Najbežnejší kov v zemskej kôre. Kovy v prírode

Kovy sú skupinou prvkov, ktoré majú také jedinečné vlastnosti ako elektrická vodivosť, vysoký prenos tepla, pozitívny koeficient odolnosti, charakteristický lesk a relatívna ťažnosť. Tento typ látky je v chemických zlúčeninách jednoduchý.

Klasifikácia podľa skupín

Kovy patria medzi najbežnejšie materiály, ktoré ľudstvo používa počas svojej histórie. Väčšina z nich je v stredných vrstvách zemskej kôry, ale sú tu tie, ktoré sú skryté hlboko v horských usadlostiach.

V súčasnosti kovy obsadzujú väčšinu periodickej tabuľky (94 z 118 prvkov). Z oficiálne uznaných stránok stojí za zmienku nasledujúce skupiny:

1. Alkalické (lítium, draslík, sodík, francúzsko, cézium, rubidium). Pri kontakte s vodou vytvárajú hydroxidy.

2. Alkalická zemina (vápnik, bárium, stroncium, rádio). Hustota a tvrdosť. 3. Svetlo (hliník, olovo, zinok, gália, kadmium, cín, ortuť). Vzhľadom na ich nízku hustotu sa často používajú v zliatinách.

4. Prechodné (urán, zlato, titán, meď, striebro, nikel, železo, kobalt, platina, paládium atď.). Majú rôzny stupeň oxidácie.

5. Semimetály (germánium, kremík, antimón, bór, polónium atď.). Vo svojej štruktúre majú kryštalickú kovalentnú mriežku.

6. aktinidy (americký, tóriový, aktínový, berkelium, curium, fermium, atď.).

7. Lantanidy (gadolín, samárium, cér, neodým, lutecium, lantan, erbium atď.).

Stojí za zmienku, že v zemskej kôre sú kovy a tie, ktoré nie sú v skupine identifikované. Zahŕňajú horčík a berýlium.

Natívne zlúčeniny

V prírode existuje samostatná trieda kryštalickej kodifikácie. Tieto prvky zahŕňajú natívne kovy. Tieto minerály nie sú vzájomne prepojené. Najčastejšie sa prírodné kovy v prírode vytvárajú ako výsledok geologických procesov. V kryštalickom stave je v zemskej kôre známe 45 látok. Väčšina z nich je veľmi vzácna a preto ich vysoké náklady. Podiel týchto prvkov je len 0,1%. Stojí za zmienku, že nájdenie týchto kovov je aj náročný a drahý proces. Je založená na použití atómov so stabilnými nábojmi a elektrónmi.

Natívne kovy sa nazývajú aj ušľachtilé kovy. Sú charakterizované chemickou zotrvačnosťou a stabilitou zlúčenín. Patria medzi ne zlato, paládium, platina, iridium, striebro, ruténium atď. Najčastejšie sa v prírode nachádza meď. Železo v rodnom stave je prítomné hlavne v horských usadlostiach v podobe meteoritov. Medzi najzriedkavejšie prvky skupiny patria olovo, chróm, zinok, india a kadmium.

Základné vlastnosti

Prakticky všetky kovy za normálnych podmienok sú tvrdé a odolné. Výnimkou sú Francúzsko a ortuť, alkalické kovy. Teplota topenia pre všetky prvky skupiny je odlišná. Jeho rozsah sa pohybuje od -39 do +3410 stupňov Celzia. Najviac odolné voči taveniu je volfrám. Jeho zlúčeniny strácajú svoju odolnosť iba pri teplote nad +3400 ° C. Olovo a cín by mali byť izolované z ľahko roztavených kovov. Taktiež sú prvky rozdelené vzhľadom na hustotu (ľahkú a ťažkú) a plasticitu (tvrdú a mäkkú). Všetky kovové spojenia sú vynikajúce vodiče. Táto vlastnosť je spôsobená prítomnosťou krištáľových mriežok s aktívnymi elektrónmi. Maximálna vodivosť je meď, striebro a hliník, o niečo menej - sodík. Za zmienku stojí vysoké tepelné vlastnosti kovov. Najlepším tepelným vodičom je striebro, najhoršie je ortuť.

Kovy v životnom prostredí

Najčastejšie sa tieto prvky nachádzajú vo forme zlúčenín a rúd. Kovy v prírode tvoria siričitany, oxidy, uhličitany. Po prvé, je potrebné ich oddeliť od rudy na čistenie zlúčenín. Ďalším krokom bude doping a konečné spracovanie.

V priemyselnej metalurgii sa čierne a farebné rudy líšia. Prvé sú založené na zlúčenín železa, druhých na iných kovoch. Drahé kovy sú platina, zlato a striebro. Väčšina z nich je v zemskej kôre. Napriek tomu je malý podiel aj v morskej vode.

Existujú ušľachtilé prvky aj v živých organizmoch. U ľudí je obsiahnutých asi 3% zlúčenín kovov. Väčšinou v tele sú sodík a vápnik, ktoré pôsobia ako intercelulárny elektrolyt. Horčík je potrebný na normálnu činnosť centrálnej nervovej sústavy a svalovej hmoty, železo je užitočné pre krv, med 'pre pečeň.

Hľadanie zlúčenín kovov

Väčšina prvkov sa nachádza všade vo vrchnej vrstve pôdy. Najbežnejším kovom v zemskej kôre je hliník. Jeho percento sa pohybuje v rozmedzí 8,2%. Nájsť najobvyklejší kov v zemskej kôre nie je ťažké, pretože sa vyskytuje vo forme rúd.

Železo a vápnik v prírode sa stretávajú trochu menej často. Ich percentuálny podiel je 4,1%. Nasledujú horčík a sodík - 2,3%, draslík - 2,1%. Zvyšné kovy v prírode nepresahujú 0,6%. Je pozoruhodné, že horčík a sodík môžu byť rovnako vyťažené ako v pôde, tak v morskej vode. Kovové prvky v prírode sa nachádzajú vo forme rúd alebo v rodnom stave, ako je meď alebo zlato. Existujú látky, ktoré je potrebné získať z oxidov a sulfidov, napríklad hematit, kaolín, magnetit, galena atď.

Výroba kovov

Postup extrakcie prvkov sa znižuje na extrakciu minerálov. Objavenie kovov v prírode vo forme rúd je najjednoduchším a najrozšírenejším procesom v širokom priemysle. Na vyhľadávanie kryštalických ložísk sa používa špeciálne geologické zariadenie, ktoré analyzuje zloženie látok na konkrétnom pozemku. Menej často sa zistenie kovov v prírode znižuje na banálnu metódu otvoreného podzemia.

Po extrakcii sa začne štádium obohacovania, keď sa extrahovaný rudný koncentrát získa z pôvodného minerálu. Na rozlíšenie prvkov používajte zmáčanie, elektrický prúd, chemické reakcie, tepelné spracovanie. Najčastejšie dochádza k rozdeleniu kovovej rudy v dôsledku tavenia, to znamená k zahrievaniu s regeneráciou.

Extrakcia hliníka

Tento proces sa zaoberá neželeznou metalurgiou. Pokiaľ ide o spotrebu a výrobu, je lídrom medzi ostatnými odvetviami ťažkého priemyslu. Najrozšírenejší kov v zemskej kôre je veľmi žiadaný v modernom svete. Pokiaľ ide o výrobu, hliník je druhý len na oceľ. Väčšina tohto prvku sa používa v leteckom, automobilovom a elektrotechnickom priemysle. Je pozoruhodné, že najrozšírenejší kov v zemskej kôre možno získať a "umelým" spôsobom. Pri takejto chemickej reakcii budú potrebné bauxity. Z nich sa tvorí oxid hlinitý. Keď je táto látka kombinovaná s uhlíkovými elektródami a fluoridovou soľou pod vplyvom elektrického prúdu, je možné získať čistú hliníkovú rudu.

Vedúcou krajinou medzi producentmi tejto zložky je Čína. V tomto roku sa tu topilo 18,5 milióna ton kovu. Vedúcou spoločnosťou v podobnom hodnotení pre ťažbu hliníka je rusko-švajčiarske združenie UC RUSAL.

Aplikácia kovov

Všetky prvky skupiny sa vyznačujú ich silou, nepriepustnosťou a relatívnou odolnosťou voči teplotným účinkom. To je dôvod, prečo sú kovy tak bežné v každodennom živote. Dnes vyrábajú elektrické drôty, odpory, zariadenia, domáce potreby.

Kovy sú ideálnym stavebným a inštrumentálnym materiálom. Čisté a kombinované zliatiny sa používajú v stavebníctve. V oblasti strojárstva a letectva sú hlavnými zlúčeninami oceľové a pevnejšie väzby.