Ի՞նչ է մետաղը: Այս նյութի բնույթը հնագույն ժամանակներից հետաքրքրություն է առաջացրել։ Մինչ այժմ հայտնաբերվել է մոտ 96 տեսակի մետաղ։ Նրանց բնութագրերի և հատկությունների մասին կխոսենք հոդվածում։
Ի՞նչ է մետաղը
Պարբերական աղյուսակի տարրերի ամենամեծ թիվը վերաբերում է մետաղներին: Ներկայումս նրանց տեսակներից միայն 96-ն է հայտնի մարդուն։ Նրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր առանձնահատկությունները, որոնցից շատերը դեռ չեն ուսումնասիրվել։
Ի՞նչ է մետաղը: Սա պարզ նյութ է, որը բնութագրվում է բարձր էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակությամբ, ջերմային հաղորդունակության դրական գործակիցով։ Մետաղների մեծ մասն ունեն բարձր ամրություն, ճկունություն և կարող են կեղծվել: Տարբերակող հատկանիշներից մեկը մետաղական փայլի առկայությունն է։
«Մետաղ» բառի իմաստը կապված է հունարեն métallion-ի հետ, որտեղ այն նշանակում է «հողից հանել», ինչպես նաև «իմը, իմը»: Ռուսական տերմինաբանության մեջ այն մտել է Պետրոս I-ի օրոք գերմաներենից (գերմաներեն Metall), որի մեջ բառը տեղափոխվել է լատիներեն:
Ֆիզիկական հատկություններ
Մետաղական տարրերը սովորաբար ունեն լավ ճկունություն, բացառությամբ անագի, ցինկի, մանգանի: Ըստ խտության՝ դրանք բաժանվում են լույսի(ալյումին, լիթիում) և ծանր (օսմիում, վոլֆրամ): Շատերն ունեն հալման բարձր ջերմաստիճան, ընդհանուր միջակայքը տատանվում է սնդիկի համար -39 աստիճանից մինչև վոլֆրամի 3410 աստիճան Ցելսիուս:
Նորմալ պայմաններում բոլոր մետաղները, բացի սնդիկից և ֆրանցիումից, պինդ են: Դրանց կարծրության աստիճանը որոշվում է Մոսի սանդղակի կետերով, որտեղ առավելագույնը 10 բալ է։ Այսպիսով, ամենադժվարը վոլֆրամն ու ուրանն են (6.0), ամենափափուկը՝ ցեզիումը (0.2): Շատ մետաղներ ունեն արծաթագույն, կապտավուն և մոխրագույն երանգներ, միայն մի քանիսն են դեղին և կարմրավուն:
Շարժական էլեկտրոնները գտնվում են իրենց բյուրեղային ցանցերում, ինչի շնորհիվ նրանք էլեկտրական հոսանքի և ջերմության հիանալի հաղորդիչներ են։ Արծաթն ու պղինձը լավագույնս աշխատում են դրա հետ: Մերկուրին ունի ամենացածր ջերմային հաղորդունակությունը։
Քիմիական հատկություններ
Մետաղներն ըստ իրենց քիմիական հատկությունների բաժանվում են բազմաթիվ խմբերի: Դրանցից են՝ ալկալային, հողալկալային, լույսը, ակտինիումը և ակտինիդները, լանթանը և լանթանիդները, կիսամետաղները։ Մագնեզիումը և բերիլիումը հայտնաբերվում են առանձին:
Որպես կանոն, մետաղները գործում են որպես ոչ մետաղների վերականգնող նյութեր: Նրանք ունեն տարբեր գործունեություն, ուստի նյութերի նկատմամբ ռեակցիաները նույնը չեն: Առավել ակտիվ են ալկալային մետաղները, դրանք հեշտությամբ փոխազդում են ջրածնի, ջրի հետ։
Որոշակի պայմաններում մետաղների փոխազդեցությունը թթվածնի հետ գրեթե միշտ տեղի է ունենում։ Միայն ոսկին ու պլատինը դրան չեն արձագանքում։ Նրանք նույնպես չեն արձագանքում ծծմբին և քլորին, ի տարբերություն այլ մետաղների: Ալկալիների խումբը օքսիդացված էսովորական միջավայր, մնացածը՝ բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության դեպքում։
Լինելով բնության մեջ
Բնության մեջ մետաղները հիմնականում հանդիպում են հանքաքարերում կամ միացություններում, ինչպիսիք են օքսիդները, աղերը, կարբոնատները: Օգտագործելուց առաջ դրանք անցնում են մաքրման երկար քայլերով: Շատ մետաղներ ուղեկցում են օգտակար հանածոների հանքավայրերը։ Այսպիսով, կադմիումը ցինկի հանքաքարի մի մասն է, սկանդիումը և տանտալը հարում են անագի:
Միայն իներտ, այսինքն՝ ոչ ակտիվ մետաղներ են հայտնաբերվում անմիջապես իրենց մաքուր տեսքով։ Օքսիդացման և կոռոզիայի նկատմամբ ցածր զգայունության պատճառով նրանք արժանացան ազնվականի կոչմանը։ Դրանք ներառում են ոսկի, պլատին, արծաթ, ռութենիում, օսմիում, պալադիում և այլն: Ազնիվ մետաղները շատ ճկուն են և ունեն պատրաստի արտադրանքի բնորոշ վառ փայլ:
Մետաղները մեր շուրջն են: Նրանք մեծ քանակությամբ հանդիպում են երկրակեղևում։ Առավել տարածված են ալյումինը, երկաթը, նատրիումը, մագնեզիումը, կալցիումը, տիտանը և կալիումը: Հանդիպում են ծովի ջրերում (նատրիում, մագնեզիում), կենդանի օրգանիզմների մաս են։ Մարդու մարմնում մետաղները հայտնաբերված են ոսկորներում (կալցիում), արյան (երկաթ), նյարդային համակարգում (մագնեզիում), մկաններում (մագնեզիում) և այլ օրգաններում։
Սովորում և օգտագործում
Հին քաղաքակրթությունները գիտեին, թե ինչ է մետաղը: Եգիպտական հնագիտական գտածոների մեջ, որոնք թվագրվում են մ.թ.ա. 3-4 հազարամյակներով, հայտնաբերվել են թանկարժեք մետաղներից պատրաստված իրեր։ Առաջին մարդը հայտնաբերել է ոսկի, պղինձ, արծաթ, կապար, երկաթ, անագ, սնդիկ: Դրանցից պատրաստում էին զարդեր, գործիքներ, ծիսական իրեր և զենքեր։
Միջնադարում հայտնաբերվել են անտիմոն, մկնդեղ, բիսմութ, ցինկ։ Նրանց հաճախ տրվել են կախարդական հատկություններ՝ կապված տիեզերքի, մոլորակների շարժման հետ։ Ալքիմիկոսները բազմաթիվ փորձեր են կատարել՝ սնդիկը ջրի կամ ոսկու վերածելու հույսով։ Աստիճանաբար հայտնագործությունների թիվն ավելացավ, և մինչև 21-րդ դարը հայտնաբերվեցին մինչ օրս հայտնի բոլոր մետաղները։
Այժմ դրանք կիրառվում են կյանքի գրեթե բոլոր ոլորտներում։ Մետաղներից պատրաստում են զարդեր, սարքավորումներ, նավեր, ավտոմեքենաներ։ Դրանցից պատրաստվում են շենքերի, կահույքի, զանազան մանր դետալների կառուցման շրջանակներ։
Գերազանց էլեկտրական հաղորդունակությունը մետաղն անփոխարինելի է դարձրել լարերի արտադրության համար, նրա շնորհիվ է, որ մենք օգտագործում ենք էլեկտրական հոսանք։
