Как выглядят металлы. Классификация металлов

Сегодня многие владельцы частных домов стараются по максимуму использовать собственные возможности. Речь идёт об организации мастерской. Наличие даже примитивного токарного станка позволит изготавливать широкое многообразие деталей самых различных назначений. В любом случае, ремонт садового оборудования или даже собственного авто станет значительно проще.

Между тем, экономии получается достичь за счёт покупки металлического сырья на наиболее выгодных условиях. В Интернете сегодня присутствуют максимально привлекательные расценки на алюминиевый пруток . Многие приобретают металл для дальнейшего его использования на пунктах металлолома. Здесь возникает вопрос – как отличить чёрный металл от цветного?

Опросы показывают, что обыватель не может ответить на этот вопрос. Суть ответа кроется в составе металлов.

В чёрных металлах присутствует примесь железа. Следовательно, определить чёрный металл можно при помощи обыкновенного магнита. Если он прилипает к металлической детали или заготовке, с уверенностью можно говорить о том, что она выполнена из чёрного металла.

Однако, из любого правила существуют исключения. Никель тоже притягивает к себе магнит, хотя считается исключительно цветным металлам. Кроме того, правило с магнитом не распространяется на некоторые металлические сплавы.

К таковым можно отнести нержавеющую сталь.

К таковым смело можно отнести:

  • алюминий;
  • медь;
  • латунь;
  • бронзу.

Однако, есть и более простой способ выявить чёрный металл. В случае, если Вы приобретаете металл на развале (пункт приёма), весьма вероятно, что он находится на открытом воздухе.

Речь идёт о том, что на металл воздействуют атмосферные осадки. А это означает, что от коррозии он никоим образом не защищен. Следовательно, чёрные металлы сразу же начинают покрываться ржавчиной.

Цветные металлы априорно не подвергаются коррозии (подразумевается под воздействием окружающей среды). Их защищает невидимая оксидная плёнка, появляющаяся на поверхности.

В видео рассказывается о том, как осуществить распознавание металла (цветной или чёрный):


Представляем вашему вниманию самые ценные и дорогие драгметаллы. Оказывается в мире есть материалы на много дороже платины и золота, о которых мы та хорошо знаем.

Для начала разберёмся с природными драгоценными металлами. Обращаем внимания, что цены могут быть устаревшими, но порядок расположения по стоимости драгметаллов не изменился.

1. Родий $ 225,1 за 1 грамм

Открыт в 1803 году. Мировые запасы родия оценивают всего в несколько тонн, а ежегодную добычу измеряют сотней килограммов. Родий – настолько дорогой металл, что чаще всего его применяют только в тех областях, где он совершенно незаменим. 98% родия идёт на выпуск автомобильных катализаторов. За последние годы нужда в родии выросла в 10–13 раз. Высокая стоимость металла заставила искать равнозначные заменители, что делают в США, Японии и в других развитых странах.

2. Платина $ 70 за 1 грамм

Платина была известна еще в Древнем Египте, Греции, Эфиопии и Южной Америке. Поначалу платину считали белым золотом, но применения найти не могли из-за трудности ее обработки. Первыми платину применили фальшивомонетчики, так как дешевый, достаточно тяжелый (по сравнению с серебром и золотом) металл с высокой плотностью мог утяжелять монеты.

3. Золото $ 45 за 1 грамм

Золото - главный драгоценный металл, признанный таковым по всему миру с древнейших времён. Золото словно самой природой создано для чеканки монет и производства ювелирных украшений: оно встречается исключительно в чистом виде, пластично и устойчиво к коррозии, однородно, компактно, короче, - идеальный, в некотором смысле, металл. Сейчас можно золото купить и в ювелирных магазинах, и в банках.

4. Осмий $ 25 за 1 грамм

Греческое слово osme (запах) дало имя открытому 200 лет назад платиновому металлу осмию. Ему действительно присущ неприятный раздражающий запах, похожий на смесь хлорки и чеснока. В природе чистый осмий не найден и известен лишь связанным в минералах другим платиновым металлом - иридием. Такие минералы есть в Сибири, на Урале, а за рубежом - в Южной Африке, США, Колумбии и Канаде. Осмия очень мало в земной коре, он чрезвычайно рассеян и потому дорог. Из-за этого осмий используют лишь там, где при его малых затратах можно получить значительный эффект. США, например, ввозят за год немногим больше 100 килограммов осмия, в основном для производства лекарства - кортизона. Совсем немного осмия потребляет химическая промышленность для изготовления катализаторов.

5. Иридий $ 20 за грамм

Иридий был открыт в 1803 г. Иридий – серебристо-белый металл, по внешнему виду напоминающий олово, очень твердый, тяжелый и прочный, но хрупкий. Самостоятельное применение иридия достаточно редко и чаще всего его используют в качестве лигатуры. Добавление 10% иридия к относительно мягкой платине делает ее тверже почти втрое. Для ювелиров это качество иридия совершенно незаменимо, так как украшения из платиново-иридиевого сплава очень красивы и практически не изнашиваются. Любопытно, что этот же сплав применяется для изготовления эталонов веса и длины. Также его используют для изготовления электроконтактов, хирургических инструментов, точных химических весов. Из иридия делают кончики перьев дорогих авторучек. Сплавы иридия с платиной применяют в биомедицине и аэрокосмической технике. За год в мире расходуется чуть больше тонны иридия. Две трети поглощает химическая промышленность, остальной иридий используют в различных каталитических процессах, в ювелирных и стоматологических сплавах, а также для производства тиглей и боевых лазеров. Этот платиновый металл почти целиком поступает из ЮАР.

6. Рутений $ 17 за 1 грамм

Металл назван в честь России (от позднелатинского слова Ruthenia - Россия). Это тоже твердый и в то же время весьма хрупкий металл, самый редкий из платиновой группы. Его используют при изготовлении проводов, контактов, электродов, лабораторной посуды, ювелирных изделий. В Западной Европе и Японии все больше металла идет на производство резисторов и печатных схем в электронной промышленности, а также для получения хлора и разных щелочей. Этот металл целиком поступает из ЮАР.

7. Палладий $ 16 за 1 грамм

У палладия красивый, почти белый, цвет. Он самый легкий, легкоплавкий, гибкий и пластичный из всех платиновых металлов, легко прокатывается, протягивается в проволоку, отлично полируется и не тускнеет, стоек к коррозии. В последнее время палладий постепенно занимает достойное место в ювелирных коллекциях. Легковесность и невысокая цена палладия позволяет дизайнерам воплощать в этом металле самые смелые фантазии и создавать различные по стилям и ценовым категориям изделия, что делает палладий одним из самых популярных металлов платиновой группы.

8. Серебро - $ 1 за 1 грамм

Серебро известно человечеству с древнейших времён. Это связано с тем, что в свое время серебро, равно как и золото, часто встречались в самородном виде - его не приходилось выплавлять из руд. Применяется в ювелирном деле, для чеканки монет, в фотографии, электронике, как покрытие для зеркал и т. д. Области применения серебра постоянно расширяются и его применение это не только сплавы, но и химические соединения.

Ну а теперь перейдём к изотопам. Цены здесь просто астрономические. Расскажем только о двух металлах: самом дорогом и самом востребованном.

1. Калифорний-252 - $ 6 500 000 за 1 грамм

Мировой запас калифорния составляет несколько граммов, вероятно, никак не более 5 г. На Земле только 2 реактора могут нарабатывать его. Один реактор - в России, другой - в США. Каждый из реакторов производит по 20–40 микрограмм в год. Калифорний невероятно дорог. Какие же свойства, несмотря на это, делают этот изотоп столь необходимым?

Калифорний-252 имеет период полураспада 2,6 года. При этом самопроизвольно делится 3% всех атомов и при каждом делении выделяется четыре нейтрона. 1 г в секунду выделяет 2,4 биллиарда нейтронов. Это соответствует нейтронному потоку среднего ядерного реактора! Если бы такое нейтронное излучение захотели получить классическим путем из радиево-бериллиевого источника, то для этого потребовалось бы 200 кг радия. Столь огромного запаса радия вообще не существует на Земле. Даже такое невидимое глазом количество, как 1 мкг калифорния-252, дает более 2 миллионов нейтронов в секунду. Поэтому калифорний-252 в последнее время используют в медицине в качестве точечного источника нейтронов с большой плотностью потока для локальной обработки злокачественных опухолей.

2. Осмий-187 - $ 10 000 за 1 грамм

Почему у химического вещества такая высокая продажная стоимость? Этому есть простые объяснения: во-первых, очень небольшое количество этого изотопа в природе. Во-вторых, огромная трудоёмкость разделения изотопов. Получить осмий-187 до недавнего времени можно было только методом масс-сепарации на уникальных центрифугах, только по одной технологии – разделения изотопов радиоактивных элементов. Масс-центрифуги круглосуточно вращаются. Процедура получения осмия-187 длится около 9 месяцев. Осмий представляет собой мелкокристаллический порошок черного цвета с фиолетовым оттенком. Являясь самым плотным веществом на Земле.

Ведущей отраслью в экономике нашей страны является металлургия. Для успешного ее развития нужно много металла. В данной статье речь пойдет о цветных тяжелых и легких металлах и их использовании.

Классификация цветных металлов

В зависимости от физических свойств и назначения, они подразделяются на такие группы:

  • Легкие цветные металлы. Список этой группы большой: в ее состав входит кальций, стронций, цезий, калий, а также литий. Но в металлургической промышленности чаще всего используются алюминий, титан и магний.
  • Тяжелые металлы пользуются большой популярностью. Это всем известные цинк и олово, медь и свинец, а также никель.
  • Благородные металлы, такие как платина, рутений, палладий, осмий, родий. Золото и серебро широко применяются для изготовления украшений.
  • Редкоземельные металлы - селен и цирконий, германий и лантан, неодим, тербий, самарий и другие.
  • Тугоплавкие металлы - ванадий и вольфрам, тантал и молибден, хром и марганец.
  • Малые металлы, такие как висмут, кобальт, мышьяк, кадмий, ртуть.
  • Сплавы - латунь и бронза.

Легкие металлы

Они имеют широкое распространение в природе. Эти металлы обладают маленькой плотностью. У них высокая химическая активность. Они представляют собой прочные соединения. Металлургия этих металлов начала развиваться в девятнадцатом веке. Их получают путем электролиза солей в расплавленном виде, электротермии и металлотермии. Легкие цветные металлы, списоккоторых имеет много пунктов, используются для производства сплавов.

Алюминий

Относится к легким металлам. Имеет серебристый цвет и точку плавления около семисот градусов. В промышленных условиях используется в сплавах. Он применяется везде, где нужен металл. У алюминия плотность низкая, а прочность - высокая. Этот металл легко режется, пилится, сваривается, сверлится, паяется и сгибается.

Сплавы образует с металлами различных свойств, такими как медь, никель, магний, кремний. Они обладают большой прочностью, не ржавеют при неблагоприятных погодных условиях. У алюминия высокая электро- и теплопроводность.

Магний

Он относится к группе легких цветных металлов. Имеет серебристо-белый цвет и пленочное окисное покрытие. Обладает маленькой плотностью, хорошо обрабатывается. Металл устойчив к воздействию горючими веществами: бензином, керосином, минеральными маслами, но подвержен растворению в кислотах. Магний не магнитен. Обладает низкими упругими и литейными свойствами, подвергается коррозии.

Титан

Это легкий металл. Он не магнитен. Имеет серебристый цвет с отливом голубоватого тона. Обладает высокой прочностью и устойчивостью к коррозии. Но у титана маленькая электропроводность и теплопроводность. Теряет механические свойства при температуре 400 градусов, приобретает хрупкость при 540 градусах.

Механические свойства титана повышаются в сплавах с молибденом, марганцем, алюминием, хромом и другими. В зависимости от легирующего металла, сплавы имеют разную прочность, среди них есть и высокопрочные. Такие сплавы применяются в самолетостроении, машиностроении, судостроении. Из них производят ракетную технику, бытовые приборы и многое другое.

Тяжелые металлы

Тяжелые цветные металлы, список которых весьма широк, получают из сульфидных и окисленных полиметаллических руд. В зависимости от их типов, методы получения металлов отличаются по способу и сложности производства, в процессе которого должны полностью извлекаться ценные составляющие сырья.

Металлы этой группы бывают гидрометаллургическими и пирометаллургическими. Полученные любым методом металлы называются черновыми. Они подвергаются процедуре рафинирования. Только после этого их можно использовать в промышленных целях.

Медь

Цветные металлы, список которых представлен выше, в промышленности используются не все. В данном случае речь идет о распространенном тяжелом металле - меди. У нее высокая теплопроводность, электропроводность и пластичность.

Сплавы меди нашли широкое применение в такой отрасли промышленности, как машиностроение, а все благодаря тому, что этот тяжелый металл хорошо сплавляется с другими.

Цинк

Он тоже представляет цветные металлы. Список названий большой. Однако далеко не все тяжелые цветные металлы, к которым относится цинк, используются в промышленности. Этот металл хрупкий. Но если нагреть его до ста пятидесяти градусов, он будет без проблем коваться и с легкостью прокатываться. У цинка высокие антикоррозионные свойства, но он поддается разрушению при воздействии щелочью и кислотой.

Свинец

Список цветных металлов будет неполным без свинца. Он серого цвета с проблеском голубого оттенка. Температура плавления составляет триста двадцать семь градусов. Он тяжелый и мягкий. Хорошо куется молотком, при этом не твердеет. Из него выливают различные формы. Устойчив к воздействию кислот: соляной, серной, уксусной, азотной.

Латуни

Это сплавы из меди и цинка с добавлением марганца, свинца, алюминия и других металлов. Стоимость латуни меньше, чем меди, а прочность, вязкость и коррозионная стойкость - выше. У латуни хорошие литейные свойства. Из нее производят детали путем штамповки, раскатки, вытяжки, вальцовки. Из этого металла делают гильзы для снарядов и многое другое.

Использование цветных металлов

Цветными называют не только сами металлы, но и их сплавы. Исключение составляет так называемый "чермет": железо и, соответственно, его сплавы. В странах Европы цветные металлы носят название нежелезистых. Цветные металлы, список которых немаленький, нашли широкое применение в разных отраслях во всем мире, в том числе и в России, где являются основной специализацией. Производятся и добываются на территориях всех регионов страны. Легкие и тяжелые цветные металлы, список которых представлен большим разнообразием наименований, составляют отрасль промышленности под названием «Металлургия». Это понятие включает в себя добычу, обогащение руд, выплавку как металлов, так и их сплавов.

В настоящее время отрасль цветной металлургии получила широкое распространение. Качество цветных металлов очень высокое, они отличаются долговечностью и практичностью, применяются в строительной индустрии: ими отделывают здания и сооружения. Из них производят профильный металл, проволоку, ленты, полосы, фольгу, листы, прутки различной формы.