Tipos de metais não ferrosos, preciosos e ferrosos e suas características

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Metais são um grande grupo de elementos simples com características como alta condutividade térmica e elétrica, coeficiente de temperatura positivo e muito mais. Para classificar e entender corretamente o que é o quê, você precisa lidar com todas as nuances. Vamos tentar com você considerar tipos básicos de metais como ferrosos, não ferrosos, preciosos e ligas. Este é um tópico bastante extenso e complexo, mas tentaremos colocar tudo nas prateleiras.

O que todos deveriam saber?

Antes de classificar os metais em grupos, é necessário entender as principais características. Os primários incluem o coeficiente negativo de condutividade da eletricidade. Isso sugere que, à medida que a temperatura diminui, a condutividade aumenta e alguns condutores se tornam supercondutores. Ao mesmo tempo, um aumento na temperatura leva aou perda completa de largura de banda. As características secundárias incluem um brilho metálico, bem como um alto ponto de fusão. Além disso, alguns metais na forma de compostos desempenham o papel de agente redutor em reações redox. Observe que os metais puros praticamente nunca são encontrados na natureza, então você também não deve esquecer o minério e as pepitas.

Sobre metais ferrosos

Este grupo inclui o ferro, bem como suas ligas (ferro fundido, ferroligas). De fato, os metais ferrosos são uma liga de ferro e carbono, mas além disso, existem outros elementos químicos, como enxofre, fósforo, silício, etc., que são mais frequentemente cobre, cromo ou níquel. Todos os tipos de metais ferrosos são classificados pelo teor de carbono. Então, existem as seguintes ligas:

• Ferro fundido - a quantidade de carbono varia de 2 a 4,3%, chegando em alguns casos a um nível crítico de 5%. Vários elementos químicos afetam diretamente as propriedades do produto. Assim, o enxofre com fósforo aumenta a fragilidade, enquanto os aditivos de cromo e níquel tornam o ferro fundido mais resistente ao calor e à corrosão.
• Aço - teor de carbono até 2%. Diferencia-se do ferro fundido pela alta ductilidade, além do alto desempenho tecnológico (mais fácil de processar).

Características de ferro fundido e aço em detalhes

Existe atualmentediversos tipos de ferro fundido que são utilizados no dia a dia, assim como na indústria: fundição (cinza) e conversão (branco). Este último difere do primeiro tipo, pois o carbono está em estado ligado na forma de cimento, no primeiro caso - em estado livre na forma de grafite. A diminuição da resistência desse material se deve ao fato de que as placas de grafite quebram a estrutura metálica, enfraquecendo-a. Há ferro fundido cinzento modificado. Suas características são que o grafite tem formato esférico, o que aumenta as propriedades mecânicas do produto.

Você provavelmente já percebeu que eles se tornaram mais versáteis, por não terem tanto carbono na composição. Assim, os aços estruturais contêm de 0,02 a 0,85% de carbono e são usados para construção. Sua principal vantagem é a boa plasticidade. O grau de fragilidade é baixo. Existem também os instrumentais, nos quais o teor de carbono é um pouco maior - de 0,65 a 1,4%, portanto, é uma liga mais forte, porém quebradiça. É usado, como o nome indica, como um blank para criar ferramentas (cortar, serrar peças de trabalho de máquinas e montagens). Aqui vimos os tipos de metais ferrosos, então vamos mais longe.

Metais Preciosos

Este grupo inclui ligas quimicamente estáveis que não oxidam na água e no ar. Vale a pena notar que o número desses metais em todo o planeta é relativamente pequeno, e o processo de extração e processamento é extremamente complexo e demorado. Se por muito tempo a humanidade conhecia apenas cerca de 7 grupos, hoje existem vários deles.mais. Assim, os tipos mais famosos de metais preciosos: ouro, prata, platina, ósmio, ródio, paládio, irídio, etc. Todos eles são encontrados na natureza. Existem também os chamados isótopos. Eles são obtidos em laboratórios por reações químicas complexas. O metal mais caro desse tipo é o califórnio-252, que vale US$ 500.000 por grama. O ósmio-187, obtido em laboratórios modernos, está entre os mais procurados.

Sobre prata e ouro

Desde a Idade da Pedra, as pessoas estão familiarizadas com um metal como o ouro. É seguro dizer que este é o metal precioso mais importante do mundo. Na natureza, é mais frequentemente encontrado como pepitas com uma pequena quantidade de impurezas ou em uma liga com prata. As características excepcionais incluem condutividade térmica e resistência muito baixa. Claro, não se pode deixar de notar a maleabilidade do ouro, razão pela qual é um material extremamente popular para a confecção de joias. Fato interessante: a maior pepita de ouro foi encontrada na Austrália. Ele pesava cerca de 90 quilos.

Se considerarmos os principais tipos de metais preciosos, então não podemos falar sobre a prata. Na natureza, esse material é encontrado na forma nativa (minério de prata). Mas vale ress altar que a principal produção é realizada a partir de minérios complexos, onde há relativamente pouca prata, mas os depósitos desses minerais são mais comuns. É um metal muito macio e dúctil que possui excepcional condutividade elétrica e térmica.

Ródio e Platina

Ródio é um metal, nãoter seus próprios minerais, portanto, é um dos mais caros. Você terá que pagar mais de 220 dólares por grama. Este metal nobre tem uma cor prateada com um tom azulado. Distingue-se pela sua resistência a influências químicas e térmicas, mas é extremamente vulnerável a danos mecânicos devido à sua fragilidade. Por ser bastante caro, é usado apenas onde é impossível encontrar um análogo.

Se considerarmos os tipos e tipos de metais, então não podemos falar da platina, descoberta em 1952 por um químico sueco. Este é um material bastante raro e é encontrado na natureza apenas em combinação com ligas com outros metais. O processo de mineração é extremamente trabalhoso e exige grandes investimentos, mas vale a pena, pois nenhum ácido conhecido até hoje afeta a platina. Quando aquecido, não muda de cor e não oxida.

Tipos de metais não ferrosos

Esse grupo é o mais procurado, pois a maioria dos materiais são matérias-primas para a produção de laminados. Se falamos do escopo, então é bastante extenso, é: engenharia mecânica, metalurgia, rádio eletrônica, alta tecnologia, etc. De acordo com as propriedades físicas, existem os seguintes tipos de metais não ferrosos:

• pesado (chumbo, zinco, estanho, níquel, etc.);
• light (alumínio, titânio, magnésio, etc.).

Segundo essa classificação, existe a metalurgia dos metais leves e pesados. Não é nenhum segredo que absolutamente qualquer técnica pode ser feita a partir deste grupo. Por favor, note que para a corinclui todos os tipos de ligas metálicas, exceto ferro. Agora vamos seguir em frente.

Principais tipos de metais pesados

Até o momento, existem aproximadamente 40 definições do conceito desse grupo de materiais. Entre as características distintivas está um peso atômico impressionante, geralmente superior a 50. A partir disso, podemos concluir que tudo o que vem depois do vanádio (independentemente da densidade) deve ser incluído na lista. Mas se outra definição for usada, então o parâmetro determinante pode ser a densidade, que deve ser maior que a do ferro (8 g/cm3). Nesse caso, a lista incluirá: chumbo, mercúrio, cobre, mas o estanho estará por trás da lista. Hoje, a questão da poluição ambiental por esse grupo é extremamente aguda. Isso se deve ao fato de que muitos metais são usados na indústria pesada e acabam no oceano junto com o esgoto. O principal problema é a alta toxicidade do mercúrio, chumbo, cádmio. Além disso, alguns tipos de metais pesados tendem a se acumular em organismos vivos. Assim, devido ao envenenamento por mercúrio em 1977, houve mais de 2.300 vítimas.

Mercúrio, chumbo e cádmio

Estes são os metais pesados não ferrosos mais perigosos. São os principais poluentes ambientais. O mercúrio é um metal altamente tóxico para os seres humanos, entra no oceano através da atmosfera e com esgoto. Quando o carvão é queimado em usinas de energia, compostos de mercúrio são liberados na atmosfera e depois caem no oceano como precipitação. Além disso, muitas espécies marinhas e de água doce se acumulam em suasuma quantidade significativa de mercúrio no corpo, que mais de uma vez levou ao envenenamento humano e até à morte.

O cádmio é um elemento disperso e bastante raro que entra no oceano junto com as águas residuais das indústrias metalúrgicas e de beneficiamento de minério. Deve-se notar que o cádmio está presente no corpo humano, mas é muito pequeno. No envenenamento crônico, os ossos são destruídos e a anemia começa. Quanto ao chumbo, este metal em estado disperso é encontrado em quase todos os lugares. Esses tipos de metais, cujas fotos demos acima, são excretados do corpo, mas lentamente, de modo que seu excesso causa sérios problemas de saúde. Junto com a poeira continental, aproximadamente 25.000 toneladas de chumbo entram no oceano junto com a precipitação.

Nota

Como você pode ver, há uma variedade de tipos e propriedades de metais. Algo não é nada perigoso, e todos os dias usamos uma cruz de prata e um anel de ouro na mão. Substâncias radioativas podem matar uma pessoa, então ambientalistas de todo o mundo estão tentando resolver parcialmente a questão da liberação de metais perigosos no oceano e na atmosfera. Claro, é muito difícil resolver esses problemas, especialmente considerando que a maioria dos empreendedores não faz contato algum. No entanto, não se esqueça que sem condutores, que também são feitos de metal, os circuitos elétricos são impossíveis, e sem ferro não haverá carros e outras coisas que nos são familiares.

Não tocamos no grupo dos chamados metais radioativos da tabela periódica de Mendeleev. Aquiincluem: tecnécio, polônio, promécio, etc. O objetivo principal é o uso em reatores e armas nucleares, o que os torna muito perigosos.

Conclusão

Você deve ter notado que existem muitos tipos diferentes de metais. Na natureza, a maioria está presente na forma de minérios e forma diversos sulfetos, carbonatos e outros compostos químicos. Para a obtenção de metais puros e sua posterior utilização, são utilizadas modernas linhas tecnológicas de limpeza e enriquecimento. Certamente você ficará interessado em saber que o corpo humano também contém uma pequena quantidade de compostos metálicos - cerca de 3%. Então, temos cálcio nos ossos, ferro no sangue, magnésio se acumula constantemente nos músculos e cobre no fígado.

Bem, isso, em princípio, é tudo o que pode ser dito sobre quais tipos de ligas metálicas existem. Apesar de ser um tema bastante complicado, pode ser de interesse para quem gosta de metalurgia.