Кольорові метали, які вони бувають

Усім, напевно, відомо, про чорні та кольорові метали. Взяти для прикладу залізо. Воно є чорним металом відповідно і те, що походить з заліза: сталь і чавун також чорні. Всі інші метали вважаються кольоровими. Коштовні, приміром, ще називають шляхетними (золото, платина), але все одно вони відносяться до кольорових металів. Для промисловості, кольорові, одні з найголовніших.

Крилатий метал - алюміній. У нас на планеті він поширений найбільше. Чому така назва крилатий або літаючий? Просто з суміші його з компонентами кольорових металів (міддю, марганцем і магнієм) отримали унікальний склад для виробництва літаків, та й не тільки літаків, наприклад навіть штучне тіло, перше запущене на орбіту планети мало оболонку саме з цього сплаву - дуралюмин.

Так як він є одним з тих металів, що є на планеті більше ніж інших, то і застосування його знайшло собі місце практично скрізь. Це і машинобудування (корпуси двигунів), і будівництво (облицювання будівель і вікна), Хімічна галузь (техніка з вироблення кислотних сполук), в побуті (посуд і човни, меблі) все робиться або з самого металу, або з його сплавів.

У Франції побудували унікальний корабель, повністю з цього металу. Всі оснащення, починаючи від меблів, і закінчуючи корпусом, зроблено саме з літаючого металу.

Наступний метал, по черзі - мідь. Основною перевагою міді все-таки є електропровідність. Саме тому вона і використовується в електротехніці. Крім дротів з цього металу виготовляють обмотки для трансформаторів, намотують генератори, просто тягнуть високовольтні лінії. У сплавах міді: латунь і бронза, також присутні такі ж якості підвищеної електропровідності, тому їх теж використовують, нарівні з міддю.

Магній - унікальний метал, сріблястого і білого кольорів. Під час нагрівання чистого металу, він яскраво спалахує. Раніше цим властивістю користувалися фотографи. Опинившись в сплаві, магній, надає йому надзвичайну твердість, і перестає реагувати на підвищення температур. Саме тому з таких ось сплавів і роблять температуро-стійкі деталі для двигунів в авіації. Багато деталей для космічних ракет теж виробляють з такого сплаву.

Наступним в нашому списку, йде титан. У нього властивості по міцності найвищі. І тугоплавкість набагато більше, ніж у інших. Тому де потрібна підвищена міцність, використовують титан.

Тепер у нас на черзі ртуть. Цей метал знайомий усім, в основному через термометр. Але застосування цього елемента набагато ширше. З нього роблять, наприклад капсули для патронів, використовують і в лікарських препаратах.

Через свої різні можливості кольорові метали і добуваються зовсім несхожим чином, зрозуміло, що на першому етапі технологія схожа. Береться збагачена руда. Хоча саме збагачення руд кольорових металів більш трудомістке, ніж у чорних. Необхідно виділити всі можливі домішки (сірка, залізо і кисень).

У процесі випалу руди, виходить ніби заміна, одного елемента іншим. Сірка змінюється на кисень. Називається новий елемент, який ми так отримали - оксид. Для того щоб виділити кисень і відновити необхідний нам метал його розплавляють у домні.

При високих температурних показниках у домні, додають той хімічний елемент, який любить кисень: кремній, водень або вуглець. І під час реакції кисень перебігає, до якогось з них.

Ще один спосіб для заміни, коли використовують хлор. Тоді руду просто хлорують, а в розплав додають магній.

Для того щоб отримати чисті метали по категорії, з кольоровими доведеться виконати дуже складні операції. Для зразка візьмемо мідь. Виплавляється вона в спеціальних нагрівальних печах. За своїм устроєм, така конструкція нагадує спорудження «піч мартенівську». Тільки на виході ми отримуємо продукт, що носить найменування штейн. Це сплав міді та заліза, золота та інших різних домішок. Причому самої міді тут менше, її приблизно відсотків тридцять від обсягу. Тому доводиться цей сплав продувати через конвектор. І якщо для чавуну це відбувається швидко, буквально кілька хвилин, то для міді процес займе годину. Так виходить не зовсім очищена мідь, яка називається чорнова. Домішок в ній всього один або два відсотки, але й цього багато для чистого металу.

Наступним етапом рафінують метал під впливом вогню. Тут випалюється сірка і частина не потрібних добавок, які залишилися у складі. Частково виходить і оксид міді. Для того щоб кисень звільнив розплав, в нього занурюють дерев'яні бруски. Як би дражнять вируючий розплав металу. Ця операція, до речі, так і називається: «дражнення». Для остаточного розставання з киснем робиться добавка деревного вугілля.

І тепер у нас залишилося тільки виділити золото і срібло.

Тут потрібно процес електролізу. Беремо пластину металу отриманого перед цим, він буде анодом, і занурюємо у розчин. Склад розчину: сірчана кислота та мідний купорос. Катодом у нас служить лист чистої міді. При електролізі струм перенесе мідь з анода на катод, а всі домішки осядуть.

Електроліз дозволяє отримувати багато кольорових металів, в тому числі і крилатий метал алюміній.

Для його отримання доводиться докладати ще більше сил. Так як руда алюмінію - глинозем дуже тугоплавка (дві тисячі п'ятьдесят градусів), доводиться робити розчин кріоліту. Кріоліт - це суміш алюмінію, фтору і натрію. Точка розплав всього тисяча градусів. При процесі електролізу алюміній осідає на катод.

Є ще спосіб отримання металів без підвищення температур. Це робиться шляхом розчинення металів і називається цей напрямок - гідрометалургія.

Метал просто розчиняють кислотами або водою і потім витягують за допомогою обмінних хімічних реакцій або знову електролізом.

Практично всі руди кольорових металів в тій чи іншій мірі містять кілька видів металу. На спеціальних виробництвах їх просто дістають одні за іншими у порядку ланцюга. Процес вилучення грунтується на властивостях спеціальних смол-іонітов. Кожна з них витягує на себе який-небудь один метал.

Ще є технологія виділення металів за допомогою бактерій. Деякі з них розщеплюють різні метали. Технологія із застосуванням бактерій дуже проста і тому значно здешевлює процес отримання металів і збільшує можливість видобутку.