Metalliline side Metallilisest sidemest on tingitud enamik metallide omadustest Poolvaba elektron - + + Metall - - + Metalliioon Plastsus(sepistatavus) Au Ag Cu Sn Pb Zn Fe Mn Sb plastsus väheneb Metalne läige(peegeldumisvõime) Ag 90% Al 70% Fe 40% Elektri- ja soojusjuhtivus elektrijuhtivus suureneb Hg Pb Fe Al Au Cu Ag soojusjuhtivus suureneb
10A Mis on must süsinik ja kuidas see tekib? Must süsinik on atmosfääri aerosooli koostisosa. Tekib põlemisproduktina, (eriti mittetäielikul põlemisel) fossiilkütustest, bioloogilisest kütusest, biomassist. Esineb nii looduslikest protsessidest kui ka inimtegevusest eralduva tahmana. Musta süsiniku toime Maale Must süsinik soojendab atmosfääri, kuna see on kõige suurema valguse neeldumisvõimega atmosfääris. Tahm vähendab maakera albeedot (päikesekiirguse peegeldumisvõime), muutes lume ja jääga kaetud alad tumedamaks. Mõjutab arktiliste alade jääkatte sulamist. Musta süsiniku allikad globaalselt 42% avatud biomassi põlemine 18% elamute kütmine biokütusega 6% elamute kütmine söega 14% diiselmootorid transpordis 10% diiselmootorid tööstuses 10% tööstus ja energia tootmine Kasutatud materjal http://www.globe.ee/ohusaaste/wp- content/uploads/2012/08/tahm_ettekanne.pdf
toormaterjali varud on peaaegu piiramatud. * Ainult hapnikku ja räni on maakoores rohkem,kui alumiiniumi * 100kg pinnases on keskmiselt 7kg alumiiniumi * Alumiiniumi ühendeid on ka meie toidus ja joogis. · Keemilise aktiivsuse tõttu teda looduses lihtainena ei esine, kuid leidub mitmete mineraalide, savide ja vulkaanliliste kivimite koostises. Kasutamine * Suurim alumiiniumitootja ühe elaniku kohta maailmas on Island * Sõidukite ehitamisel(nt autod,jalgrattad, lennukid) * Hea peegeldumisvõime tõttu peeglites. * Hea elektri- ja soojusjuhtivuse tõttu elektrijuhtmetes. * Alumiiniumnõusi toiduvalmistamisel. * Toiduainete pakkimisel alumiiniumfoolimit * Alumiiniumpulbrit hõbevärvi pigmendina * Jaapani 1-jeenised mündid Korund * Al2O3 * Looduslik kristalne alumiiniumoksiid. * Teemandi järel kõvaduselt teisel kohal. * Sinise värvusega korundi nimetatakse safiiriks ja punast rubiiniks. * Korundid on ka Eesti riigivapi teenetemärgi ketis Alumiiniumi kahjulikkus * Al2O3
muutumises. Otsekiirgus- jõuab läbi atmosfääri otse maapinnale paralleelsete kiirtena. Hajuskiirgus- jõuab maapinnale pärast hajumist läbi pilvede, veeauru, tolmu jm. (muudab suunda) Kogukiirgus (Q)- otse- ja hajuskiirgus kokku. Kiirgusbilanss (R)- aluspinnale jõudnud ja sealt lahkunud kiirgusvoolude vahe. Kiirgusbilansi arvutamine: R=Q(1-A)-E R- Kiirgusbilanss Q- Kogukiirgus A- Albeedo E- efektiivne kiirgus Albeedo- aluspinna peegeldumisvõime. Efektiivne kiirgus- Maa soojuskiirguse ja atmosfääri vastukiirguse vahe. ÜLESANNE 120(1-(96/120))-40=-16W/ Päikesekiirguse hulk antud piirkonnas sõltub: 1. Päikesekiirte langemisnurgast- mida suurem, seda rohkem. 2. Päike saab seniidis olla pöörijoonte vahelistel alal (23.5) 3. Kuna on päike seniidis ekvaatoril. (2 korda aastas kevadisel ja sügisesel pööripäeval, 20.märts, 22-23 .september). 4. Kuna on päike seniidis põhjapöörijoonel (21.juuni) 5
tº 2Al + N2 > 2AlN Reageerimine sooladega 2Al + 3CuCl2 > 2AlCl3 + 3Cu ALUMINIUMI JA TEMA ÜHENDITE KASUTUSALAD Vanasti oli alumiinium väärismetall, kuna teda osati toota vähe. Seepärast kuni 19. sajandi lõpuni kasutati tänu hõbedale Sarnasusele alumiiniumit erinevate ehete valmistamiseks. Tänapäeval leiab alumiinium rakendust ohtralt igapäevaelus: · hea elekri ja soojusjuhtivuse tõttu elektrijuhtmetes · hea peegeldumisvõime tõttu peeglites ja reflektorites · alumiiniumpulbrit kasutatakse hõbevärvi pigmendina · toiduvalmistamisel kasutatakse palju alumiiniumnõusid · toiduainete pakkimiseks kasutatakse alumiiniumfooliumit http://et.wikipedia.org/wiki/Alumiinium http://www.miksike.ee http://www.physic.ut.ee/materjalimaailm/Kirjed/Alumiinium.htm
*Atmosfäär kaitseb: kahjulikke kiirguste eest, meteoriitide eest ja reguleerib soojust ja kiirgust. 1) Troposfäär-tekivad ilmastikunähtused, temperatuur langeb 6kraadi tuhande meetri kohta, 80% kogu õhust on troposfääris. 2) Stratosfäär-õhutemp. tõuseb(osoonikiht, neelab päikeselt kiirgust, toimub soojenemine). Osoonikiht on tähtis, et elusorganismid elada saaksid. Pilvisus mõjutab soojenemist ja jahtumist ? - Pilved takistavad sooja väljalaskmist. *Albeedo-peegeldumisvõime-pinnalt peegelduva ja pinnale langeva päikesekiirguse suhe. Albeedo sõltub aluspinna värvusest, maapinna niiskusest, pinna struktuurist, päikesekiirte langemisnurgast. Albeedo 100% looduses...lumi. Albeedo 0%, kui on absoluutselt must pind. *Maakiirgusbilants-maale saabuv ja tagasi peegelduv kiirguse tasakaal *Atmosfääri tsirkulatsioon ehk üldine õhuringlus-kogu maakera hõlmav õhuliikumine, mis toimub päikesekiirguse ebaühtlase jaotumise tõttu. Elemendid on : 1.Fassaadid 2
Keemilise aktiivsuse tõttu ei leidu teda vabalt, vaid ainult ühenditena savi ja mineraalide koostises. Alumiiniumi füüsikalised omadused Alumiinium on hõbevalge läikiv metall, mis kuulub kergmetallide hulka. Tema tihedus on 2,7 g/cm³ ja sulamistemperatuur 660 ºC. Alumiinium läheb keema 2519 ºC juures ning tema aatommass on 26,98154. Kuna alumiiniumil on hea elektrijuhtivus, kasutatakse teda elektrijuhtmete valmistamisel ning hea peegeldumisvõime tõttu saab alumiiniumist valmistada ka peegleid. Alumiiniumi keemilised omadused Alumiinium asub perioodilisustabeli IIIA rühmas 3. perioodis. Ta kuulub aktiivsete metallide hulka. Tema aatomid loovutavad keemilistes reaktsioonides kergesti oma kolm väliskihi elektroni, moodustades ühendid oksüdatsiooniastmes III. Õhus püsib alumiinium toatemperatuuril muutumatuna, sest pind on kaetud õhukese tiheda oksiidikihiga, mis väldib metalli edasist oksüdeerumist
Keemia: SÜSINIK, LIHTSAD SÜSINIKUÜHENDID SÜSINIK LIHTAINENA: Süsinik esineb lihtainena mitmes erinevas vormis: allotroobid (koosnevad mõlemad süsiniku aatomitest, erinevad on struktuur ja omadused) TEEMANT · iga süsinik seotud nelja naabersüsinikuga · elektrit ei juhi · kõrge sulamistemperatuuriga · väga kõva (klaasinoad, puuriotsad) · hea peegeldumisvõime (ehete valmistamine: briljandid) GRAFIIT · iga süsinik seotud kolme naabersüsinikuga; kihiline (pliiatsisüdamikud) · kõrge sulamistemperatuuriga (sulatustiiglite valmistamine) · metalse läikega, pehme (määrdeainete valmistamine) juhib elektrit (elektroodid) SÜSINIKU OKSÜDATSIOONIASTE Süsiniku aatomi elektronskeem: C: +6| 2)4) Süsinik võib reaktsioonides liita või loovutada elektrone: tema oksüdatsiooniaste võib olla vahemikus IV... IV
Süsiniku 8 allotroopi: a) teemant, b) grafiit, c) sageli raske. heksagonaalne teemant, d) C60 fullereen, e) C540, f) C70, g) amorfne süsinik ja h) süsiniknanotoru. Puhas Süsinik Puhast süsinikku leidub looduses teemandi ja grafiidina. TEEMANT iga süsinik seotud nelja naabersüsinikuga elektrit ei juhi kõrge sulamistemperatuuriga väga kõva (klaasinoad, puuriotsad) hea peegeldumisvõime (ehete valmistamine: briljandid) GRAFIIT iga süsinik seotud kolme naabersüsinikuga; kihiline (pliiatsisüdamikud) kõrge sulamistemperatuuriga (sulatustiiglite valmistamine) metalse läikega, pehme (määrdeainete valmistamine) juhib elektrit (elektroodid) Füüsikalised omadused Süsinik moodustab mitmeid lihtaineid, mis erinevad üksteisest oamduste poolest. Tuntumad süsiniku allotroobid on teemant ja grafiit. Omadus Teemant Grafiit
6. Galatea. 7. Larissa. 8. Proteus. 9. Halimede. 10. Psamathe. 11. Sao. 12. Laomedeia. 13. Neso. Triton ja Nereid Triton on üks päikesesüsteemi massiivsemaid kaaslasi, mille läbimõõt 2760 km. Triton liigub nii planeedi pöörlemisele kui tiirlemisele vastassuunas. Tritonil on omapärane maastik: lämmastikuline lumi, mis "suvel" sulab ja lämmastikulised vulkaanid, aktiivsed, gaasi väljavool on kuni 100 m/s. Tritoni valguse peegeldumisvõime on 90% ja pind on kaetud mitmesuguste triipude ja vöötidega. Tritoni pinnatemperatuur on -236°C. Nereidi orbiit on väga piklik, kaugus Neptuunist muutub 1,3 miljonist kuni 10 miljoni kilomeetrini. Nereid on üks tumedamaid kehi Päikesesüsteemis, kuna viimane peegeldab tagasi vaid 5% valgusest. Triton ja Nereid Triton (1846). Nereid (1949). Huvitavat Nime on Neptuun saanud Vana-Rooma merejumala Neptuuni järgi. 25. augustil 1989
oksüdeerumise eest ja see muudab alumiiniumit ka vastupidavamaks nii õhu, vee kui ka mõnede hapete suhtes. Kui alumiiniumeseme panda kraapida mingi terava esemega ja oksiidikiht lõhkuda,siis hakkab paistma selle alt helkiv ja läikiv pind, mis jällegi peadselt õhu käes oksüdeerub ning tuhmistub. Alumiiniumoksiid 5.Tänapäeval leiab alumiinium rakendust ohtralt igapäevaelus: · hea elekri- ja soojusjuhtivuse tõttu elektrijuhtmetes · hea peegeldumisvõime tõttu peeglites ja reflektorites · alumiiniumpulbrit kasutatakse hõbevärvi pigmendina · toiduvalmistamisel kasutatakse palju alumiiniumnõusid · toiduainete pakkimiseks kasutatakse alumiiniumfooliumit Alumiiniumil on teiste metallidega võrreldes mitmeid eeliseid kui ka puuduseid. Eelisteks saab lugeda kergust, vastupidavust õhuhapniku ja vee suhtes, head elektri- ja soojusjuhtivust ja madalat hinda (kuigi suurema osa alumiiniumi hinnast moodustab hoopis tema tootmiseks kulutatud
Ingmar Bötker 9a Alumiinium Al Alumiinium on hõbevalge läikiv metall, mis kuulub kergmetallide hulka. Tema tihedus on 2,7 g/cm³ ja sulamistemperatuur 660 ºC. Kuna alumiiniumil on hea elektrijuhtivus, kasutatakse teda elektrijuhtmete valmistamisel ning hea peegeldumisvõime tõttu saab alumiiniumist valmistada ka peegleid. Ta kuulub aktiivsete metallide hulka. Tema aatomid loovutavad keemilistes reaktsioonides kergesti oma kolm väliskihi elektroni, moodustades ühendid oksüdatsiooniastmes III. Õhus püsib alumiinium toatemperatuuril muutumatuna, sest pind on kaetud õhukese tiheda oksiidikihiga, mis väldib metalli edasist oksüdeerumist. Alumiinium reageerib hapete ja hapnikuga, veega alumiinium ei reageeri. Ajalugu 1827
- keskmised (500-1100 kraadi) (Mg, Al, Ag, Cu) - kõrged (üle 1100 kraadi) (Fe, Cr) Tiheduse järgi - kerged (alla 5g/cm3) (Mg, Al) - mõõdukalt rasked(5-10g/cm3) (Sn, Fe, Cu) - väga rasked ( üle 10g/cm3) (Ag, Pb, Au) Kõvaduse järgi - kõige suurema kõvadusega metall on Gr - kõige pehmem metall on Au 4. Millised metallid on head elektrijuhid ja millised on hea peegeldusvõimega? Elektrijuhid- kõige paremad elektrijuhid on vask ja hõbe aga ka alumiinum Peegeldumisvõime- õhukese peegelsile metallkiht kantakse peegliklaasitagaküljele, enamaste hõbe või alumiinum 5. Metallide ja mittemetallide erinevused. OMADUS METALLID MITTEMETALLID Agregaatolek Tahkes olekus (erand on Hg) Tahkes või gaasilises olekus (broom on erandina vedelik) Värvus Hallika värvusega (erandid on Väga erineva värvusega
Alumiiniumoksiid on valge kristalne aine, mida võib saada alumiiniumi põlemisel ja alumiiniumhüdroksiidist vee eraldamisel . Alumiiniumi füüsikalised omadused Alumiinium on hõbevalge läikiv metall, mis kuulub kergmetallide hulka. Tema tihedus on 2,7 g/cm³ ja sulamistemperatuur 660 ºC. Alumiinium läheb keema 2519 ºC juures ning tema aatommass on 26,98154. Kuna alumiiniumil on hea elektrijuhtivus, kasutatakse teda elektrijuhtmete valmistamisel ning hea peegeldumisvõime tõttu saab alumiiniumist valmistada ka peegleid. Kasutatud kirjandus: Karik, H. & Ratasepp, V. (1988) Keemia 8. klassile Karik, H. (1994) Üldine keemia Karik, H. & Kuiv, K-K. & Truus, K. (2001) Keemia Karik, H. (1997) Keemia 9. klassile Tamm, L. & Timotheus, H. (1999) Keemia 9. klassile (2002, november 2) Alumiinium- tuleviku materjal. Ehitaja., lk 22-23. Pildid: http://www.itronix.com/images/us/industry_solutions/ruby/ruby.jpg http://www.romerschmuck.ch/images/safir2.jpg
neli 2002.aastal ning üks 2003.aastal avastatud veel nimetut kuud. Triton arvatakse olevat kivine keha,suurem kui Pluuto ja see tiirleb teistele kuudele vastupidises suunas. Triton on üks massiivsemaid kaaslasi Päikesesüsteemis, liigub nii planeedi pöörlemisele kui tiirlemisele vastassuunas. Nereide orbiit on väga piklik, kaugus Neptuunist muutub 1,3 miljonist kuni 10 miljoni kilomeetrini. Tritoni valguse peegeldumisvõime on 90% ja pind on kaetud mitmesuguste triipude ja vöötidega. Tritoni pinnatemperatuur on -236°C. TRITON JA NEREID. TRITON NEREID (1846) (1949) VOYAGER 2 Ainuke kosmoselaev, mis on külastanud Neptuuni. Jõudis kohale 25. augustil 1989. aastal, selleks kulus aega 12 aastat. Sinise metaani atmosfääri taustal torkasid kõigepealt silma kaks tumedat laiku. Suurem neist, maakera läbimõõduga laik, sai koheselt nimeks SUUR TUME LAIK
Vähim mõõdetud -89,2 kraadi KLIIMATEKKETEGURID Esmased Päikesekiirgus-maa kaugus päikesest, orbiidi kuju, telje kallakus Maa karakteristikud- kerakujulisus, maismaa ja mere vahelduvus, mäeahelikud. Atmosfääri üldtsirkulatsioon Sekundaarsed Asukoht-põhjas või lõunas, merede suhtes Taimkate Inimtegevus- suurlinnad soojasaared Kiirgusbilanss Maapinnas neeldunud ja maapinnalt lahkunud kiirgusvoogude vahe. R=Q(1-A)-E Q-kogukiirgus albeedo, aluspinna peegeldumisvõime E-efektiivne kiirgus ATMOSFÄÄRI ÜLDTSIRKULATSIOON Gradientjõud Tingitud õhurõhkude erinevusest K>M Tuul liigub alati kõrgema rõhuga aladelt madalama rõhuga alade suunas. Coriolisi jõud Maakera pöörlemisest tingitud inertsjõud, mille tõttu liikuvad kehad kanduvad oma otsesihist kõrvale Põhjapoolkeral paremale Lõunapoolkeral vasakule Globaalne õhuringlus Kogu maakera hõlmav tuulte süsteem Passaadid Läänetuuled Idatuuled M-tõusvad õhuvoolud K-laskuvad õhuvoolud Mussoonid
4. Kiirgusbilanss, selle erinevus erinevatel laiuskraadidel (positiivne ja negatiivne kiirgusbilanss)-aluspinnas neeldunud ja sealt lahkunud kiirgusvoogude vahe. Järgmistest mõistetest arusaamine : otsekiirgus-jõuab läbi atmosfääri otse maapinnale paralleelsete kiirtena, hajuskiirgus-jõuab maapinnale ärast hajumist läbi pilvede veeauru, tolmu jm, kogukiirgus-otse- ja hajuskiirgus kokku, albeedo -aluspinna peegeldumisvõime (tagasipeegeldunud kiirguse ja kogukiirguse suhe) sõltub suuresti aluspinnast, efektiivne kiirgus-maa soojuskiirguse ja atmosfääri vastukiirguse vahe; millal on nende väärtused suuremad, millal väiksemad. 5. Tegurid, mis jaotavad soojust Maal ümber. tuul ja hoovused Õhu üldine tsirkulatsioon (kus valitsevad kõrgrõhkkonnad, kus madalrõhkkonnad(KMKMKMK), kuidas toimub nendes õhu
neeldunud ja sealt lahkunud kiirgusvoogude vahe . Järgmistest mõistetest arusaamine : otsekiirgus jõuab läbi atmosfääri otse maapinnale paralleelsete kiirtena , hajuskiirgus jõuab maapinnale ärast hajumist läbi pilvede veeauru, tolmu jm , kogukiirgus otse ja hajuskiirgus kokku , albeedo aluspinna peegeldumisvõime (tagasipeegeldunud kiirguse ja kogukiirguse suhe) sõltub suuresti aluspinnast , efektiivne kiirgus maa soojuskiirguse ja atmosfääri vastukiirguse vahe ; millal on nende väärtused suuremad, millal väiksemad. 5. Tegurid, mis jaotavad soojust Maal ümber. – tuul ja hoovused Õhu üldine tsirkulatsioon (kus valitsevad
mB, juulis on õhurõhk sama. Päikesekiirgus, selle sesoonne kõikumine: Albeedo on füüsikaline suurus, see on pinna peegeldumisnäitaja. Kui vaadata planeedi üldist albeedo suurust iseloomustavat kaarti, jääb Telemark piirkonda, kus peegeldumisnäitaja on aastas keskmiselt 50%. Kõige vähem peegeldub päikesekiirgust tagasi mais, kus albeedo on 20 ja 30% vahel. Juunis- juulis peegeldusprotsent hakkab tõusma, olles augustis 30-40%. Suvekuudel on peegeldumisvõime üldiselt väiksem, kui talvel. Seda põhjustab talvine lumi ja jää. Jaanuarikuune albeedo on umbes 60-70%, märtsis jääb 40-50% vahele; sügisel septembri- ja oktoobrikuus on albeedo umbes 35-40%. Albeedo Telemarkis on aastaringselt väga kõrge, kuna maakonna pinnast on umbes 65% mäed ja järved. Mägede tipud on kaetud aastaringselt jääga; vesi ja jää on suure peegeldusvõimega. (http://cimss.ssec.wisc.edu/wxwise/homerbe.html ) Vetevõrk:
(R=Q(1-A)-E) Positiivne kiirgusbilanss-> maapind saab päikeselt rohkem kiirgusenergiat, kui ise soojuskiirgusena ära annab.->maapind soojeneb Negatiivne kiirgusbilanss->maapind annab soojuskiirgust rohkem ära kui juurde saab->maapind jahtub Otsekiirgus-> jõuab maapinnani parallelsete kiirtena otse Hajuskiirgus-> jõuab maapinnale pärast hajumist läbi pilvede, veeauru, tolmu. (muudab suunda) Kogukiirgus(Q)-> otse+ hajuskiirgus Albeedo(A)-> aluspinna peegeldumisvõime. Tagasipeegeldunud kiirguse ja kogukiirguse suhe. Efektiivne kiirgus (E)-> maa soojuskiirguse ja atmosfääri vastukiirguse vahe. 7. Tegurid, mis jaotavad soojust Maal ümber. Õhu üldine tsirkulatsioon (kus valitsevad kõrgrõhkkonnad, kus madalrõhkkonnad, kuidas toimub nendes õhu liikumine, millist ilma kaasa toovad; läänetuulte ja passaatide kujunemine, gradient-, Coriolisi ja hõõrdejõu mõju õhu liikumisele; mussoonide teke ning mõju ilmastikule). 8
veeauru rõhu vahe.Näitab kui kaugel on õhk küllastusest. Küllastuse korral küllastusvajak = 0. Täiesti kuiva õhu korral = maksimaalse rõhuga antud temp. Kastepunkt T temp, mille juures õhus olev veeaur õhku küllastaks. Eriniiskus s - õhus oleva veeauru hulk grammides 1 kg niiske õhu kohta. Pilet nr 16. Albeedo. Ööpäevane ja aastane käik. Veeauru kondenseerumine atmosfääris. Pilvede tekkeprotsessid. Albeedo - pinnase peegeldumisvõime. Arv, mis näitab kui suure osa moodustab tagasi peegeldunud kiirgusvoog pinnale langenud kiirgusvoost. Veeauru kondenseerumine atmosfääris veeauru üleminek gaasilisest vedelasse või tahkesse olekusse. Õhk peab olema eelneval veeauruga küllastunud, siis saab kondensatsioon alata. Küllastumist põhjustab temperatuuri langus et kondensatsioon atmosfääris toimuks, peab õhk jahtuma. Tõusev õhuvool jahutab temperatuuri madalamaks kastepunktiks ja veeaur kondenseerub.
.. jt.sooladena. Aatomi ehitus ja paiknemine per. süsteemis: Per. süsteemis- vasakul all; väliskihis 1-3 elektroni, aatomiraadius suhteliselt suur; elektronegatiivsus suhteliselt väike; loovutavad elektrone; on redutseerijad; ühendites omandavad positiivse oksüdatsiooniastme. Metalliline side: Metallioonide ja "vabade elektronide" vaheline side. Füüsikalised omadused: Üldised: hea elektri .ja soojusjuhtivus, metalliline läige, plastilisus. Erinevused: 1. Läige ja peegeldumisvõime (sile poleeritud pind): parimad peegeldusvõimelt hõbe(Ag). alumiinium(Al), kuld(Au). Pulbrina enamus hallikas-mustad, kuid Al ja Mg on ka pulbrina läikivad. 2. Elektrijuhtivus ja soojusjuhtivus: Parimad elektrijuhid: hõbe(Ag), vask(Cu) , alumiinium(Al). Kehvad:elavhõbe( Hg), plii(Pb). Üldiselt head elektrijuhid on ka head soojusjuhid. Temperatuuri tõustes metallide elektrijuhtivus väheneb. Absoluutse nulli juures praktiliselt piiramatu elektrijuhtivus. 3. Värvus:
alused Nt. HI, HBr, HClO3, Na, K, Ca , H2SO4 ) 2) Tugev elektrolüüt esineb lahuses ainult ioonidena. 3) Nõrga elektrolüüdi lahuses esineb keemiline tasakaal dissotseerumata molekulide ja ioonide vahel. 4) Ioonidevaheline reaktsioon kulgeb lahuses ainult sel juhul kui ioonid omavahel seostuvad (St. Lahusest eraldub gaasi, esineb sade või moodustub nõrk elektrolüüt). Metallid Füüsikalised omadused 1. Metalne läige ja peegeldumisvõime Nt. alumiinium, hõbe, indium. 2. Värvus Mustmetallid (rauasulamid) Värvilised metallid Nt. vask punakas, kuld kollakas, tseesium kuldne, berülleum hõbehall, germaanium tuhmjas valge, vismut heleroosa, plii sinakashall, strontsium roheline (kasutatakse ilutulestikus) 3. Tihedus kõige kergem on liitum 0,5 g/cm3 kõige suurema tihedusega on osmium 22,5 g/cm3
METALLID ÕPPEMATERJAL 9. KLASSILE KOOSTAJA: KÜLLI PÄRTELSON © Külli Pärtelson, 2001 SISUKORD 1. METALLID ARGIELUS 2. ÜLDOMADUSED 3. AATOMI EHITUSE ERIPÄRA 4. KEEMILISED OMADUSED 5. KOKKUVÕTE I. METALLID ARGIELUS IGAPÄEVAELUS HEADE OMADUSTE ASENDAMATU TÕTTU MATERJAL KASUTATAKSE VÄGA LAIALDASELT SUHTELISELT HÄSTI TOODETAKSE JUBA TÖÖDELDAVAD 6000 - 7000 AASTAT ALUMIINIUM KÖÖGINÕUD, KONSERVIKARBID ELEKTRIJUHTMED PEEGLID VÄRVID AUTO- JA LENNUKI OSAD RAUD TÖÖRIISTAD KÖÖGINÕUD EHITUSMATERJALID (TRAAT, TORUD,VEDRUD JMS) MAGNETID VASK ELEKTRIJUHTMED EHTED, MÄRGID PEENRAHA TÖÖRIISTAD HÕBE KULD EHTED NÕU...
head elektri ja soojusjuhtivust ja madalat hinda. Samas puudusteks peetakse tema pehmust, vähest mehhaanilist vastupidavust, keemilist aktiivsust hapete suhtes jt. Kasutusalad Vanasti oli alumiinium väärismetall, kuna teda osati toota vähe. Seepärast kuni 19. sajandi lõpuni kasutati alumiiniumit erinevate ehete valmistamiseks. Tänapäeval leiab alumiinium rakendust ohtralt igapäevaelus: · hea elekri ja soojusjuhtivuse tõttu elektrijuhtmetes · hea peegeldumisvõime tõttu peeglites ja reflektorites · alumiiniumpulbrit kasutatakse hõbevärvi pigmendina · toiduvalmistamisel kasutatakse palju alumiiniumnõusid · toiduainete pakkimiseks kasutatakse alumiiniumfooliumit Alumiiniumisulamite kasutusalad · sulameid kasutatakse ehitus ja konstruktsioonimaterjalidena · kasutatakse lennukites, rakkettides, tehiskaaslastes, autotööstuses, ehitustegevuses, taara ja pakkematerjalide valmistamisel. · alumiiniumsulamid ei anna löögil ega hõõrdumisel
Aluspinna albeedo - aluspinna omadused Õhkkonna seisund - looduslik, inimtekkeline õhureostus Kiirgusbilanss on maapinnas neeldunud ja maapinnalt lahkunud kiirguse vahe Palavvöötmes on kiirgusbilanss positiivne (kui kiirgust tuleb rohkem kui ära läheb ehk soojenemine) Külmvöötmes on kiirgusbilanss negatiivne Maa kiirgusbilanss on tervikuna tasakaalus Soojust jaotavad ümber hoovused ja globaalne õhuringlus Albeedo aluspinna peegeldumisvõime näitab peegelduva kiirguse intensiivsust võrreldes peale langenud kiirgusega selle väärtus on 0-1 vahel, võib ka väljendada protsentides Kliimategurid | Tuuled maailmas Astronoomilised tegurid - Maa asend Päikesesüsteemis, kaugus Päikesest, pöörlemistelje kaldenurk, orbiidi kuju. Kliimat kujundavad tegurid (määravad kliima erinevused maakeral) - päikesekiirgus, globaalne õhuringlus, aluspinna omadused (vesi, maismaa, tasandik, mäestik, taimkate)
kuld.Metallide kõvadus sõltub oluliselt metalli puhtusest. Lisandeid sisaldavad metallid on enamasti märgatavalt kõvemad kui puhtad metallid. Kõvaduse suurendamiseks sulatatakse metallidesse mitmesuguseid lisandeid (enamasti teisi metalle). Hea elektrijuhtivuse tõttu kasutatakse metalle elektrijuhtmete ja mitmesuguste elektriseadmete valmistamisel. Parima elektrijuhtivusega metallid on hõbe ning vask. Võrdlemisi hästi juhib elektrit ka alumiinium. Hea peegeldumisvõime tõttu saab metalle kasutada peeglite valmistamisel. Vanasti kasutati peeglina siledaid poleeritud metallpindu. Tänapäeval kantakse õhuke peegelsile metallikiht (enamasti hõbe või alumiinium) peegliklaasi tagaküljele. Praktikas eelistatakse juhtmete materjalina enamasti vaske. Hõbe on laialdasemaks kasutamiseks liiga kallis. Alumiinium on küll vasest odavam, kuid tema elektrijuhtivus on märgatavalt väiksem. Alumiiniumjuhtmete läbimõõt peab seetõttu
Positiivne kiirgusbilanss - maapind saab päikeselt rohkem kiirgusenergiat, kui ise soojuskiirgusena ära annab Negatiivne kiirgusbilanss - maapind annab rohkem soojuskiirgust ära, kui juurde saab, selle tagajärjel maapind jahtub Otsekiirgus - jõuab läbi atmosfääri otse maapinnale Hajuskiirgus - jõuab pärast läbi pilvede hajumist maapinnale Kogukiirgus - otse- ja hajuskiirgus kokku Albeedo - aluspinna peegeldumisvõime Efektiivne kiirgus - Maa soojuskiirguse ja atmosfääri vastukiirguse vahe 7. Tegurid, mis jaotavad soojust Maal ümber. Õhu üldine tsirkulatsioon (kus valitsevad kõrgrõhkkonnad, kus madalrõhkkonnad, kuidas toimub nendes õhu liikumine, millist ilma kaasa toovad; läänetuulte ja passaatide kujunemine, gradient-, Coriolisi ja hõõrdejõu mõju õhu liikumisele; mussoonide teke ning mõju ilmastikule). Madalrõhuala - rõhk vähem kui 1030 hPa
ja NO2. 5. KASUTUSALAD Vanasti peeti alumiiniumi väärismetalliks, kuna teda suudeti toota vähe. Seepärast kuni 19. sajandi lõpuni kasutati teda tänu hõbeda sarnasusele erinevate ehete valmistamiseks. Nagu eelpool juba mainitud , kasutatakse alumiiniumi tänapäeval laialdaselt erinevate vajaduste rahuldamiseks: hea soojus- ja elektrijuhtivuse tõttu elektrijuhtmetes kõrge peegeldumisvõime tõttu peeglites ja reflektorites kerge kaalu tõttu lennuki- ja autotööstuses (peamiselt siiski sulameid) alumiiniumipulbrit kasutatakse hõbevärvi pigmendina toidu valmistamisel kasutatakse alumiiniumnõusid alumiiniumfooliumit kasutatakse toiduainete pakkimisel 6. BIOTOIME Alumiinium , kui keemileine element ei kuulu bioelementide (elutegevuseks vajalike elementide) hulka, kuna ei ole kindlalt teada tema osavõtt ühestki bioprotsessist
..jt.sooladena. Aatomi ehitus ja paiknemine per. süsteemis: Per. süsteemis- vasakul all; väliskihis 1-3 elektroni, aatomiraadius suhteliselt suur; elektronegatiivsus suhteliselt väike; loovutavad elektrone; on redutseerijad; ühendites omandavad positiivse oksüdatsiooniastme. Metalliline side: Metallioonide ja "vabade elektronide" vaheline side. Füüsikalised omadused: Üldised: hea elektri .ja soojusjuhtivus, metalliline läige, plastilisus. Erinevused: 1. Läige ja peegeldumisvõime (sile poleeritud pind): parimad peegeldusvõimelt hõbe(Ag). alumiinium(Al), kuld(Au). Pulbrina enamus hallikas-mustad, kuid Al ja Mg on ka pulbrina läikivad. 2. Elektrijuhtivus ja soojusjuhtivus: Parimad elektrijuhid: hõbe(Ag), vask(Cu) , alumiinium(Al). Kehvad:elavhõbe( Hg), plii(Pb). Üldiselt head elektrijuhid on ka head soojusjuhid. Temperatuuri tõustes metallide elektrijuhtivus väheneb. Absoluutse nulli juures praktiliselt piiramatu elektrijuhtivus. 3. Värvus:
kõlma&karmi talve. Selle põhjuseks on see, et läänetuuled nõrgenevad&ei vii niisket õhku mitte Põhja- Eroopasse, vaid Vahemere kohale. Põhja- Euroopas a valitsevad sellisel talvel külmad kõrgrõhkkonnad, mis on kujunenud Venemaa kohal. Analoogseid ostsillatsioone eristatkse kamujal: Lõuna ostsillatsioon seotudEL Ninoga(ENSO), Vaikse ookeani põhjaosa ostsillatsioon(arktiline osts.), antarktika osts. Passaat on püsiv tuul, mis puhub kolmekümnendatelt laiuskraadidelt ekvaatori poole. Peegeldumisvõime (albeedo)- aluspinna poolt tagasipeegelduva kiirguse osakaal pinnale langevast kiirgusvoost, %. Pikkuskraade loetakse 0-meridiaanist ida ja lääne suunas. Pilved klassifitseeritakse kõrguse ja kuju järgi. Madalp: keskmiselt kuni 2km kõrgusel. Kihtp (Stratus): kihtsajup (Nimbostratus), kihtrünkp (Stratocumulus). Keskimisp: u. 2-6 km kõrgusel. Kõrgkihtp ( Altostratus), kõrgrünkp (altocumulus). Kõrgp: u. 6- 12 km kõrgusel. Kiudp (Cirrus): kiudrünkp (Cirrocumulus), kiudkihtp
N/mm2) rakendatakse terast tugevdusena alumiinium traadist kaablite südamikus, saades nõnda terasalumiiniumjuhtme. Elektriraudteel, metroos ja trammiliinidel on terasrööpad ühtlasi ka voolujuhid. Elektritehniline raud ja terased leiavad laialdase kasutuse magnetiliste materjalidena, ning legeeritud terased suure eritakistusega juhtmematerjalina. Rauda kasutatakse ka elektroodimaterjalina keemilistes vooluallikates (raudnikkelakud). Hõbe (Ag) on valge läikiv metall väga hea peegeldumisvõime, elektri- ja soojusjuhtivusega. Puhtalt kasutatakse teda väiksemates kontaktides ning ta on mitmete metallkeraamiliste kontaktide põhiline koostisosa. Dielektriku pinnale kantuna võib hõbe olla kondensaatorite elektroodideks. Teda käsutatakse ka suure mahutavusega keemiliste vooluallikate, näit. hõbetsink-akumolaatorite elektroodidena. Kuld on kollane metall, väga vastupidav korrosioonile, kasutatakse elektroonikas ja
Kui läbipaistvale materjalile langeb valgus, toimub peale peegeldumise ja neeldumise ka murdumine ja läbiminek. Valguse murdumine--kui footon siseneb läbipaistvasse materjali, kaotab osa energiast, kiirus väheneb, kaldub kõrvale sirgjoonelisest liikumissuunast. Valguse kiirus v materjalis iseloomustab murdumisnäitaja n=c/v. Kui valguskiir läheb suurema murdumisnäitajaga keskkonnast väiksema murdumisnäitajaga ekskkonda, siis toimub täielik sisepeegeldumine. Valguse peegeldumine- pinna peegeldumisvõime R avaldub: R= Ir/I0 (pealelangev ja peegeldunud valguse intensiivsus.) kui valgus langeb õhukeskkonnast läbipaistva materjali pinnale risti, siis on peegeldumistegur seotud murdumisnäitajaga n. Mida suurem on n, seda suurem on ka R. Valguse neeldumine ja läbiminek---läbipaistvas materjalis mitteneeldunud valguse intensiivsus I avaldub võrrandiga I=Io* exp(-alfa*l). Mida väiksem on alfa ja l, seda rohkem valgust läbib materjali. 27. Materjali värvus
Tuntud on veel vask (juhtmed, ehted, peenraha, tööriistad) ning hõbe ja kuld (ehted, nõud, elektrijuhtmed), samuti ka plii (akud, bensiin, tikud, haavlid ja kuulid). Sageli kasutatakse metallide sulameid, mis on puhastest metallidest paremate omadustega. Tuntumad sulamid on teras (Fe+C), pronks (Cu+Sn), duralumiinium (Al+Cu+Mg) ning messing (Cu+Zn). Metallide üldomadused Metallide omadused tulenevad metallilise sideme olemasolust. 1) Metalne läige e. peegeldumisvõime (Ag 90%, Al 70%, Fe 40%) 2) Elektri- ja soojusjuhtivus (Ag) 3) Plastsus e. sepistatavus (Al) Metallid jagunevad mustadeks ja värvilisteks. Mustadeks loetakse rauda ja rauasulameid ja kõiki ülejäänuid värvilisteks (Cu punane, Au kollane). Kõik metallid peale elavhõbeda on tahked. Metallid jagunevad ka kõvaduse järgi, kõige kõvem on Cr, üks pehmeim Na. Magnetiseeritavus (Fe, Co, Ni).
Peegeldunud kiire polaarsus sõltub loetava punkti magneetumusest ja näitab vastava biti väärtust. 27. Optilised mälud. Info salvsetamine optilisele kettale: võnkuv vagu, land ja pit. Kettalt peegeldunud signaali nivood landi ja piti korral, signaali diskreetlugemid: 8/14 modulatsioon. Kiirte käik CD ja DVD kirjutamis-lugemispeas. CD, CD-R ja CD-RW ketta läbilõige, info salvestamine ühekordselt ja mitmekordselt kirjutataval kettal. Mälumaterjali kristallstruktuuri muutuse ja peegeldumisvõime kasutamine CD-RW -s. Algmaterjal: http://www.ee.washington.edu/conselec/CE/kuhn/cdaudio/95x6.htm CD ehitus. CD-ketas on 120mm läbimõõduga polükarbonaadist ketas. Keskel on 15mm läbimõõduga mulk. Kõige sisem osa peale andmeid ei salvestata. Andmete hoidmiseks mõeldud ala algab 23mm kaugusel ja lõpeb 58.5 mm kaugusel keskpunktist. The 46-50 mm range is the lead in area and the 116-117 range is the lead out area.
Makrostruktuur kihiline - so. halb omadus, sest materjal võib hakata lagunema ja korrodeeruma kihtide vahel. 9. Materjalide omadused (6 kategooriat). Mehaaniline- deformatsioon koormuste mõjul- jäikus, tugevus jm. Elektriline- elektrijuhtivus, elektrivälja mõju. Termiline- soojusmahtuvus ja –juhtivus Magnetiline- magnetvälja mõju Optiline- elektromagnetkiirguse või valguse mõju, murdumisnäitaja, peegeldumisvõime. Keemiline- keemiline koostis. 10. Tahkete materjalide klassifikatsioon keemilise koostise järgi. 1) metallid 2) keraamika 3) polümeerid 4) komposiidid- 2 või enamat materjali koos 5) kõrgtehnoloogilised materjalid- pooljuhid, biomaterjalid, targad materjalid, nanotehnoloogilised materjalid. 11. Metalsete materjalide üldiseloomustus. Koosnevad 1 või mitmest metallist (Fe, Al, Cu, Ti, Au, Ni) ja ka mittemetallist (C, N,
Makrostruktuur kihiline - so. halb omadus, sest materjal võib hakata lagunema ja korrodeeruma kihtide vahel. 11. Materjalide omadused (nimetada 6) Mehaaniline- deformatsioon koormuste mõjul- jäikus, tugevus jm. Elektriline- elektrijuhtivus, elektrivälja mõju. Termiline- soojusmahtuvus ja –juhtivus Magnetiline- magnetvälja mõju Optiline- elektromagnetkiirguse või valguse mõju, murdumisnäitaja, peegeldumisvõime. Keemiline- keemiline koostis. 12. Metalsete materjalide üldiseloomustus Koosnevad 1 või mitmest metallist (Fe, Al, Cu, Ti, Au, Ni) ja ka mittemetallist (C, N, O).Iseloomustab aatomite korrapärane paigutus. Omadused: suhteliselt tihedad, tugevad, jäigad, purunemiskindlad; head elektrijuhid ja soojusjuhid; valgusele läbipaistmatud; poleeritud pind on läikiv; magnetilised omadused (Fe, Co, Ni). 13
kus murdumisnurk; langemisnurk. Vastav skeem on toodud joonisel 12-3. Kui valguskiir läheb suurema murdumisnäitajaga keskkonnast väiksema murdumisnäitajaga keskkonda, siis võib toimuda valguse täielik sisepeegeldumine (joon 12-4).Kiire 1 murdumisnurk on 90, sellele vastavat langemisnurka nimetatakse sisepeegeldumise kriitiliseks nurgaks. Kui langemisnurk , toimub täielik sisepeegeldumine (kiir 2). 12.4.2 Valguse peegeldumine Pinna peegeldumisvõime (peegeldumistegur) R avaldub: ja kus ja on pealelangeva ja peegeldunud valguse intensiivsused. Kui valgus langeb õhukeskkonnast läbipaistva materjali pinnale risti, siis on peegeldumistegur seotud murdumisnäitajaga n järgmise võrrandiga: Mida suurem on n, seda suurem on ka R. 12.4.3 Valguse neeldumine ja läbiminek Läbipaistvas materjalis mitteneeldunud (läbi läinud) valguse intensiivsus I avaldub võrrandiga: Mida väiksemad on ja l, seda rohkem valgust läbib materjali
ja korrodeeruma kihtide vahel. 9. Materjalide omadused (6 kategooriat). Mehaaniline- deformatsioon koormuste mõjul- jäikus, tugevus jm. Elektriline- elektrijuhtivus, elektrivälja mõju. Termiline- soojusmahtuvus ja –juhtivus Magnetiline- magnetvälja mõju Optiline- elektromagnetkiirguse või valguse mõju, murdumisnäitaja, peegeldumisvõime. Keemiline- keemiline koostis. 10. Tahkete materjalide klassifikatsioon keemilise koostise järgi. 1)metallid 2)keraamika 3)polümeerid 4)komposiidid- 2 või enamat materjali koos 5)kõrgtehnoloogilised materjalid- pooljuhid, biomaterjalid, targad materjalid, nanetehnoloogilised materjalid. 11. Metalsete materjalide üldiseloomustus.
8.9) IR R= Io kus I R ja I o on vastavalt peegeldunud ja langeva valguse intensiivsused. Kui valgus langeb risti pinnaga siis 2 n - n1 R = 2 n2 + n1 kus n 2 ja n 1 on vastavalt kahe keskkonna murdumisnäitajad. Kui üheks keskkonnaks on vaakuum või õhk, siis 2 n -1 R= n + 1 kus n - teise keskkonna murdumisnäitaja. Siit järeldub, mida suurem on aine murdumisnäitaja, seda suurem on selle aine pinna peegeldumisvõime. Et murdumisnäitaja 68 sõltub kiirguse lainepikkusest, siis sõltub ka peegeldusvõime langeva kiirguse lainepikkusest (n = f(), siis ka R = f()). Peegelduskadude vähendamiseks kasutatakse optikas optiliste detailide katmist õhukeste dielektriliste kiledega (MgF 2 ). 8.6. Kiirguse neeldumine mittemetallilistes materjalides (joon. 8.10)
dite valmistamisel. erinevad, tekib termoeletromotoorne jõud. Seda Enamkasutatavad keemilised ühendid on nähtust rakendatakse temperatuuri mõõtmisel oksiidid, karbiidid, sulfiidid, seleniidid jne. termopaaride abil. Oksiide Cu2O, CuO, Mn2O3, Co2O3 kasuta- Hõbe (Ag) on valge läikiv metall väga hea takse tänapäeval põhiliselt temperatuuritundlike peegeldumisvõime, elektri- ja soojusjuhtivusega. takistite (termistoride) valmistamiseks. Tsinkoksiidist Puhtalt kasutatakse teda väiksemates kontaktides (ZnO) aga valmistatakse liigpingepiirikuid nii madal- ning ta on mitmete metallkeraamiliste kontaktide kui ka kõrgepingele. põhiline koostisosa. Dielektriku pinnale kantuna võib Karbiide (SiC) kasutatakse varistoride valmis- hõbe olla kondensaatorite elektroodideks. Teda
annaabi.ee 
