የአሁኑ ሰው በእለት ተዕለት ህይወቱ በተለያዩ ብረቶች ተከቧል። አብዛኛዎቹ የምንጠቀማቸው እቃዎች እነዚህን ኬሚካሎች ያካትታሉ. ይህ ሁሉ የሆነው ሰዎች ብረቶችን ለማግኘት የተለያዩ መንገዶችን ስላገኙ ነው።
ብረቶች ምንድን ናቸው
ኢንኦርጋኒክ ኬሚስትሪ እነዚህን ጠቃሚ ንጥረ ነገሮች ለሰዎች ይመለከታል። ብረቶች ማግኘት አንድ ሰው ህይወታችንን የሚያሻሽል እና የበለጠ ፍጹም ቴክኖሎጂ እንዲፈጥር ያስችለዋል። ምንድን ናቸው? ብረቶች ለማግኘት አጠቃላይ ዘዴዎችን ከማሰብዎ በፊት ምን እንደሆኑ መረዳት ያስፈልጋል. ብረቶች በቀላል ንጥረ ነገሮች መልክ የባህሪይ ባህሪ ያላቸው የኬሚካል ንጥረ ነገሮች ቡድን ናቸው፡
• የሙቀት እና ኤሌክትሪካዊ እንቅስቃሴ፤
• ከፍተኛ የመተጣጠፍ ችሎታ፤
• ብልጭልጭ።
አንድ ሰው በቀላሉ ከሌሎች ንጥረ ነገሮች መለየት ይችላል። የሁሉም ብረቶች ባህሪ ባህሪ ልዩ ብሩህነት መኖሩ ነው. የድንገተኛ የብርሃን ጨረሮችን በማያስተላልፍ ወለል ላይ በማንፀባረቅ ይገኛል. ሺን የሁሉም ብረቶች የጋራ ንብረት ነው፣ነገር ግን በብዛት የሚነገረው በብር ነው።
በርቷል።እስካሁን ድረስ ሳይንቲስቶች 96 እንዲህ ዓይነት ኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮችን አግኝተዋል, ምንም እንኳን ሁሉም በኦፊሴላዊው ሳይንስ ባይታወቁም. እንደ ባህሪ ባህሪያቸው በቡድን ተከፋፍለዋል. የሚከተሉት ብረቶች በዚህ መንገድ ተለይተዋል፡
• አልካላይን - 6;
• የአልካላይን ምድር - 6;
• መሸጋገሪያ - 38፤
• ብርሃን - 11፤
• ሴሚሜታሎች - 7;
• ላንታኒዲስ - 14፤
• actinides – 14.
ብረቶችን በማግኘት
ቅይጥ ለመሥራት በመጀመሪያ ከተፈጥሮ ማዕድን ብረት ማግኘት አለቦት። ተወላጅ ንጥረ ነገሮች በነጻ ግዛት ውስጥ በተፈጥሮ ውስጥ የሚገኙት እነዚህ ንጥረ ነገሮች ናቸው. እነዚህም ፕላቲኒየም, ወርቅ, ቆርቆሮ, ሜርኩሪ ያካትታሉ. ከቆሻሻዎች የሚለዩት በሜካኒካል ወይም በኬሚካል ሪጀንቶች እርዳታ ነው።
ሌሎች ብረቶች የሚመረተው ውህዶቻቸውን በማቀነባበር ነው። በተለያዩ ቅሪተ አካላት ውስጥ ይገኛሉ። ማዕድናት በኦክሳይድ, በካርቦኔት ወይም በሰልፋይድ መልክ የብረት ውህዶችን የሚያካትቱ ማዕድናት እና ድንጋዮች ናቸው. እነሱን ለማግኘት የኬሚካል ማቀነባበሪያ ስራ ላይ ይውላል።
ብረቶችን የማግኛ ዘዴዎች፡
• ኦክሳይዶችን ከከሰል ጋር መቀነስ፤
• ከቆርቆሮ ድንጋይ ቆርቆሮ ማግኘት፤
• የብረት ማዕድን መቅለጥ፤
• የሰልፈር ውህዶችን በልዩ ምድጃዎች ማቃጠል።
ብረቶችን ከድንጋይ ቋጥኞች ለማውጣት ለማመቻቸት ፍሉክስ የሚባሉ የተለያዩ ንጥረ ነገሮች ይጨመራሉ። እንደ ሸክላ, የኖራ ድንጋይ, አሸዋ የመሳሰሉ የማይፈለጉ ቆሻሻዎችን ለማስወገድ ይረዳሉ. በዚህ ሂደት ምክንያት, ሊበላሹ የሚችሉ ውህዶች ይገኛሉ.ድሮስ ይባላል።
ከፍተኛ መጠን ያለው ቆሻሻ በሚኖርበት ጊዜ ማዕድኑ ብረቱን ከማቅለጥዎ በፊት ከፍተኛውን አላስፈላጊ የሆኑትን ክፍሎች በማስወገድ ይበለጽጋል። ለዚህ ህክምና በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉት ዘዴዎች ፍሎቴሽን፣ ማግኔቲክ እና ስበት ናቸው።
የአልካሊ ብረቶች
የአልካሊ ብረቶች በብዛት ማምረት የበለጠ ውስብስብ ሂደት ነው። ይህ የሆነበት ምክንያት በተፈጥሮ ውስጥ በኬሚካል ውህዶች መልክ ብቻ በመገኘታቸው ነው. ወኪሎችን ስለሚቀንሱ ምርታቸው ከከፍተኛ የኃይል ወጪዎች ጋር አብሮ ይመጣል. የአልካላይን ብረቶች ለማውጣት ብዙ መንገዶች አሉ፡
• ሊቲየም ከኦክሳይድ የሚገኘው በቫክዩም ወይም በኤሌክትሮላይዝ ክሎራይድ መቅለጥ፣ በስፖዱሜኔ ሂደት ውስጥ ነው።
• ሶዲየም በሶዳ (calcining soda) ከከሰል ጋር በጥብቅ በተዘጉ ክሪብሎች ውስጥ ወይም በኤሌክትሮላይዝ ክሎራይድ ቀልጦ ካልሲየም በመጨመር ይወጣል። የመጀመሪያው ዘዴ ብዙ ጊዜ የሚፈጅ ነው።
• ፖታስየም የሚገኘው በኤሌክትሮላይዝስ ጨዎችን በማቅለጥ ወይም በሶዲየም ትነት በክሎራይድ ውስጥ በማለፍ ነው። በተጨማሪም በ 440 ° ሴ የሙቀት መጠን ቀልጦ ፖታስየም ሃይድሮክሳይድ እና ፈሳሽ ሶዲየም መስተጋብር ይፈጥራል።
• ሲሲየም እና ሩቢዲየም ክሎራይድ ያላቸውን ካልሲየም በ700-800 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ወይም ዚርኮኒየም በ650 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ በመቀነስ ይመረታሉ። አልካሊ ብረቶች በዚህ መንገድ ማግኘት እጅግ በጣም ሃይል የሚጨምር እና ውድ ነው።
በብረታ ብረት እና alloys መካከል
በብረታ ብረት እና ውህደታቸው መካከል በመሠረቱ ግልጽ የሆነ ድንበር የለም ፣ ምክንያቱም በጣም ንጹህ ፣ በጣም ቀላል የሆኑ ንጥረ ነገሮች እንኳን አሏቸው።የተወሰነ መጠን ያለው ቆሻሻ. ስለዚህ በመካከላቸው ያለው ልዩነት ምንድን ነው? በኢንዱስትሪ እና በሌሎች የብሔራዊ ኢኮኖሚ ዘርፎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት ሁሉም ብረቶች ማለት ይቻላል ሌሎች ንጥረ ነገሮችን ወደ ዋናው የኬሚካል ንጥረ ነገር በመጨመር ሆን ተብሎ በተገኙት ውህዶች መልክ ጥቅም ላይ ይውላሉ።
አሎይስ
ቴክኖሎጂ የተለያዩ የብረት ቁሶችን ይፈልጋል። በተመሳሳይ ጊዜ ንጹህ የኬሚካል ንጥረነገሮች ለሰዎች አስፈላጊ ባህሪያት ስለሌላቸው በተግባር ጥቅም ላይ አይውሉም. ለፍላጎታችን፣ alloys ለማግኘት የተለያዩ መንገዶችን ፈጠርን። ይህ ቃል የሚያመለክተው 2 ወይም ከዚያ በላይ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮችን የያዘ በማክሮስኮፒካል ተመሳሳይነት ያለው ቁሳቁስ ነው። በዚህ ሁኔታ, የብረት ንጥረ ነገሮች በቅይጥ ውስጥ በብዛት ይገኛሉ. ይህ ንጥረ ነገር የራሱ መዋቅር አለው. በ alloys ውስጥ፣ የሚከተሉት ክፍሎች ተለይተዋል፡
• መሰረት አንድ ወይም ከዚያ በላይ ብረቶች፤
• አነስተኛ ተጨማሪዎች የሚቀይሩ እና የሚቀላቀሉ ንጥረ ነገሮች፤
• ያልተወገዱ ቆሻሻዎች (ቴክኖሎጂያዊ፣ ተፈጥሯዊ፣ በዘፈቀደ)።
የብረት ውህዶች ዋና መዋቅራዊ ቁሳቁስ ናቸው። በቴክኖሎጂ ውስጥ ከ5000 በላይ የሚሆኑት አሉ።
የቅይጥ ዓይነቶች
እንዲህ አይነት የተለያዩ ውህዶች ቢኖሩም በብረት እና በአሉሚኒየም ላይ የተመሰረቱት ለሰዎች ከፍተኛ ጠቀሜታ ያላቸው ናቸው. በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ በጣም የተለመዱ ናቸው. የቅይጥ ዓይነቶች የተለያዩ ናቸው. ከዚህም በላይ በበርካታ መስፈርቶች መሰረት ይከፋፈላሉ. ስለዚህ የተለያዩ የማምረቻ ቅይጥ ዘዴዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ. በዚህ መስፈርት መሰረት፡ ወደሚከተለው ይከፋፈላሉ፡
• ውሰድ፣ የትኛውየተቀላቀሉ ክፍሎች ክሪስታላይዜሽን በማቅለጥ የተገኘ።
• ዱቄት፣ የዱቄት ውህድ በመጫን የተፈጠረ እና ከዚያም በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ በማፍሰስ። ከዚህም በላይ ብዙውን ጊዜ የእንደዚህ ዓይነቶቹ ውህዶች ክፍሎች ቀላል የኬሚካል ንጥረነገሮች ብቻ ሳይሆኑ የተለያዩ ውህዶቻቸው እንደ ታይታኒየም ወይም ቱንግስተን ካርቦይድስ በጠንካራ ውህዶች ውስጥ ናቸው. የእነሱ መጨመር በተወሰነ መጠን የብረታ ብረት ቁሳቁሶችን ባህሪያት ይለውጣል።
በተጠናቀቀ ምርት ወይም ባዶ መልክ ቅይጥ ለማግኘት የሚረዱ ዘዴዎች በሚከተሉት ይከፈላሉ፡
• ፋውንዴሪ (ሲሉሚን፣ ሲሚንቶ ብረት)፤
• የተሰሩ (አረብ ብረቶች)፤
• ዱቄት (ቲታኒየም፣ tungስተን)።
የቅይጥ ዓይነቶች
ብረቶችን የማግኛ ዘዴዎች የተለያዩ ሲሆኑ ለእነሱ ምስጋና የሚቀርቡት ቁሳቁሶች የተለያዩ ባህሪያት አሏቸው። በጠንካራ የመደመር ሁኔታ ውስጥ፣ alloys እነዚህ ናቸው፡
• ተመሳሳይ (ዩኒፎርም)፣ ተመሳሳይ ዓይነት ክሪስታሎችን የያዘ። ብዙ ጊዜ ነጠላ-ደረጃ ተብለው ይጠራሉ::
• የተለያየ ደረጃ ያለው (የተለያየ)፣ መልቲፋዝ ይባላል። ሲገኙ, ጠንካራ መፍትሄ (ማትሪክስ ደረጃ) እንደ ቅይጥ መሠረት ይወሰዳል. የዚህ ዓይነቱ የተለያዩ ንጥረ ነገሮች ስብስብ በኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮች ስብስብ ላይ የተመሰረተ ነው. እንደነዚህ ያሉት ውህዶች የሚከተሉትን ክፍሎች ሊይዙ ይችላሉ-የመሃል እና የመተካት ጠንካራ መፍትሄዎች ፣ የኬሚካል ውህዶች (ካርቦይድ ፣ ኢንተርሜታልላይድ ፣ ናይትሬድ) ፣ የቀላል ንጥረ ነገሮች ክሪስታላይቶች።
የቅይጥ ንብረቶች
ብረቶችን እና ውህዶችን የማግኘት ዘዴዎች ምንም ቢሆኑም ንብረታቸው ሙሉ በሙሉ የሚወሰነው በክሪስታል ነውየእነዚህ ቁሳቁሶች ደረጃ መዋቅር እና ጥቃቅን መዋቅር. እያንዳንዳቸው የተለያዩ ናቸው. የአሎይዶች ማክሮስኮፕ ባህሪያት በአጉሊ መነጽርነታቸው ይወሰናል. በማንኛውም ሁኔታ, በእቃዎቹ ክሪስታል መዋቅር ላይ ብቻ የተመካው ከደረጃዎቻቸው ባህሪያት ይለያያሉ. የተለያየ (ባለብዙ ደረጃ) ውህዶች የማክሮስኮፒክ ተመሳሳይነት የተገኘው በብረት ማትሪክስ ውስጥ ባሉ ደረጃዎች አንድ ወጥ በሆነ ስርጭት ምክንያት ነው።
የቅይጥ ቅይጥ በጣም አስፈላጊው ንብረት ዌልድነት ነው። አለበለዚያ እነሱ ከብረት ጋር ተመሳሳይ ናቸው. ስለዚህ ውህዶች የሙቀት እና የኤሌትሪክ ኮንዳክሽን፣ ductility እና አንጸባራቂነት (አንጸባራቂ) አላቸው።
የተለያዩ alloys
የተለያዩ ቅይጥ የማግኘት ዘዴዎች የሰው ልጅ የተለያየ ባህሪ እና ባህሪ ያላቸው በርካታ የብረት ነገሮችን እንዲፈጥር አስችሎታል። እንደ ዓላማቸው፣ በሚከተሉት ቡድኖች ይከፈላሉ፡
• መዋቅራዊ (አረብ ብረት፣ ዱራሉሚን፣ የብረት ብረት)። ይህ ቡድን ልዩ ንብረቶች ያላቸውን ቅይጥ ያካትታል. ስለዚህ በውስጣዊ ደህንነት ወይም ፀረ-ፍርሽግ ባህሪያት ተለይተዋል. እነዚህም ነሐስ እና ነሐስ ያካትታሉ።
• ለማፍሰስ ተሸካሚዎች (ባብቢት)።
• ለኤሌክትሪክ ማሞቂያ እና መለኪያ መሳሪያዎች (ኒክሮም፣ ማንጋኒን)።
• የመቁረጫ መሳሪያዎችን ለማምረት (ያሸንፉ)።
በምርት ወቅት ሰዎች እንዲሁ ሌሎች የብረት ቁሶችን ይጠቀማሉ፡- ለምሳሌ fusible, heat-resistant, corrosion-resistant and amorphous alloys. ማግኔቶች እና ቴርሞኤሌክትሪክ (ቴሉራይድስ እና ሴሌኒድስ የቢስሙት፣ እርሳስ፣ አንቲሞኒ እና ሌሎች) በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ።
የብረት ቅይጥ
በመሬት ላይ የሚቀልጠው ብረት ሁሉ ቀላል እና ቅይጥ ብረቶች እንዲመረት ይደረጋል። ብረትን ለማምረትም ያገለግላል. የብረት ቅይጥ ለሰዎች ጠቃሚ የሆኑ ንብረቶች ስላላቸው ተወዳጅነታቸውን አግኝተዋል. የተለያዩ ክፍሎችን ወደ ቀላል የኬሚካል ንጥረ ነገር በመጨመር የተገኙ ናቸው. ስለዚህ, የተለያዩ የብረት ውህዶች በአንድ ንጥረ ነገር ላይ የተመሰረቱ ቢሆኑም, ብረቶች እና የብረት ብረቶች የተለያዩ ባህሪያት አላቸው. በውጤቱም, የተለያዩ አፕሊኬሽኖችን ያገኛሉ. አብዛኛዎቹ ብረቶች ከብረት ብረት የበለጠ ከባድ ናቸው. እነዚህን ብረቶች ለማግኘት የተለያዩ ዘዴዎች የእነዚህ የብረት ውህዶች የተለያዩ ደረጃዎች (ብራንዶች) እንዲያገኙ ያስችሉዎታል።
የቅይጥ ንብረቶችን አሻሽል
የተወሰኑ ብረቶች እና ሌሎች የኬሚካል ንጥረ ነገሮችን በማዋሃድ የተሻሻሉ ባህሪያት ያላቸውን ቁሳቁሶች ማግኘት ይቻላል። ለምሳሌ የንፁህ አልሙኒየም የምርት ጥንካሬ 35 MPa ነው. የዚህ ብረት ቅይጥ ከመዳብ (1.6%)፣ ዚንክ (5.6%)፣ ማግኒዚየም (2.5%) ጋር ሲያገኙ ይህ አሃዝ ከ500 MPa ይበልጣል።
የተለያዩ ኬሚካሎችን መጠን በማጣመር የብረታ ብረት ቁሶች የተሻሻሉ መግነጢሳዊ፣ሙቀት ወይም ኤሌክትሪክ ባህሪያትን ማግኘት ይቻላል። በዚህ ሂደት ውስጥ ዋናው ሚና የሚጫወተው በቅይጥ አወቃቀሩ ሲሆን ይህም የእሱ ክሪስታሎች ስርጭት እና በአተሞች መካከል ያለው ትስስር አይነት ነው.
ብረት እና ብረቶች
እነዚህ ውህዶች የሚገኘው ብረት እና ካርቦን (2%) በማጣመር ነው። የተጣጣሙ ቁሳቁሶችን በማምረት ውስጥ ይጨምራሉኒኬል, ክሮም, ቫናዲየም. ሁሉም ተራ ብረቶች በአይነት ይከፈላሉ፡
• ዝቅተኛ ካርቦን (0.25% ካርቦን) ለተለያዩ አወቃቀሮች ጥቅም ላይ ይውላል፤
• ከፍተኛ ካርቦን (ከ0.55%) ለመቁረጥ የተነደፈ።
የተለያዩ የአሎይ ስቲሎች ደረጃዎች ለሜካኒካል ኢንጂነሪንግ እና ለሌሎች ምርቶች ጥቅም ላይ ይውላሉ።
የብረት ቅይጥ ከካርቦን ጋር፣ መቶኛው ከ2-4% የሚሆነው፣ ሲስት ብረት ይባላል። ይህ ቁሳቁስ ሲሊኮን ይዟል. ጥሩ ሜካኒካል ባህሪ ያላቸው የተለያዩ ምርቶች ከብረት ብረት ይጣላሉ።
ብረት ያልሆኑ ብረቶች
ከብረት በተጨማሪ ሌሎች ኬሚካል ንጥረነገሮችም የተለያዩ የብረታ ብረት ቁሳቁሶችን ለመሥራት ያገለግላሉ። በጥምረታቸው ምክንያት, ብረት ያልሆኑ ውህዶች ይገኛሉ. በሰዎች ህይወት ውስጥ በ ላይ የተመሰረቱ ቁሶች ከፍተኛውን ጥቅም አግኝተዋል
• መዳብ፣ ናስ ይባላል። ከ5-45% ዚንክ ይይዛሉ. ይዘቱ 5-20% ከሆነ, ናስ ቀይ ይባላል, እና 20-36% ከሆነ - ቢጫ. ከሲሊኮን, ከቆርቆሮ, ከቤሪሊየም, ከአሉሚኒየም ጋር የመዳብ ውህዶች አሉ. ነሐስ ተብለው ይጠራሉ. የእነዚህ alloys በርካታ ዓይነቶች አሉ።
• እርሳስ፣ እሱም የተለመደ መሸጥ (ትሬትኒክ)። በዚህ ቅይጥ 2 የቆርቆሮ ክፍሎች በዚህ ኬሚካል 1 ክፍል ላይ ይወድቃሉ። ድብሮች የሚመረቱት የእርሳስ፣ የቆርቆሮ፣ የአርሰኒክ እና አንቲሞኒ ቅይጥ የሆነውን ባቢት በመጠቀም ነው።
• አሉሚኒየም፣ ታይታኒየም፣ ማግኒዚየም እና ቤሪሊየም፣ ቀላል ብረት ያልሆኑ ውህዶች ከፍተኛ ጥንካሬ እና ምርጥ መካኒካል ናቸው።ንብረቶች።
የማግኘት ዘዴዎች
ብረቶችን እና ውህዶችን ለማግኘት ዋና ዘዴዎች፡
• ፋውንድሪ፣ በውስጡም ተመሳሳይነት ያለው የተለያየ የቀለጠ አካላት ድብልቅ የሚጠናከርበት። ውህዶችን ለማግኘት, ብረቶችን ለማግኘት ፒሮሜታልላርጂካል እና ኤሌክትሮሜታልላርጂካል ዘዴዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ. በመጀመሪያው ልዩነት, በነዳጅ ማቃጠል ሂደት ውስጥ የተገኘው የሙቀት ኃይል ጥሬ ዕቃዎችን ለማሞቅ ያገለግላል. የ pyrometallurgical ዘዴ በክፍት ምድጃዎች ውስጥ ብረት እና በፍንዳታ ምድጃዎች ውስጥ ብረትን ያመርታል። በኤሌክትሮሜታልላር ዘዴ, ጥሬ እቃዎች በሙቀት ወይም በኤሌክትሪክ ቅስት ምድጃዎች ውስጥ ይሞቃሉ. በተመሳሳይ ጊዜ ጥሬ እቃው በፍጥነት ይለሰልሳል።
• ዱቄት፣ በውስጡም ክፍሎቹ ዱቄቶች ውህዱን ለመሥራት ያገለግላሉ። በመጫን ምስጋና ይግባቸውና የተወሰነ ቅርጽ ተሰጥቷቸዋል ከዚያም በልዩ ምድጃዎች ውስጥ ይጣላሉ።
