лёгкостью. Дюралюминий, силумин — сплавы алюминия, они незаменимы в самолёто-, вагоно- и кораблестроении.
Для улучшения ударопрочности, коррозионной стойкости, износоустойчивости сплавы легируют — вводят специальные добавки. Добавка марганца делает сталь ударопрочной. Чтобы получить нержавеющую сталь, в состав сплава вводят хром.
Инструментальные сплавы предназначены для изготовления режущих инструментов, штампов и деталей точных механизмов. Такие сплавы должны быть износостойкими и прочными, причём при разогревании их прочность не должна существенно уменьшаться. Таким требованиям отвечают, например, нержавеющие стали, которые прошли специальную обработку (закалку).
Для придания необходимых свойств инструментальные стали, как правило, легируют вольфрамом, ванадием или хромом.
Сплавы служат незаменимым материалом при изготовлении особо чувствительных и высокоточных приборов, различного рода датчиков и преобразователей энергии.
Например, на изготовление сердечников трансформаторов и деталей реле идёт сплав никеля. Отдельные детали электромоторов изготавливаются из сплавов кобальта.
Сплав никеля с хромом — нихром, отличающийся высоким сопротивлением — используется для изготовления нагревательных элементов печей и бытовых электроприборов.
Из сплавов меди в электротехнической промышленности и в приборостроении наиболее широкое применение находят латуни и бронзы.
Латуни незаменимы при изготовлении приборов, деталью которых являются запорные краны. Такие приборы используются в сетях подачи газа и воды.
Главным востребованным свойством легкоплавких сплавов является заданная низкая температура плавления. Это свойство, в частности, используется для пайки микросхем. Кроме того, эти сплавы должны иметь определённую плотность, прочность на разрыв, химическую инертность, теплопроводность.
Легкоплавкие сплавы производят из висмута, свинца, кадмия, олова и других металлов. Такие сплавы используют в термодатчиках, термометрах, пожарной сигнализации, например, сплав Вуда. А также в литейном деле для производства выплавляемых моделей, для фиксации костей и протезирования в медицине.
Сплав натрия с калием (температура плавления \(–\)\(12,5\) °С) используется как теплоноситель для охлаждения ядерных реакторов.
 |  |
| Рис. \(7\). Припой (сплав для паяния) имеет невысокую температуру плавления | Рис. \(8\). Легкоплавкие сплавы незаменимы в датчиках пожарной сигнализации |
Применение в чистом виде драгоценных металлов в ювелирном деле не всегда оправдано и целесообразно из-за их дороговизны, физических и химических особенностей.
Для придания ювелирным изделиям из золота большей твёрдости и износостойкости используются сплавы с другими металлами.
Самая лучшая добавка — это серебро (понижает температуру плавления) и медь (повышает твёрдость). Чистое золото используют очень редко, так как оно слишком мягкое, легко деформируется и царапается.
Из сплавов золота с \(10–30\) % других благородных металлов (платины или палладия) изготавливают форсунки лабораторных приборов, а из сплава с \(25–30\) % серебра — ювелирные изделия и электрические контакты.
Оловянная бронза (сплав меди с оловом) — один из первых освоенных человеком сплавов металлов. Она обладает большей, по сравнению с чистой медью, твёрдостью, прочностью и более легкоплавка. Бронзы успешно применяют для получения сложных по конфигурации отливок, включая художественное литьё. Классической маркой бронзы является колокольная бронза.
Одно из новых направлений в искусстве — производство художественных литых изделий из чугуна. Литые изделия из чугуна существенно превосходят по качеству кованые изделия.
Чугун — металл гораздо более хрупкий и не такой ковкий, как сталь. Но даже из такого, казалось бы, грубого материала можно получать настоящие произведения литейного искусства способом литья, например, такие как литые лестницы или решётки на окна. Такие изделия подвержены лишь поверхностной коррозии и не требуют тщательного ухода.
Применение металлов
Металл как один из самых необходимых материалов в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и иных видах жизнедеятельности человека. Анализ наиболее распространенных сплавов, применяемых на современном этапе, основные требования к ним и состав.
| Рубрика | Безопасность жизнедеятельности и охрана труда |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.01.2015 |
| Размер файла | 13,3 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Металл является одним из самых необходимых материалов в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и иных видах жизнедеятельности человека, в том числе и в профессии автомеханика. Несмотря на то, что сегодня все более популярным материалом становится пластик, в профессии автомеханика металл был и остается наиболее актуальным и некоторые детали можно изготавливать только из металла.
Чаще всего в промышленности и строительстве, а так же в автомеханике используются не чистые металлы, а их сплавы, в основе которых лежит какой-либо элемент и разнообразные добавки, улучшающие его качества - надежность, прочность и т.д. Самыми распространенными сплавами являются сталь, сплавы с чугуном, а также материалы, в основе которых лежит медь и алюминий.
Сталь является самым востребованным металлом. Подобный вывод можно сделать, проанализировав ежегодные объемы производства того или иного металла. В большинстве случаев, сталь представляет собой сплав железа с углеродом, количество которого достигает двух процентов. Сплавы стали подразделяются на несколько видов: малоуглеродистые, уровень углерода в которых не превышает 0,25%, высокоуглеродистые с содержанием углерода свыше 0,55% и легированные, дополненные никелем, хромом, ванадием. Для того чтобы значение стали в автомеханике стало для вас более явным, можно обратить внимание на то что практически полностью конструкция автомобиля состоит из различного рода сплавов со сталью.
На втором месте по находится чугун, который также представляет собой сплав железа и углерода. Только в отличие от стали, количество последнего в чугуне несколько больше. В автомеханике он не особо популярен, так как метал чугун не имеет необходимой подчас эластичности, и склонен к расколу. Для придания сплаву прочности в чугун добавляется кремний. Особенно широкое распространение чугун получил в отличие от автомеханики в строительстве: он используется для изготовления трубопроводной арматуры, крышек люков и других элементов, основным требованием которых является прочность. При применении в автомеханике требуются более гибкие и менее склонные к расколу сплавы металлов.
Чугун, как и сталь, получают путем соединения железа с углеродом, разница состоит только в том, что последний компонент добавляют в больших количествах. При изготовлении чугуна применяется еще и кремний, который повышает прочность материала. Благодаря особым свойствам, чугун незаменим в строительстве, его используют при изготовлении некоторых деталей автомобилей.
Хотя сплавы из алюминия не так распространены, как материалы, названные выше, некоторые их достоинства делают их незаменимыми для автомеханики. Прежде всего, сплавы из алюминия отличает экономичность, легкость в обработке и другом использовании, а также легкодоступность. Такие сплавы без труда поддаются ковке, сварке, штампованию и другим подобным операциям, а также хорошо поддаются обработке на металлорежущих станках. Использование алюминиевых сплавов ограничено лишь тем, что при высоких температурах они теряют ряд своих свойств. Так, температура двести градусов по Цельсию уже является для них высокой, между тем, как термоустойчивость - это очень важное свойство металла. К достоинствам алюминиевых сплавов относится их безвредность и экологичность, благодаря чему их можно использовать даже для хранения и перевозки пищевых продуктов, стойкость к появлению коррозии, высокая отражательная способность, а также немагнитность.
Наиболее часто алюминиевые сплавы применяются машиностроении и пищевой промышленности. Они используются в автомеханики в силу своей доступности, гибкости и удобности в обработке. Большинство крупных машиностроительных и других промышленных предприятий, а также автомастерских не работает непосредственно с металлом, покупает необходимый для их производства металлопрокат, изготовляемый металлургическими заводами, согласно стандартам или по индивидуальным чертежам заказчика.
В современной автомеханике широко применяются нержавеющие металлы. Изделия, выполненные из сплавов, используются в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, машиностроении.
Самые популярные металлические сплавы - сталь, алюминий, чугун, медь. Наиболее распространенным из них является сталь, о чем свидетельствуют объемы ее производства. Сталь получают в процессе сплава железа и углерода. Существует несколько разновидностей такого материала: малоуглеродистая, высокоуглеродистая и легированная сталь. Последнюю получают путем добавления в сплав ванадия, хрома, никеля. Сталь широко применяется в машиностроении и автомеханике.
Широко применяется в промышленности и алюминий. Сплавы, в которых он выступает в роли основного компонента, легко обрабатываются, они пригодны для литья, вытяжки, волочения. Алюминиевые сплавы легко свариваются и шлифуются на специальных станках. Благодаря отменным характеристикам (высокой способности к отражению, коррозийной стойкости, немагнитности), алюминий применяется в машиностроении. Одним словом, без металлов не обходится ни одна промышленная сфера, в том числе и автомеханика.
металл сплав хозяйство
Подобные документы
Проблема насыщения окружающей человека среды тяжелыми металлами и микроэлементами. Классификация тяжелых металлов и их вредное воздействие на живые организмы: ртуть, метилртуть, мышьяк, свинец, кадмий. Как оградить себя от воздействия тяжелых металлов.
реферат [46,2 K], добавлен 19.05.2008
Механизмы и пути попадания пестицидов в организм человека. Предупредительные и профилактические мероприятия при работе с ядохимикатами. Характеристика химических препаратов, применяемых в сельском хозяйстве. Средства индивидуальной защиты и спецодежда.
реферат [15,2 K], добавлен 19.01.2010
Курение табака как одна из вреднейших привычек, один из наиболее распространенных видов наркомании, физиологическое обоснование данной зависимости. Негативное влияние алкоголя на организм человека. Классификация и действие наркотических веществ.
контрольная работа [19,5 K], добавлен 16.12.2011
Методы обеспечения безопасности жизнедеятельности общества на современном этапе. Значение прогрессивного образования в развитии личности нового поколения, роль в данном процессе научной фантастики. Значение языка в культуре безопасности человека.
контрольная работа [24,4 K], добавлен 15.06.2009
Требования выполнения норм охраны труда применительно к объектам строительства. Наиболее характерные травмы и несчастные случаи при производстве работ. Мероприятия по технике безопасности в строительстве для арматурщика; работа в аварийных ситуациях.
Роль металлов в современной жизни человека
Отрасли хозяйства, в которых широко применяется металл. Виды металлопроката: цветной, черный и нержавеющий. Строительство как важнейшая сфера использования металла. Роль и место металла и металлических конструкций в современном социальном коллективе.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.02.2012 |
| Размер файла | 13,1 K |
Роль металлов в современной жизни человека
Современную жизнь невозможно представить без металла. Он используется в промышленности, в машиностроении, других отраслях хозяйства, а также в быту. Это и автомобили, и самолеты, и оборудование для кафе, и строительные материалы.
Металлопрокат делится на цветной, черный и нержавеющий. Цветной металлопрокат используется в большей степени для изготовления электро-технического оборудования, подъемно-кранового оборудования, в химической промышленности. Черный прокат получил широкое распространение в строительстве при возведении многоэтажных конструкций, в машиностроении, как и нержавеющий металлопрокат, который, кроме всего прочего, используется при изготовлении кровли и производстве водопроводных труб.
На протяжении многих веков металл является верным спутником человечества в его развитии, начиная с изготовления самых примитивных орудий труда. Уровень развития современного производства дает возможность повысить качество изделий из металлопроката и расширить сферу его применения. Металлопрокат используется в различных отраслях промышленности, таких как строительство, производство всевозможных машин и агрегатов, самолетостроение, электротехническая промышленность и т. д.
Решение многих задач разных областей деятельности человека возможно благодаря неотъемлемому их элементу, которым является металл. Главная сфера использования металла - это строительство, где при помощи созданных из такого материала конструкций проводятся довольно-таки сложные работы. Сейчас функционирует много специализированных предприятий, предоставляющих производство разнообразных конструкций из металла. На текущий момент основным преимуществом заводов этого профиля считается наилучшее соотношение стоимости и качества конструкций из металла. Необходимо сказать, что основным вопросом при производстве металлических конструкций является вопрос качества, от него напрямую зависит надежность строящихся домов. Быстровозводимые металлоконструкции имеют массу преимуществ: они могут быть изготовлены в рекордно короткие сроки, довольно недороги, легко собираются, при правильном применении служат не менее 45 лет. Алюминиевый лист, оцинкованный профнастил и множество других изделий изготавливаются на заводах, и ассортимент продукции весьма широкий. При любых строительных действиях сегодня фактически невозможно обойтись без металлоизделий, будь то ремонт квартиры или строительство дома.
Человек быстро привыкает к хорошему, поэтому не замечает насколько сильно некоторые материалы вошли в нашу жизнь. Например, металлоконструкции и различные металлические изделия, металл окружает нас повсюду и трудно представить без него жизнь человечества. Особенно часто металл используется в машиностроении, автомобилестроении и строительстве, наряду с другими строительными материалами. Металл это очень прочный и крепкий материал, он способен выдерживать огромные механические нагрузки. В Транспорте металл обеспечивает комфорт и безопасность. Производство металлоконструкций в современном мире великолепно налажено. Металл используется практически во всех сферах человеческой жизни, он обеспечивает на безопасность, ведь именно из него сегодня изготавливаются двери, ключи, замки и ограды, которые защищают нас и наше имущество. Из металла изготавливают различные строительные материалы, например профлист или металлочерепица стоимость работ с такими материалами приемлемая. Металл сегодня не заменимый материал, он прочный, надежный, легкий, безопасный, изделия из металла еще и привлекательны с эстетической точки зрения, только металл терпит незначительную деформацию структуры при физическом воздействии на него. В последнее время особенную популярность приобрело изготовление металлоконструкций. Металлоконструкции стали востребованным строительным материалом, наряду с такими материалами, как кирпич цена которого немного ниже. Современные металлоконструкции позволяют в кротчайшие сроки возводить различные здания и сооружения, которые по своей надежности ни в чем не уступают монолитно бетонным зданиям. Такая отрасль промышленности, как сельское хозяйство вообще не может обойтись без применения металлических изделий.
металл человек строительство
В современном социальном коллективе металл и его разные виды играют если самую важную, то совсем объективно полезную роль. Нынче металл есть во всех видах нашего взаимодействия с природой. Даже в походах на природу мы используем посуду из металла для приготовления блюд. Люди научились делать металл истинно разным - текучим, жестким, твердым. В одном металле обычно находиться очень много различных характеристик. К металлам относят определенные вещества с одинаковыми характеристиками. Отличительными признаками металлических элементов является способность отлично проводить электрическое напряжение, высокая теплопроводность. Дополнительные свойства металлических элементов обычно уже разноплановые у отдельного вида.
Наиболее значимые для человека свойства металлов. Место металла в культурном развитии человечества. Использование различных свойств металла современным человеком. Значение металлопроката в отраслях промышленности. Круг отрезной для резки металла.
презентация [8,7 M], добавлен 22.01.2014
Понятие металла, электронное строение и физико-химические свойства цветных и черных металлов. Характеристика железных, тугоплавких и урановых металлов. Описание редкоземельных, щелочных, легких, благородных и легкоплавких металлов, их использование.
реферат [25,4 K], добавлен 25.10.2014
Металл для прокатного производства. Подготовка металла к прокатке. Зачистка слитков, полуфабрикатов. Нагрев металла перед прокаткой. Прокатка металла. Схемы косой, продольной и поперечной прокатки. Контроль технологических операций охлаждения металла.
реферат [60,6 K], добавлен 04.02.2009
Особенности сгибания заготовок из тонколистового металла в тисках и при помощи оправок, поочередность всех операций, характеристика инструментов. Анализ типичных дефектов при гибке металла. Этапы гибки прямоугольной скобы и металла круглого сечения.
презентация [399,9 K], добавлен 16.04.2012
Физическая сущность пластической деформации. Общая характеристика факторов, влияющих на пластичность металла. Особенности процесса нагрева металла, определение основных параметров. Специфика использования и отличительные черты нагревательных устройств.
лекция [21,6 K], добавлен 21.04.2011
Параметры процесса кристаллизации, их влияние на величину зерна кристаллизующегося металла. Влияние явления наклепа на эксплуатационные свойства металла. Диаграмма состояния железо-цементит. Закалка металла, состав, свойства и применение бороволокнитов.
контрольная работа [79,3 K], добавлен 12.12.2011
Крупные изобретения конца XVIII в. в металлургии. Экономичность процесса производства прессованием профилей сложной формы и сечений. Упругая, пластическая и холодная деформация металла. Классификация методов обработки металлов давлением. Роль силы трения.
Металл (название происходит от лат. metallum - шахта) - один из классов элементов, которые, в отличие от неметаллов (и металлоидов), обладают характерными металлическими свойствами. Металлами является большинство химических элементов (примерно 80 %). Самым распространенным металлом в земной коре является алюминий.
Содержание работы
1.Общие сведенья
2.применение металлов
3. Молибден и вольфрам
4. Металл уран
5. Металл хром
6. селен
7. Металл никель
8.Интересные факты
Файлы: 1 файл
Реферат по химии на тему применение металлов.doc
Реферат по химии на тему применение металлов.
Выполнил Никита Мамонов
Оглавление:
1.Общие сведенья
2.применение металлов
3. Молибден и вольфрам
4. Металл уран
5. Металл хром
6. селен
7. Металл никель
8.Интересные факты
Общие сведенья
Металл (название происходит от лат. metallum - шахта) - один из классов элементов, которые, в отличие от неметаллов (и металлоидов), обладают характерными металлическими свойствами. Металлами является большинство химических элементов (примерно 80 %). Самым распространенным металлом в земной коре является алюминий.
Металлы - суть светлые тела, которые ковать можно. (Михаил Васильевич Ломоносов)
Характерные свойства металлов: Металлический блеск , хорошая электропроводность , Возможность легкой механической обработки (например, пластичность) , Высокая плотность , Высокая температура плавления , Большая теплопроводность
Физические свойства металлов:
Все металлы (кроме ртути) тверды при нормальных условиях. Температуры плавления лежат в диапазоне от 39 °C (ртуть) до 3410 °C (вольфрам). В зависимости от их плотности, металлы делят на легкие (плотность 0,53 ч 5 г/смі) и тяжелые (5 ч 22,5 г/смі). Металлы тонут
Применение металлов.
Применение чистых металлов в промышленности крайне ограничено. Это объясняется тем, что чистые металлы не всегда экономически выгодны. Обладая высокой пластичностью, они имеют низкую прочность и твердость. Многие металлы имеют высокую электропроводность, но с повышением температуры электропроводность их падает.
Современная техника все чаще требует применения чистых металлов и металлов в монокристаллической форме. Они обладают характерными и несколько лучшими механическими и другими свойствами. Из монокристаллического металла уже изготовлены, например, опытные образцы лопастей турбин. В Дрездене и Фрайберге ученые постоянно работают над дальнейшим развитием методов получения металлов высокой чистоты и определенной структуры.
А теперь давайте поподробнее познакомимся, где применяются металлы.
Конструкционные металлы
Металлы и их сплавы - один их главных конструкционных материалов современной цивилизации. Это определяется, прежде всего, их высокой прочностью, однородностью и непроницаемостью для жидкостей и газов. Кроме того, меняя рецептуру сплавов, можно менять их свойства в очень широких пределах.
Электротехнические материалы
Металлы используются как в качестве хороших проводников электричества (медь, алюминий), так и в качестве материалов с повышенным сопротивлением для резисторов и электронагревательных элементов (нихром и т. п.).
Инструментальные материалы
Металлы и их сплавы широко применяются для изготовления инструментов (их рабочей части). В основном это инструментальные стали и твердые сплавы. В качестве инструментальных материалов применяются также алмаз, нитрид бора, керамика.
А теперь познакомимся с некоторыми чистыми металлами поближе.
Молибден и вольфрам
Молибден(tпл=2615 °С) и вольфрам (tпл=3410 °С) — одни из самых тугоплавких простых веществ. Свойственная этим металлам высокая твёрдость в сочетании с жаропрочностью делает их незаменимыми в производстве высокотемпературных конструкционных материалов. Недаром именно из вольфрама изготовляют нити накаливания электроламп (нить разогревается выше 2500 °С) и катоды рентгеновских трубок, а сплав молибдена и титана может эксплуатироваться при температурах вплоть до 1500 °С. Особой твёрдостью обладают сплавы на основе карбида вольфрама WC. Из них выполняют режущие части инструментов, свёрла.
Молибден и вольфрам химически гораздо менее активны, чем хром. Кислоты и щёлочи на них практически не действуют. Исключение — горячая дымящая азотная кислота, которая медленно окисляет эти металлы.
Металл уран
Металл уран - серебристый металл, тугоплавкий. Из всех представителей семейства актинидов наибольшее практическое значение имеет именно этот металл. Одно время, на заре ядерных исследований, XX век называли даже веком урана. По внешнему виду металл уран напоминает сталь: легко поддаётся ковке, полировке, прокатке, тугоплавок (tпл=1130 °С). Уран — плохой проводник тепла и электричества: его теплопроводность в 13 раз меньше теплопроводности меди.
Металл уран легко растворяется в азотной кислоте с образованием жёлтого раствора нитрата уранила (нитрата диоксоурана) UO2(NO3)2, в котором уран находится в высшей степени окисления +6. Данное вещество может быть получено также при растворении в кислоте оксида урана (VI). Светло-жёлтый гидроксид уранила UO2(OH)7, называемый иногда урановой кислотой, проявляет свойства амфотерного соединения. При растворении его в кислотах образуются соли уранила: UO2(OH)2+2HCl=UO2Cl2+2Н2О, а при действии щелочей получаются уранаты — соли урановой кислоты:
2UO2(NO3)2 + 6NH3•Н2О= (NH4)2U2O7+3Н2О+4NH4NO3
Уран в земной коре содержится в больших количествах (2•10-4%), чем кадмий, серебро, ртуть и висмут.
Простейший минерал — уранинит UO2+x, Это диоксид урана, подвергшийся частичному окислению кислородом воздуха либо кислородом, выделившимся в результате перестройки структуры оксида UO2 при радиоактивном превращении металлического урана в металлический свинец: при этом образуется оксид свинца PbО, а избыточный кислород, выделяющийся в свободном виде, окисляет уран. Урановая руда считается богатой, если содержит от 0,5 до 1% урана. На заводах по переработке урановых руд уранинит обогащают, а затем отделяют уран от примесей и выделяют в виде оксида UO2.
Для получения металла урана диоксид переводят в тетрафторид:
UO2+4HF=UF4+2H>2O и потом восстанавливают металлотермические: UF4+2Mg = t°U+2MgF2
Ядерное топливо
Природный уран представляет собой смесь трёх изотопов: 235U (0,72%), 238U (99,274%) и 234U (0,006%). Для нужд ядерной техники часто необходим уран, обогащённый изотопом 235U
Металл хром
Металл хром(Cr) — серебристый металл белого цвета, твёрдый и тугоплавкий (tnл=1890 °С). При комнатной температуре он не окисляется на воздухе. Металл хром устойчив к окислению даже при повышенной температуре, в то время как порошок хрома сгорает на воздухе уже при 300 °С, образуя зелёный оксид хрома (III) Cr2О3.
Феррохром (содержащий около 60 % хрома) и чистый хром используются в качестве добавок к сталям: образующийся сплав — хромистая сталь — отличается высокой твёрдостью и устойчива к окислению. Самая популярная марка нержавеющей стали содержит 18% хрома и 6%никеля. Такая сталь используется в химической и нефтехимической промышленности, а также для изготовления бытовых приборов. Сплавы хрома и никеля — нихромы, не только устойчивы к коррозии, но и обладают высоким электрическим сопротивлением. Из них изготовляют спирали накаливания электронагревательных приборов. Многие изделия покрывают тонким (0,1 мкм) слоем металлического хрома — хромируют. Хромовое покрытие придаёт изделию красивый внешний вид и защищает его от коррозии.
Название «хром» (от греч. «хрома» — «цвет», «краска») подчёркивает разнообразие окраски солей этого металла. Так, в водных растворах соединения хрома (П) имеют небесно-голубой цвет, хрома (III) — фиолетовый или зелёный, хрома (VI) — оранжевый или жёлтый. Если соединения хрома(П) проявляют основные свойства, то соединения трёхвалентного хрома амфотерны.
селен
Этот металл, очень похожий по своим свойствам на теллур.
Элемент селен (Se) - используется в копировальных аппаратах, а также в полупроводниковых приборах — диодах, фоторезисторах.
Также без селена не работает ни один плазменный лазер. Селен применяется ещё и в медицине. Например, китайцы успешно борются с его помощью с раком. Вещества на основе селена вообще помогают укреплять иммунную систему. Они успешно борются с вирусами и даже помогают удерживать СПИД в «законсервированном» состоянии, не давая ему прогрессировать.
В организме человека содержится около 14 мг селена. Селен относится к числу важных микроэлементов — стимулирует синтез серосодержащих аминокислот, входит в состав фермента глутатионпероксидазы, предохраняющего гемоглобин крови от окисления пероксидами. Недостаток селена в организме человека приводит к ослаблению его иммунной защиты (больше всего селена — около 0,2 — 0,3 мг/кг — содержится в мясе и твороге).
Ещё селен интересен тем, что образует и селеновую кислоту H2SeO4. Селеновая кислота по свойствам во многом близкая серной кислоте. Однако, селеновая кислота H7SeO4 — ещё более энергичный окислитель, способный растворять даже золото: 2Au+6H2SeO4=Au2(SeO4)3+ 3H2SeO3+3Н2О. Селеновая кислота не только обугливает многие органические вещества, но и воспламеняет их (даёт вспышку с углеродом).
Металл никель
Металл никель (Ni) и кобальт (Co) представляют собой твёрдые серебристые металлы белого цвета (с температурами плавления 1494 и 1455 °С соответственно), прочные и пластичные. Подобно чистому железу, они легко намагничиваются. Однако спутать с железом их невозможно — оба металла никель и кобаль настолько устойчивы к коррозии, что не тускнеют на воздухе и лишь очень медленно растворяются в кислотах. Многие сплавы никеля и сплавы кобальта обладают уникальными свойствами. Наиболее известны хромо-кобальтовые сплавы — лёгкие и прочные, применяемые для изготовления авиатурбин. Сплав никеля и чистого железа незаменим в микроэлектронике, а медно-никелевый сплав монель - широко используемый конструкционный материал.
Ещё до новой эры металлический никель сплавляли с чистой медью и получали монеты и металлическую посуду. Некоторые соединения кобальта были известны древним египтянам. Сплавляя обожжённые кобальтовые руды с песком и поташом (карбонатом калия) и затем измельчая сплав, получали порошок синего цвета. Его использовали для изготовления цветного непрозрачного стекла. Кстати, соединения никеля и кобальта в водном растворе тоже красиво окрашены: соли Со2+ имеют розовый цвет, a Ni2+ — зелёный. Гидроксид кобальта (II) и гидроксид никеля (II) нерастворимы в воде и обладают только основными свойствами.
Интересные факты
Интересные факты металлах и человеке.*Оказывается, инструменты, изготовленные из меди и её сплавов не создают искр. По этой причине такие инструменты применяются там, где существуют особые требования безопасности, то есть огнеопасные и взрывоопасные производства.
Знаете ли вы, что еще в XV—XVI веках индейцы культуры Чонос (Эквадор) выплавляли медь с содержанием 99,5 %. Из меди они изготавливали монеты в виде топориков 2 мм по сторонам и 0,5 мм толщиной. Данная монета имела хождение по всему западному побережью Южной Америки, и в том числе в государстве Инков.
В Японии медным трубопроводам для газа в зданиях присвоен статус «сейсмостойких».
Интересный факт установили польские учёные – в тех водоёмах, где присутствует медь, карпы отличаются крупными размерами. В прудах или озёрах, где медь отсутствует, быстро развивается грибок, который поражает карпов.
А вот еще интересные факты о человеке: в организме взрослого человека содержится до 80 г меди. Так как медь не накапливается в организме, а выводится вместе с продуктами метаболизма, человеку в составе диеты необходимо получать около 2 мг меди ежедневно.
Хром является самым твердым металлом из чистых металлов (не содержащих примесей). Хотя, резка металла – работа профессионалов.
Вольфрам — самый тугоплавкий металл. Температура плавления 3380 °C, кипения — 5900 °C.
Знаете ли вы, что висмут является относительно безопасным для экологии. Это позволяет использовать дробь из висмута взамен токсичного свинца.
Иридий — металл, который не взаимодействует с кислотами и их смесями, например, царской водкой. Причем как при нормальной, так и при повышенной температурах.
Самый крупный существующий в настоящий момент платиновый самородок хранится в Алмазном фонде Московского Кремля. Этот самородок весом 7 кг 860,5 г называют «Уральский гигант».
В XVII веке в Южной Америке платину считали «поддельным серебром». Однажды запасы платины для предотвращения фальшивомонетничества утопили в океане.
В цикле рассказов Айзека Азимова «Я, робот» и других его произведениях позитронный мозг роботов сделан из губчатой платины, а точнее, сплава платины и иридия.
1. Общая характеристика элементов металлов
Из \(118\) известных на данный момент химических элементов \(96\) образуют простые вещества с металлическими свойствами, поэтому их называют металлическими элементами .
Металлические химические элементы в природе могут встречаться как в виде простых веществ, так и в виде соединений. То, в каком виде встречаются металлические элементы в природе, зависит от химической активности образуемых ими металлов.
Металлические элементы, образующие химически активные металлы ( Li–Mg ), в природе чаще всего встречаются в виде солей (хлоридов, фторидов, сульфатов, фосфатов и других).
Соли, образуемые этими металлами, являются главной составной частью распространённых в земной коре минералов и горных пород.
В растворённом виде соли натрия, кальция и магния содержатся в природных водах. Кроме того, соли активных металлов — важная составная часть живых организмов. Например, фосфат кальция Ca 3 ( P O 4 ) 2 является главной минеральной составной частью костной ткани.
Металлические химические элементы, образующие металлы средней активности ( Al–Pb ), в природе чаще всего встречаются в виде оксидов и сульфидов.
Металлические элементы, образующие химически неактивные металлы ( Cu–Au ), в природе чаще всего встречаются в виде простых веществ.
 |  |  |
| Рис. \(7\). Самородное золото Au | Рис. \(8\). Самородное серебро Ag | Рис. \(9\). Самородная платина Pt |
Исключение составляют медь и ртуть, которые в природе встречаются также в виде химических соединений.
В Периодической системе химических элементов металлы занимают левый нижний угол и находятся в главных (А) и побочных (Б) группах.
Рис. \(13\). Положение металлов в Периодической системе. Знаки металлических химических элементов расположены ниже ломаной линии B — Si — As — Te
В электронной оболочке атомов металлов на внешнем энергетическом уровне, как правило, содержится от \(1\) до \(3\) электронов. Исключение составляют только металлы \(IV\)А, \(V\)А и \(VI\)А группы, у которых на наружном энергетическом уровне находятся соответственно четыре, пять или шесть электронов.
В атомах металлов главных подгрупп валентные электроны располагаются на внешнем энергетическом уровне, а у металлов побочных подгрупп — ещё и на предвнешнем энергетическом уровне.
Радиусы атомов металлов больше, чем у атомов неметаллов того же периода. В силу отдалённости положительно заряженного ядра атомы металлов слабо удерживают свои валентные электроны.
Рис. \(14\). Характер изменения радиусов атомов химических элементов в периодах и в группах. Радиусы атомов металлов существенно больше, чем радиусы атомов неметаллов, находящихся в том же периоде
Главное отличительное свойство металлов — это их сравнительно невысокая электроотрицательность (ЭО) по сравнению с неметаллами.
Рис. \(15\). Величины относительных электроотрицательностей (ОЭО) некоторых химических элементов (по Л. Полингу). ОЭО металлических химических элементов уступает соответствующей величине неметаллических химических элементов
Атомы металлов, вступая в химические реакции, способны только отдавать электроны, то есть окисляться, следовательно, в ходе превращений могут проявлять себя в качестве восстановителей .
Читайте также: