Metallar elektrik keçiriciliyi, yüksək istilik ötürmə, müsbət müqavimət əmsalı, xarakterik parıltı və nisbi çeviklik kimi unikal xüsusiyyətlərə malik elementlər qrupudur. Bu tip maddə kimyəvi birləşmələr baxımından sadədir.
Qruplar üzrə təsnifat
Metallar bəşəriyyətin tarixi boyu istifadə etdiyi ən çox yayılmış materiallardan biridir. Onların əksəriyyəti yer qabığının orta təbəqələrində yerləşir, lakin dağ yataqlarının dərinliklərində gizlənənlər də var.
Hazırda metallar dövri cədvəlin çox hissəsini tutur (118 elementdən 94-ü). Rəsmi olaraq tanınan qruplardan aşağıdakı qrupları qeyd etmək lazımdır:
1. Qələvi (litium, kalium, natrium, fransium, sezium, rubidium). Su ilə təmasda olduqda hidroksidlər əmələ gətirir.
2. Qələvi torpaq (kalsium, barium, stronsium, radium). Sıxlıq və sərtlik baxımından fərqlənir.
3. Yüngül (alüminium, qurğuşun, sink, qalium, kadmium, qalay, civə). Aşağı sıxlığa görə ərintilərdə tez-tez istifadə olunur.
4. keçid (uran,qızıl, titan, mis, gümüş, nikel, dəmir, kob alt, platin, palladium və s.). Onların dəyişən oksidləşmə vəziyyəti var.
5. Yarım metallar (germanium, silisium, sürmə, bor, polonium və s.). Onların strukturunda kristal kovalent qəfəs var.
6. Aktinidlər (amerisium, torium, aktinium, berkelium, kurium, fermium və s.).
7. Lantanidlər (qadolinium, samarium, serium, neodim, lutetium, lantan, erbium və s.).
Qeyd etmək lazımdır ki, yer qabığında metallar və qrup halında müəyyən edilməyənlər var. Bunlara maqnezium və berilyum daxildir.
Doğma birləşmələr
Təbiətdə kristal-kimyəvi kodlaşdırmanın ayrıca sinfi mövcuddur. Bu elementlərə yerli metallar daxildir. Bunlar bir-biri ilə əlaqəli olmayan minerallardır. Çox vaxt təbiətdəki yerli metallar geoloji proseslər nəticəsində əmələ gəlir.
45 maddələr yer qabığında kristal vəziyyətdə məlumdur. Onların əksəriyyəti təbiətdə olduqca nadirdir, buna görə də yüksək qiymətə malikdir. Belə elementlərin payı cəmi 0,1% təşkil edir. Qeyd edək ki, bu metalların tapılması həm də zəhmətli və bahalı prosesdir. O, sabit qabıqlı və elektronlu atomların istifadəsinə əsaslanır.
Doğma metallara həm də nəcib deyilir. Onlar kimyəvi ətalət və birləşmələrin sabitliyi ilə xarakterizə olunur. Bunlara qızıl, palladium, platin, iridium, gümüş, rutenium və s. daxildir. Mis ən çox təbiətdə olur. Doğma dövlətdə dəmir əsasən dağ yataqlarında meteoritlər şəklində mövcuddur. ən çoxqrupun nadir elementləri qurğuşun, xrom, sink, indium və kadmiumdur.
Əsas Xüsusiyyətlər
Normal şəraitdə demək olar ki, bütün metallar sərt və davamlıdır. İstisna fransium və civə, qələvi metallardır. Qrupun bütün elementləri üçün ərimə temperaturu fərqlidir. Onun diapazonu -39 ilə +3410 dərəcə Selsi arasında dəyişir. Volfram əriməyə ən davamlı hesab olunur. Onun birləşmələri yalnız +3400 C-dən yuxarı temperaturda müqavimətini itirir. Qurğuşun və qalay asanlıqla əriyən metallardan fərqləndirilməlidir.
Həmçinin elementlər sıxlığa (yüngül və ağır) və plastikliyə (bərk və yumşaq) görə bölünür. Bütün metal birləşmələri elektrik cərəyanını çox yaxşı keçirir. Bu xüsusiyyət aktiv elektronları olan kristal qəfəslərin olması ilə əlaqədardır. Mis, gümüş və alüminium maksimum keçiriciliyə malikdir, natrium bir qədər aşağı keçiriciliyə malikdir. Metalların yüksək istilik xüsusiyyətlərini qeyd etmək lazımdır. Gümüş ən yaxşı istilik keçiricisi hesab olunur, civə ən pisdir.
Ətraf mühitdəki metallar
Çox vaxt bu elementlərə birləşmələr və filizlər şəklində rast gəlmək olar. Təbiətdəki metallar sulfitlər, oksidlər, karbonatlar əmələ gətirir. Birləşmələri təmizləmək üçün ilk növbədə onları filizin tərkibindən təcrid etmək lazımdır. Növbəti mərhələ ərintilər və son emal olacaq.
Sənaye metallurgiyasında qara və əlvan filizlər fərqləndirilir. Birincilər dəmir birləşmələri, ikincilər isə digər metallar əsasında qurulur. Platin, qızıl və gümüş qiymətli metallar hesab olunur. Onların əksəriyyəti yer qabığındadır. Lakinaz dərəcədə dəniz suyu da kiçik bir paya malikdir.
Canlı orqanizmlərdə belə nəcib elementlər var. İnsanda təxminən 3% metal birləşmələri var. Bədənin əksəriyyətində hüceyrələrarası elektrolit rolunu oynayan natrium və kalsium var. Maqnezium mərkəzi sinir sisteminin və əzələ kütləsinin normal fəaliyyəti üçün lazımdır, dəmir qan üçün, mis qaraciyər üçün faydalıdır.
Metal birləşmələrinin tapılması
Elementlərin əksəriyyəti hər yerdə torpağın üst qatının altında yerləşir. Yer qabığında ən çox yayılmış metal alüminiumdur. Onun faizi 8,2% daxilində dəyişir. Yer qabığında ən çox yayılmış metalı tapmaq çətin deyil, çünki o, filizlər şəklində olur.
Dəmir və kalsium təbiətdə bir qədər az rast gəlinir. Onların faizi 4,1% təşkil edir. Sonra maqnezium və natrium gəlir - hər biri 2,3%, kalium - 2,1%. Təbiətdə qalan metallar 0,6% -dən çox deyil. Maraqlıdır ki, maqnezium və natrium həm torpaqda, həm də dəniz suyunda bərabər şəkildə çıxarıla bilər.
Təbiətdəki metal elementlər filizlər şəklində və ya mis və ya qızıl kimi doğma vəziyyətdə olur. Oksidlərdən və sulfidlərdən alınması lazım olan maddələr var, məsələn, hematit, kaolin, maqnetit, qalen və s.
Metal istehsalı
Elementlərin çıxarılması proseduru mineralların çıxarılması ilə əlaqədardır. Təbiətdə metalların filiz şəklində tapılması ümumi sənayedə ən sadə və geniş yayılmış prosesdir. Axtarış üçünkristal çöküntülər, xüsusi geoloji avadanlıqlar müəyyən bir torpaq parçasında maddələrin tərkibini təhlil etmək üçün istifadə olunur. Daha nadir hallarda metalların təbiətdə mövcudluğu banal açıq yer altı üsulu ilə azaldılır.
Mədən işindən sonra filiz konsentratı ilkin mineraldan ayrıldıqda zənginləşdirmə mərhələsi başlayır. Elementləri fərqləndirmək üçün islatma, elektrik cərəyanı, kimyəvi reaksiyalar, istilik müalicəsi istifadə olunur. Çox vaxt metal filizinin buraxılması ərimə, yəni bərpa ilə qızma nəticəsində baş verir.
Alüminium mədəni
Bu proseslə əlvan metallurgiya məşğul olur. İstehlak və istehsal baxımından ağır sənayenin digər sahələri arasında liderdir. Yer qabığında ən çox yayılmış metal müasir dünyada çox tələb olunur. İstehsal baxımından alüminium poladdan sonra ikinci yerdədir.
Ən çox, bu element aviasiya, avtomobil və elektrik sənayesində istifadə olunur. Maraqlıdır ki, yer qabığında ən çox yayılmış metalı “süni” üsullarla da əldə etmək olar. Belə bir kimyəvi reaksiya üçün boksitlər lazımdır. Alüminium oksidi əmələ gətirirlər. Bu maddəni elektrik cərəyanının təsiri altında karbon elektrodları və flüor duzu ilə birləşdirərək, ən təmiz alüminium filizini əldə edə bilərsiniz.
Çin bu komponentin istehsalçıları arasında lider ölkədir. Orada ildə 18,5 milyon tona qədər metal əridilir. Rusiya-İsveçrə assosiasiyası UC RUSAL oxşar alüminium hasilatı reytinqində liderdir.
Metalların istifadəsi
Qrupun bütün elementləri davamlı, su keçirməyən və temperatura nisbətən davamlıdır. Buna görə metallar gündəlik həyatda çox yaygındır. Bu gün onlardan elektrik naqilləri, rezistorlar, məişət texnikası və məişət əşyaları hazırlamaq üçün istifadə olunur.
Metallar ideal tikinti və alət materiallarıdır. Tikintidə təmiz və birləşdirilmiş ərintilərdən istifadə olunur. Mühəndislik və aviasiyada əsas əlaqələr polad və daha sərt bağlardır.
