Metallid - korrosioon, sulamid (0)

Metallid
Metallilised elemendid asuvad perioodilisus tabelis, perioodide alguses. Nende välise elektronkihil on reeglina 1-3 elektroni. Aatomi raadiused on suured. Hoiavad väliskihi elektrone nõrgalt kinni, Metallilistele elementidele vastavad lihtained on metallid. Metalli hoiab koos metalliline side.
Füüsikalised omadused:omavad metallilist läiget,head elektri ja soojusjuhid, tänu metallilisele sidemele iseloomustatkse tugevuse ja kõvaduse omadusi: tugevus näitab vastupidavust löögile, kõvadus näitab vastupidavust kriipimisele ja võimet kriipida. Metalle iseloomustatkse ka sulamis, keemis temperatuuri ja tiheduse järgi.
Keemilised omadused:lihtainenea on redutseerijad, ei ole kunagi neg. Oks. Astet., reageerivad mittemetalliga.
Reageerimine liitainetega:
1.Met+ H2O
N: 2Na+H2O2NaOH+H2
Al kuni Fe
N:3Fe+4H2OFe3O4+4H2
Alates N reaktsioon veega ei toimu
2.Met+Happe
(kõik mis H2 –st pingereas vasakul tõrjuvad vesiniku happest välja)
Zn+2HClZnCl2+H2
3.Metal + soolalahus
(aktiivsem metall tõrjub vähem aktiivsema välja)
Teist metalli ei tõrju Canacaba metallid (Ia,IIa Ca,Sr,Ba)
Fe+CuSO4Cu+FeSO4
4.Amofteersed(zn,Al)
Reageerivad alustega
2NaOH+Al+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2
5.Met+kontsentreeritud happed(H2SO4,HNO3)
Met. Pingerea algusest kuni Mg moodustavad sulfaadi , H2S-i ja vee
Al,Fe,Cr passiveeruvad konst. Väävelhappega(ei reageeri)
Ülejäänud kuni Ag-ni tekib sulfaat ,SO2 ja vesi
Cu+H2SO4CuSO4+SO2+H2O
....Ag-Sulfaat+SO2+H2O
Konts. HNO3:
(AL,Fe; Cr passiveeruvad; ülejäänud pingerea algusest kuni Zn-i tekib nitraat +NO2+vesi)
Cu+HNO3Cu(NO3)2+NO2+H2O
Pingerea algusest kuni tinani tekib nitraat NH4NO3 +vesi
Pb....Hg tekib nitraat+NO+vesi
Korrosioon:
Kor. Nim metallide hävimist väliskeskkonna mõjul.Korrosiooon on metallide oksüdeerumine, mille tulemusena metall kaotab omale iseloomulikud omadused.
Korrosiooni on 3 liiki:
1.keemiline- (vahetu reag. Mingi kemikaaliga(
2.elektrokeemiline(on kõige levinum, peab olema kontaktis 2 met. Või met. ühendid; toimib patarei töötamise põhimõttel; hävineb metallipoorist aktiivmseamlt,toimub ainult siis kui keskkonnaks on elektrolüüt.
3.bioloogiline- (ainult Fe kohta;eksisteerib raua korrosiooni bakter , mis toodab kaolüüsaatoreid raua oksüdeerumiseks, mille tulemusena ta kasutab vabanenud energiat)
Metallide kaitse korrosiooni vastu:

• Katmine e. Isoleerimine keskkonnast
  
• Kasutada legeerivaid lisandeid sulatamisel
  
• Protektor kaitse (metall viiakse kontakti temast aktiivsemaga, muille tulemusena aktiivsem hävineb ja kaitstav hävineb.
  
• Inhibiitor kaitse- aeglustaja. Kasutatakse keskütte vees
  

Sulamid :
Mitmest metallist või metallist ja mitte metallist koosnevad materjalid, mis oma omadustelt sarnanevad metallidega.
1.sulamite sulamis temp on reeglina madalam , kui lähtemetallil (jootetina temp. 180 kraadi)
Woodi sulam sulamistemp. 70 kraadi Pb-Sn-Cd-Bi
2.kõvadus ja tugevus on suurem kui lähtemetallidel( Pronks Cu+Sn Ag ja Au sulamid)
3.Sulamite värvus ei ole koostiselementide värvuse summa, saadakse vedela metallisegu jahutamisel ja lähedaste omadustega metallide segu moodustab ühtlase sulami ehk tahke lahuse.
Tahket lahust saab moodustada 2 moodi:

lisandmetall asendab põhimetalli kristallvõres

aatomid lähevad kristallvõre vahele
tahked lahused on reeglina tugevad ja töödeldavad.
Tüüpsulam koosneb erineva koostisega kristallides

• valatavad,kõvad,mitte töödeldavad
  
• MALM
  

Enam kasutatavad sulamid:
Eritreaseid saaadakse legeerivate lisandite abil.
N: roostevaba teras(juurde N;Cr),kulumiskindel(juurde Ma- Mangaan ),kuumuskindel teras( juurde wolfram )
Amalgaanid ehk elavhõbeda sulamid:
Amalgaanid moodustavad 2.metalli kokku puutel või pulbrite segamisel
Hambaplomm -elavhõbeda amalgaan
Kõige kauem inimese poolt tuntum sulam on pronks (Cu;tina):tugev;N:kujud;kiriku kellad
MELHIOR(vask+nikel):N:mõni sent
ALPAKA e . uushõbe: (Cu+Ni+Zn) tugev ,kulumiskindel N:lusikad, ehted ,kellaosad,
MESSING e. Valgevask (CU ja Zn)
N:masinaosad,veekraanid
Metallide saamine:
Looduses leiduvad reeglina ühendina. Vabametallina kulda ja plaatina ning rauda (ka vahel meteoriidis).
Fe,Al,Zn leidub põhiloiselt oksiididena.
Pliid ja siirdemetalli-sulfiididena
Leelismetalle e. IA rühma met. Kloriidiena
Leelismuldmetall e. IIA karbonaatidena
Metallide tootmisskeem:
MaakrikastumineRikastatud maakSärdamineMetalli oksiid redutseerumine e. TaandamineMetall
Rikastamine - maagist ebavajaliku välja sorteerimine
Särdamine- kuumutamine (põletamine hapniku vooluga, saadakse oskiid)
Metalli redutseerimine kõrgel temperatuuril
Katoodil toimub katioonide redutseerimine
Anoodil anioonid osküdeerumine
N: katoodil: Na+1eNa
Anoodil: 2Cl-2eCl2’
2NaCl2Na+Cl2
Vesilahuste korral: aktiivsete ja kesk. Aktiivsusega met. Kas redutseeriv katoodi vesi või vesinikioon kuna vajalik elektronipinge on madalam
Kui happeanioon sisaldab hapniku toimub vesilahuse korral, anoodi vee oksüdeerumine.
N=m/M n=V/22,4dm3/mol m=n*M