Մետաղները մեզ շրջապատում են միշտ և ամենուր: Այսօր այն շատ բաների անբաժանելի մասն է, որոնք մենք օգտագործում ենք ամեն օր: Բավական է միայն նայել այն սենյակը, որտեղ գտնվում եք՝ հասկանալու համար, որ դա իսկապես այդպես է։
Դեռ դպրոցական տարիներից մենք գիտենք, որ այս բոլոր օգտակար հանածոները բաժանված են երկու մեծ խմբի՝ գունավոր և գունավոր մետաղների: Նրանցից որոնք որ խմբին են պատկանում, պետք է պարզենք։ Ի՞նչ գունավոր մետաղներ կան մեր մոլորակի վրա:
Ի՞նչ է բլեք մետալ
«Սև մետաղների» կատեգորիան ներառում է երկաթը և դրա բոլոր համաձուլվածքները, որոնք ներկայումս գոյություն ունեն: Իր մաքուր տեսքով երկաթը հանդիպում է միայն հետազոտական լաբորատորիաներում։ Հիմնականում դա պողպատ է։
Մետաղի այս տեսակը ձևավորվում է երկաթը ածխածնի հետ համատեղելով և լրացուցիչ տարրեր ավելացնելով, որոնք ստացված մետաղին տալիս են որոշակի հատկություններ, որոնք անհրաժեշտ են որոշակի արտադրության համար (օրինակ՝ մագնիսական):
Երկաթ և պողպատ
Սև մետաղների արտադրության մեջ, որպես կանոն, լինում են մի քանի ստանդարտ փուլեր՝ հանքաքարի արդյունահանում և դրա վերամշակում բարձրահեռոցում։ Դրանից հետո ստացվում է չուգուն, որից հետագայում ստանում ենցանկացած տեսակի պողպատից և երկաթի համաձուլվածքներից: Վերջիններս ավելի հաճախ օգտագործվում են ծանր արդյունաբերության մեջ։ Գունավոր մետաղները, ի տարբերություն նրանց, ավելի փափուկ նյութ են՝ մի փոքր տարբեր հատկություններով, դրանք օգտագործվում են այլ տարածքում։
Չուգունի բաղադրությունը ներառում է 93% երկաթ և մոտ 3-5% ածխածին, գումարած փոքր քանակությամբ մնացորդային տարրեր: Այս նյութը հազվադեպ է օգտագործվում արտադրության համար, քանի որ այն փխրուն է: Այն կարելի է գտնել որոշակի տեսակի խողովակների, փականների կամ փականների արտադրության մեջ: Բայց արտադրված երկաթի մեծ մասը (ավելի քան 90%) վերամշակվում է պողպատի։
Երկաթից պատրաստված պողպատի հիմնական տեսակներն են՝ ածխածնային և ցածրածխածնային (կարծրացած) պողպատ, չժանգոտվող, ֆերիտ-քրոմ, քրոմ, մարտենզիտ-քրոմ, քրոմ-վանադիում, համաձուլվածք, նիկել, վոլֆրամ, մոլիբդեն: և մանգանային պողպատ.
Երկաթի հանքաքար
Իր մաքուր տեսքով պարբերական համակարգի այս տարրը երկրի ընդերքում պարունակվում է բավականին փոքր քանակությամբ (ընդամենը 5,5%): Բայց այն շատ է երկաթի տարբեր հանքաքարերի բաղադրության մեջ։
Ամենանշանակալի հանքավայրերը (պաշարը կազմում է ավելի քան 30 տրիլիոն տոննա) գունավոր քվարցիտների շերտերն են, որոնց տարիքը ավելի քան երկու միլիարդ տարի է: Դրանք տարածված են հիմնականում այնպիսի վայրերում, ինչպիսիք են Հարավային և Հյուսիսային Ամերիկան, Աֆրիկան, Հնդկաստանը և արևմտյան Ավստրալիան:
Ինչ են գունավոր մետաղները
Մետաղների մեկ այլ մեծ խումբ, ի տարբերություն նախորդի, ավելի շատ էփափուկ հատկություններ, դրանք ավելի ճկուն են, ունեն ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն, կոռոզիոն դիմադրություն և շատ ուրիշներ:
Գունավոր մետաղներ բոլոր մետաղների և դրանց համաձուլվածքների համակցված անվանումն է, բացառությամբ երկաթի։ Դրանք կարելի է անվանել նաև «գունավոր մետաղներ», ինչը միանգամայն արդարացի կլինի։
Գունավոր մետաղներն են՝
- ոսկի, արծաթ, պլատին (թանկարժեք մետաղներ);
- ալյումին, տիտան, մագնեզիում, լիթիում, բերիլիում (թեթև);
- պղինձ, անագ, կապար, ցինկ, կոբալտ, նիկել (ծանր);
- նիոբիում, մոլիբդեն, ցիրկոնիում, քրոմ, վոլֆրամ (հրակայուն);
- ինդիում, գալիում, թալիում (ցրված);
- սկանդիում, իտրիում և բոլոր լանթանիդները (հազվագյուտ երկիր);
- ռադիում, տեխնիում, ակտինիում, պոլոնիում, թորիում, ֆրանցիում, ուրան և տրանսուրանային տարրեր (ռադիոակտիվ):
Գունավոր մետալուրգիայի պատմություն
Գունավոր մետաղներն այսօր ակտիվորեն օգտագործվում են ճարտարագիտության, քիմիական արդյունաբերության, շինարարության և արտադրության շատ այլ ոլորտներում: Գիտական և տեխնոլոգիական առաջընթացի շնորհիվ այս նյութի շրջանակը մշտապես ընդլայնվում է, և մետաղի արդյունահանման տեխնոլոգիաները շարունակում են կատարելագործվել։
Ժամանակի ընթացքում գունավոր մետաղների օգտագործումը մեծացել է, ինչը հանգեցրել է նոր տարրերի և անվանումների հայտնաբերմանը։ Ավելի ու ավելի շատ մետաղներ սկսեցին օգտագործվել արտադրության մեջ: 20-րդ դարի սկզբին օգտագործվել է մոտ 15 իր, իսկ 50 տարի հետո՝ կրկնակի շատ։ Մինչ օրս օգտագործվում են ավելի քան 70 տարբեր մետաղներ, ինչը մեծամասնություն է ընթացիկների մեջհայտնի.
Ծանր գունավոր մետաղների պահանջարկի մակարդակի աճը պայմանավորված է ռազմական արդյունաբերության (զինամթերքի արտադրության) կարիքների աճով, սակայն օդատիեզերական արդյունաբերության մեջ օգտագործվել է թեթեւների խումբ։
Ազնվական խումբը հնագույն ժամանակներից լայնորեն օգտագործվել է զարդերի և զարդերի պատրաստման համար։ 20-րդ դարի 90-ականներին այդ նպատակների համար օգտագործվել է ոսկու 78%-ը, պլատինի 36%-ը և արծաթի 15%-ը։ Եթե վերցնենք այլ ոլորտներ, որտեղ օգտագործվում են թանկարժեք գունավոր մետաղներ, դրանք են՝ էլեկտրոնային արտադրությունը (սարքերում ոսկու կոնտակտները), ավտոմեքենաների արտադրությունը (մոտ 43% պլատին), իսկ արծաթը օգտագործվել է ֆիլմերի և լուսանկարչական նյութերի պատրաստման համար։
Գունավոր մետաղների առանձնահատկությունները
Այս խմբի մետաղներից յուրաքանչյուրն ունի հատկություններ, որոնք մեծապես որոշում են նրա պատկանելությունը: Սա նաև հանգեցնում է գունավոր մետաղների օգտագործման բազմաթիվ ոլորտներում:
Այսպիսով, օրինակ, դրանցից շատերն ունեն բարձր ջերմային հզորություն և ջերմահաղորդություն, ինչը նրանց հնարավորություն է տալիս եռակցումից հետո արագ սառչել: Սրա բացասական կողմն էլ կա. մետաղների հետ աշխատելիս, ինչպիսիք են մագնեզիումը և պղնձը, անհրաժեշտ է դրանք տաքացնել եռակցումից անմիջապես առաջ, իսկ գործընթացի ընթացքում պետք է օգտագործել ուժեղ ջերմային աղբյուրներ, որպեսզի դրանք չհովանան։
Մյուս բնորոշ հատկությունը մեխանիկական հատկությունների կրճատումն է: Հաշվի առնելով դա՝ անհրաժեշտ է ուշադիր աշխատել նրանց հետ՝ դեֆորմացիաներից խուսափելու համար։
Գունավոր մետաղներ ակտիվ տաքացման գործընթացումարձագանքել գազերի հետ. Տիտանը, մոլիբդենը և տանտալը հստակորեն ցույց են տալիս այս հատկությունը։
Մետաղների այս խումբը կարելի է երկար ժամանակ օգտագործել, սակայն դրանք պետք է պաշտպանված լինեն թթվածնից, որը քայքայում է մետաղները։ Դրա համար դիրիժորները, օրինակ, ծածկված են պաշտպանիչ լաքով: Նախկինում մետաղը հարմարվում է երկու շերտով փրփրելու գործընթացին:
պղնձի հանքաքար
Հանքաքարերի այս տեսակը ամենատարածվածն է գունավոր գույների կատեգորիայում: Այս մետաղն ունի նաև օգտագործման ամենալայն տարածքը՝ շինարարություն, արդյունաբերական էներգիա, ինքնաթիռների արտադրություն, բժշկություն, արդյունավետ ջերմափոխանակիչների արտադրություն և շատ ուրիշներ։
Պղնձի հանքավայրերը նույնպես բազմազան են։ Այսօր մեծ նշանակություն է տրվում վատ տարածված հանքաքարերին (պորֆիրացված տեսակի), որոնք արդյունահանվում են հրաբուխների օդանցքներում։ Մագմայի խցիկներից ստացված տաք լուծույթից առաջացել է քիմիական տարր: Նման հանքաքարի մեծ պաշարը գտնվում է Հյուսիսային և Հարավային Ամերիկայում։
Պղնձի հանքաքարի մեկ այլ տեսակ է պիրիտը, որն արդյունահանվում է ծովերի և օվկիանոսների հատակից: Աղբյուր - վայրէջք է կատարում Ուրալում:
Եվ նման հանքաքարերի մեկ այլ հսկայական աղբյուր է պղնձի ավազաքարը (Ռուսաստանի Չիտայի շրջան, Աֆրիկայում՝ Կատանգա):
Այսպիսով, գունավոր մետաղները անփոխարինելի նյութ են մեզ շրջապատող շատ իրերի արտադրության համար:
