Методы получения металлов.

⇐ Назад

Бо́льшая часть металлов присутствует в природе в виде руд и соединений. Они образуют оксиды, сульфиды, карбонаты и другие химические соединения. Для получения чистых металлов и дальнейшего их применения необходимо выделить их из руд и провести очистку. При необходимости проводят легирование и другую обработку металлов. Изучением этого занимается наука металлургия. Металлургия различает руды чёрных металлов (на основе железа) и цветных (в их состав не входит железо, всего около 70 элементов). Золото, серебро и платина относятся также к драгоценным (благородным) металлам. Кроме того, в малых количествах они присутствуют в морской воде, растениях, живых организмах (играя при этом важную роль).

Известно, что организм человека на 3 % состоит из металлов^[3]. Больше всего в наших клетках кальция и натрия, сконцентрированного в лимфатических системах.Магний накапливается в мышцах и нервной системе, медь — в печени, железо — в крови.

Металлы часто извлекают из земли средствами горной промышленности, результат — добытые руды — служат относительно богатым источником необходимых элементов. Для выяснения нахождения руд используются специальные поисковые методы, включающие разведку руд и исследование месторождений. Месторождения, как правило, делятся на карьеры (разработки руд на поверхности), в которых добыча ведётся путем извлечения грунта с использованием тяжелой техники, а также — на подземные шахты.

Из добытой руды металлы извлекаются, как правило, с помощью химического или электролитического восстановления. В пирометаллургии для преобразования руды в металлическое сырьё используются высокие температуры, в гидрометаллургии применяют для тех же целей водную химию. Используемые методы зависят от вида металла и типа загрязнения.

Когда металлическая руда является ионным соединением металла и неметалла, для извлечения чистого металла она обычно подвергается выплавлению — нагреву с восстановителем. Многие распространенные металлы, такие как железо, плавят с использованием в качестве восстановителя углерода (получаемого из сжигания угля). Некоторые металлы, такие как алюминий и натрий, не имеют ни одного экономически оправданного восстановителя и извлекаются с применением электролиза.^[4]^[5]

Сульфидные руды не улучшаются непосредственно до получения чистого металла, но обжигаются на воздухе, с целью преобразования их в окислы.

Понятие о коррозии металлов и виды.

Корро́зия (от лат. corrosio — разъедание) — это самопроизвольное разрушение металлов в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. В общем случае это разрушение любого материала, будь то металл или керамика,дерево или полимер. Причиной коррозии служит термодинамическая неустойчивость конструкционных материалов к воздействию веществ, находящихся в контактирующей с ними среде. Пример — кислородная коррозия железа в воде: 4Fe + 6Н₂О + ЗО₂ = 4Fe(OH)₃. Гидратированный гидроксид железа Fe(OН)₃ и является тем, что называют ржавчиной.

Виды коррозии

· Газовая коррозия

· Атмосферная коррозия

· Коррозия при неполном погружении

· Коррозия по ватерлинии

· Коррозия при полном погружении

· Коррозия при переменном погружении

· Подземная коррозия

· Биокоррозия

· Коррозия внешним током

· Коррозия блуждающим током

· Контактная коррозия

· Коррозия при трении

· Фреттинг-коррозия

· Сплошная коррозия

· Равномерная коррозия

· Неравномерная коррозия

· Местная коррозия

· Подповерхностная коррозия

· Точечная коррозия

· Коррозия пятнами

· Сквозная коррозия

· Послойная коррозия

· Нитевидная коррозия

· Структурная коррозия

· Межкристаллитная коррозия

· Избирательная (селективная) коррозия

· Графитизация чугуна

· Обесцинкование

· Щелевая коррозия

· Ножевая коррозия

· Коррозионная язва

· Коррозионное растрескивание

· Коррозия под напряжением

· Коррозионная усталость

· Предел коррозионной усталости

· Коррозионная хрупкость

⇐ Назад