Paide Ühisgümnaasium Väärismetallid Referaat Koostaja: Henry Luts, 9a Paide, 2008 Sissejuhatus Väärismetallid on haruldased metallid, mida peitub maakoores suhteliselt vähe ja millel on kõrge väärtus. Väärismetallide mõiste on läbi teinud pika ajaloolise arengu. Mõnigi nüüdisaja argielu metall (raud, alumiinium) on kunagi olnud väärismetalli seisuses. Tänapäeval loetakse väärismetallideks kulda, hõbedat, plaatinat, pallaadiumi ja nende sulameid. Keemia seisukohalt on väärismetallid ka vask ja elavhõbe. Väärismetallideks loetakse ka plaatinametalle. Plaatinametallid on plaatina ja 5 sellele keemilistelt omadustelt lähedast metalli. Need metallid on iriidium, osmium, palladium, ruteenium ja roodium. 19. Sajandil oli väga kõrge hinnaga väärismetall alumiinium
Viljandi Paalalinna Gümnaasium Referaat Plaatina Koostasid: Marianna Tampere ja Helen Linnas 9.a Juhendas: Ave Vitsut Viljandi 2006 1. Avastamine Eheplaatina oli inimkonnale tuntud juba kauges minevikus. MuinasEgiptuse XII dünastia ajast pärinevates kuldesemetes on kõrge plaatinasisaldus. Vanas
........................................................................................................................ 11 Rasked plaatinametallid Kuus plaatinametalli jagunevad kaheks kolmeliikmeliseks triaadiks. Muude erinevuste kõrval eristab neid triaade teineteisest metallide tihedus. Kui kergete plaatinametallide tihedus on umbes 12 000 kg/m³, siis rasketel plaatinametallidel on see peaaegu kaks korda suurem (umbes 22 000 kg/m³). Rasked plaatinametallid osmium (Os), iriidium (Ir) ja plaatina (Pt) on ainulaadse keemilise püsivusega ja mitmete eriomadustega. Sinaka helgiga osmiumitükki ei mõjuta ükski hape ega leelis. Kollaka helgiga läikiv iriidium on habras (tugeva vasaralöögiga võib metallitüki purustada kildudeks), talub aga õhus kuumutamist kuni 2300 °C. Temasse ei mõju leelised, happed ega isegi kuningvesi, mis kergesti viib lahusesse kulla. Ka hõbevalge plaatina on püsiv hapete suhtes, ainult kuningvesi suudab teda lahustada. Avastamine
elektromotoorsed jõud, soojusjuh- tivustegur, mehaaniline tugevus ja suhteline pikene- mine tõmbel. Kuna elektrijuhte käsutatakse enamikel juhtudel traadi kujul, siis käsutatakse eritakistuse ühikuks ka ühe meetri pikkuse ja ühe ruutmilli-meetrilise läbilõikega traadi takistust 1 Ωmm2/m = 1*10 -6 Ωm. JUHTMEMATERJALID Juhtmematerjalide hulka kuuluvad eelkõige vask ja alumiinium, teatud erijuhtudel elektroonikas ka parim elektrijuht hõbe ja kuld. Suurema eritakistusega metallid leiavad kasutamist nagu. teras õhuliinijuhtmete ja kaablite mehaaniliseks tugevdamiseks, volfram - lampide hõõgniitideks kõrge sulamistemperatuuri tõttu jne. Põhilised andmed juhtmematerjalide kohta on toodud tabelis 5. Tabel 5. Juhtmematerjalide põhiandmed. Materjal Eritakistus Takistuse Tihedus Sulamistem- temperatuuril temper.tegur peratuur °C
Loksa Gümnaasium Metallid ja sulamid minu kodus essee Annely Jürimets 9.a klass Loksa 2012 Selles essees käsitlen metalle ja nende sulameid mida leidub minu kodus. Tuntumad ja rohkem kasutatavad metallid ning nende sulamid on: raud, alumiinium, kuld, hõbe, vask, nikkel, tsink jt. Raud (Fe) 26* on metallidest tähtsaim, kuid puhtal kujul kasutatakse teda vähe. Tuntumad raua sulamid: - terased (Fe+C) - malmid (Fe+C) Üldse tuntakse tohutul hulgal erinevaid rauasulameid - üle 10 000 eri sordi. Minu kodus leidub rauda ja selle sulameid jalgratastes, autodes, naeltes, masinates, magnetites, konservikarpides, tööriistades (nendes leidub ka vanaadiumi) jne. Köögis on malmist pliit. Alumiinium (Al) 13* on enamlevinumaid elemente maakoores, kuid olles väga aktiivne hapniku suhtes, esineb ta looduses ühendeina. Põhiliselt saadakse
Sulamid on metalsed materjalid, mis on kahe või Korrosiooniks nimetatakse materjali ja keskkonna (õhk, enama metalli segud. gaasid, vesi, kemikaalid) vahelist reaktsiooni, milles materjal hävib. Metalliline sulam on sulam, mille põhikomponent (üle 50%) on metall. Metallide korral eristatakse keemilist korrosiooni, mida Homogeensetes sulamites on erinevate põhjustavad keemilised reaktsioonid metallide ja gaaside elementide aatomid jaotunud ühtlaselt.
W/Km Tõmbetugevus, 40... 200... 120... 200... 80... 370..7 00 N/mm2 180 360 250 350 180 Katkevenivus, 4...50 2...45 4...50 5...60 1...12 2...60 %... Alumiinium ja tema sulamid Nende kasutamine juhtmaterjalina. Alumiinium on hõbevalge värvusega metall. Vasest kergem 3,3 korda g = 2,7 kg/cm3, sulamistemperatuur 660o ¸ 657oC. Elektrijuhtivus 60 % vase omast g = 35 ¸ 38 m/Wmm2. Alumiinium lahustub hapetes ja alustes. Elavhõbedas laguneb täielikult. Õhus kattub õhukese oksüüdi kihiga ja see väldib edasist oksütatsiooni-protsessi jätkumist. Puhtuse järgi liigitatakse primaarne A1 kolme gruppi ja markeeritakse järgmiselt (GOST 11069-74, 11 · eriti puhas A999 (99,999% A1) · kõrgpuhas A 995, A99, A97, A95 (99, 95% A1)
osakesed puutuvad üksteisega vahetult kokku. Sellisel juhul osakese liikumine jõu toimel lükkab naaberosakese võresõlmest välja. TTK võre korral on libisemispindadeks {111} pinnad (joon 5-13) ja neil omakorda libisemissuundadeks suunad <110> 5.5 Metallide tugevdamise meetodid Metalli plastiline deformatsioon on seotud väga suure hulga dislokatsioonide samaaegse liikumisega. Seega mida kergemini dislokatsioonid metallis liiguvad, seda kergemini metall plastiliselt deformeerub. Metalli tugevusomadused (elastsuspiir, voolamispiir, tõmbetugevus, kõvadus) sõltuvad aga sellest, kui kergesti metall plastiliselt deformeerub. Seetõttu kõik metallide tugevdamise meetodid põhinevad tegelikult dislokatsioonide liikumise takistamises. Kasutatakse järgmisi metallide tugevdamise meetodeid. 1) Terade mõõtmete vähendamine. Kristalliitide vahelisel pinnal lõpeb dislokatsiooni liikumine (libisemine), kuna: - katkeb osakeste vahetu kontakt;
osakesed puutuvad üksteisega vahetult kokku. Sellisel juhul osakese liikumine jõu toimel lükkab naaberosakese võresõlmest välja. TTK võre korral on libisemispindadeks {111} pinnad (joon 5-13) ja neil omakorda libisemissuundadeks suunad <110> 5.5 Metallide tugevdamise meetodid Metalli plastiline deformatsioon on seotud väga suure hulga dislokatsioonide samaaegse liikumisega. Seega mida kergemini dislokatsioonid metallis liiguvad, seda kergemini metall plastiliselt deformeerub. Metalli tugevusomadused (elastsuspiir, voolamispiir, tõmbetugevus, kõvadus) sõltuvad aga sellest, kui kergesti metall plastiliselt deformeerub. Seetõttu kõik metallide tugevdamise meetodid põhinevad tegelikult dislokatsioonide liikumise takistamises. Kasutatakse järgmisi metallide tugevdamise meetodeid. 1) Terade mõõtmete vähendamine. Kristalliitide vahelisel pinnal lõpeb dislokatsiooni liikumine (libisemine), kuna: - katkeb osakeste vahetu kontakt;
Monokristallides toimub plastiline deformatsioon libisemispindadel (slip planes) toimuva libisemise tulemusel. Polükristalse materjali korral toimub selle tulemusel terade pikenemine. Võib toimuda ka kaksikute tekkimine. 5.5 Metallide tugevdamise meetodid Metalli plastiline deformatsioon on seotud väga suure hulga dislokatsioonide samaaegse liikumisega. Seega mida kergemini dislokatsioonid metallis liiguvad, seda kergemini metall plastiliselt deformeerub. Metalli tugevusomadused (elastsuspiir, voolamispiir, tõmbetugevus, kõvadus) sõltuvad aga sellest, kui kergesti metall plastiliselt deformeerub. Seetõttu kõik metallide tugevdamise meetodid põhinevad tegelikult dislokatsioonide liikumise takistamises. Kasutatakse järgmisi metallide tugevdamise meetodeid. 1) Terade mõõtmete vähendamine. Kristalliitide vahelisel pinnal lõpeb dislokatsiooni liikumine (libisemine), kuna: - katkeb osakeste vahetu kontakt;
vahetult kokku. Sellisel juhul osakese liikumine jõu toimel lükkab naaberosakese võresõlmest välja. TTK võre korral on libisemispindadeks {111} pinnad ja neil omakorda libisemissuundadeks suunad <110> (joon 5-13). Millised on libisemispinnad ja libisemissuunad RTK ja SPH võre korral? 5.5 Metallide tugevdamise meetodid Metalli plastiline deformatsioon on seotud väga suure hulga dislokatsioonide samaaegse liikumisega. Seega mida kergemini dislokatsioonid metallis liiguvad, seda kergemini metall plastiliselt deformeerub. Metalli tugevusomadused (elastsuspiir, voolamispiir, tõmbetugevus, kõvadus) sõltuvad aga sellest, kui kergesti metall plastiliselt deformeerub. Seetõttu kõik metallide tugevdamise meetodid põhinevad tegelikult dislokatsioonide liikumise takistamises. Kasutatakse järgmisi metallide tugevdamise meetodeid. 1) Terade mõõtmete vähendamine. Kristalliitide vahelisel pinnal lõpeb dislokatsiooni liikumine (libisemine), kuna: - katkeb osakeste vahetu kontakt;
vastupidi. Aktiivsete metalliliste elementide oksiidid on tugevalt aluseliste omadustega, vähemaktiivsete metalliliste elementide oksiidid on enamasti nõrgalt aluseliste omadustega. Mittemetalliliste elementide oksiidid on enamasti happeliste omadustega (v.a üksikud erandid). Elementide metalliliste omaduste nõrgenedes ja mittemetalliliste omaduste tugevnedes oksiidide aluselised omadused nõrgenevad ja happelised omadused tugevnevad. Mida enam vasakul metall pingereas asub, seda: suurem on ta keemiline aktiivsus, seda kergemini ta oksüdeerub, loovutab elektrone. suurem on ta redutseerimisvõime; raskemini redutseeruvad metallioonid. Pingerea iga metall tõrjub kõik temast paremal asuvad metallid nende soolade lahustest välja. Näide: Zn + HCl ZnCl2+ H2 lahja H2SO4 ja sulfaadid väga nõrgad oksüdeerijad, oksüdeerimisvõime kasvab happesuse suurenemisega Metallid (aatomi väliskihil elektrone suht. vähe) käituvad keemilistes reaktsioonides
911 °C ruumkesendatud kuupvõrest tahkkesen- keskel; datuks ja temperatuuril 1392 °C tagasi ruumkesen- d) põhitahkkesendatud lisaks võreelemendi datuks. tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid põhitahkude keskel. Eri kristallivõre tüüpides võib paikneda enam Metall mittemetall aatomeid kui neid mahub kristallivõre sõlmpunkti- desse. Enamikul kasutatavatel metallidel on kuubi- Metallid on ained, millel on tahkes olekus line või heksagonaalne kristallivõre: iseloomulik läige, hea elektri- ja soojusjuhtivus ning - ruumkesendatud kuupvõre: Cr, Fe, Mn, Mo,
töötlemisel, keevitamisel) tekivad sellesse praod. Soojusjuhtivuse ühik on vatt meetri ja kelvini kraadi kohta(W/m.K). Keemiline aktiivsus - elemendi või ühendi rea- Aktiivsed – leelis- ja leelismulmetallid (IA ja IIA geerimisaktiivsust reaktsioonides. rühma metallid) N: Na, Mg, Ca Metallide keemilist aktiivsust saab kindlaks teha Keskmiselt aktiivsed N: Fe, Al metallide aktiivsuse rea abil, kus aktiivseim metall on Väheaktiivsed (väärismetallid) – Cu, Hg liitium (Li) ja kõige vähem aktiivne on kuld (Au). Elektrijuhtivus - hinnatakse metalli võimet juhtida Head elektrijuhid – valmistatakse elektrijuhtmeid elektrivoolu. Elektrijuhtivust mõõdetakse siimensites N: Cu, Al (S), erijuhtivust aga siimensites meetri kohta (S/m). Halvad elektrijuhid – elektriküttekehade valmis-
molekulis sidemeenergia kõrge: raskesti polariseeritav Neist omadustest tingitud vähene lahustuvus, madal keemis- ja sulamistemp. Atomaarne vesinik Protsess H2 → 2H (väga endotermil.) algab alles üle 2000C; täielikult atomaarne u. 5000C juures (elektrikaares) protsessid 2H → H2 ; H2 + ½O2 → H2O – äärmiselt eksotermil. Kuid atomaarne vesinik võib in statu nascendi vähesel määral tekkida paljudes protsessides (hape + metall, vabanemine metalli (Pd, Pt) pinnalt jmt.). Atomaarne vesinik – paljudes protsessides väga aktiivne redutseerimisreaktsioonid (Marshi reaktsioon) 2.1.4. Kasutamine ¤ peam. keemiatööstuses, eriti NH3, HCl, CH3OH sünteesil vedelate rasvade hüdrogeenimisel (sh. → margariin) vedel vesinik: raketikütus deuteerium ja raske vesi: tuumaenergeetikas, termotuumapommis vesiniku H2 või H (monovesinik) põlemine – metallide lõikamine, keevitamine 2.1.5. Ühendid
V = n * Vm n = m/M = m/V M molaarmass Vm molaarruumala (22,4) m mass n moolide arv tihedus mol/mol; m/M; V/Vm (gaas); V/M (vedelik) Alumiinium on üks tuntumaid p-metalle ning kõige levinum metalliline element maakoores (Al (13): 1s²2s²2p 3s²3p ). Füüsikalised omadused: hõbevalge, läikiv, suhteliselt väikese tihedusega, suhteliselt sulav, plastne, mehhaaniliselt hästi töödeldav, kerge ja küllaltki pehme hea elektri- ja soojusjuhtivusega metall. Tavatingimustes tänu kaitsvale oksiidikihile vastupidav õhu ja vee suhtes. Looduses ei leidu vabalt, savide, päevakivide ja mineraalide koostises. Tuntuimateks mineraalideks on boksiit (Al2O3; valge, tahke, kristalne, reageerib hapete ja leelistega) ning kaoliin. Küllaltki aktiivne metall, loovutab kõik väliskihi elektronid. Saab loovutada paadunud väliskihi elektrone s-alakihilt. Oksiididel ja hüdrooksiididel avalduvad aluseliste omaduste kõrval ka happelised omadused
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
