Jenis logam non-besi, berharga, dan besi serta karakteristiknya

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Logam adalah sekelompok besar elemen sederhana dengan fitur karakteristik seperti konduktivitas termal dan listrik yang tinggi, koefisien suhu positif, dan banyak lagi. Untuk mengklasifikasikan dan memahami dengan benar apa itu, Anda harus berurusan dengan semua nuansa. Mari kita coba dengan Anda untuk mempertimbangkan jenis logam dasar seperti besi, non-besi, berharga, serta paduan. Ini adalah topik yang cukup luas dan kompleks, tetapi kami akan mencoba meletakkan semuanya di rak.

Apa yang harus diketahui semua orang?

Sebelum mengklasifikasikan logam ke dalam kelompok, perlu dipahami fitur utamanya. Yang utama termasuk koefisien negatif konduktivitas listrik. Ini menunjukkan bahwa ketika suhu menurun, konduktivitas meningkat, dan beberapa konduktor menjadi superkonduktor. Pada saat yang sama, peningkatan suhu menyebabkan parsialatau kehilangan total bandwidth. Fitur sekunder termasuk kilau logam, serta titik leleh yang tinggi. Selain itu, beberapa logam dalam bentuk senyawa berperan sebagai reduktor dalam reaksi redoks. Harap dicatat bahwa logam murni praktis tidak pernah ditemukan di alam, jadi Anda juga tidak boleh melupakan bijih dan nugget.

Tentang logam besi

Grup ini termasuk besi, serta paduannya (besi cor, ferroalloy). Sebenarnya, logam besi adalah paduan besi dan karbon, tetapi selain itu, ada unsur kimia lainnya, seperti belerang, fosfor, silikon, dll. Yang paling sering adalah tembaga, kromium atau nikel. Semua jenis logam besi diklasifikasikan berdasarkan kandungan karbon. Jadi, ada paduan berikut:

• Besi tuang - jumlah karbon berkisar antara 2 hingga 4,3%, dalam beberapa kasus mencapai tingkat kritis 5%. Berbagai unsur kimia secara langsung mempengaruhi sifat produk. Jadi, belerang dengan fosfor meningkatkan kerapuhan, sedangkan aditif kromium dan nikel membuat besi cor lebih tahan panas dan tahan korosi.
• Baja - kandungan karbon hingga 2%. Ini berbeda dari besi tuang dalam daktilitas tinggi, serta kinerja teknologi tinggi (lebih mudah untuk diproses).

Fitur besi cor dan baja secara detail

Saat ini adabeberapa jenis besi cor yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari, serta industri: pengecoran (abu-abu) dan konversi (putih). Yang terakhir berbeda dari jenis pertama di mana karbon dalam keadaan terikat dalam bentuk semen, dalam kasus pertama - dalam keadaan bebas dalam bentuk grafit. Penurunan kekuatan bahan ini disebabkan oleh fakta bahwa pelat grafit merusak struktur logam, sehingga melemahkannya. Ada besi cor kelabu yang dimodifikasi. Ciri-cirinya adalah grafit berbentuk bola, yang meningkatkan sifat mekanik produk.

Anda mungkin sudah menyadari bahwa mereka menjadi lebih serbaguna, karena komposisi karbonnya tidak begitu banyak. Dengan demikian, baja struktural mengandung 0,02 hingga 0,85% karbon dan digunakan untuk konstruksi. Keuntungan utama mereka adalah plastisitas yang baik. Tingkat kerapuhannya rendah. Ada juga yang instrumental, di mana kandungan karbonnya sedikit lebih tinggi - dari 0,65 hingga 1,4%, oleh karena itu, ini adalah paduan yang lebih kuat, tetapi rapuh. Ini digunakan, seperti namanya, sebagai blanko untuk membuat alat (memotong, menggergaji bagian kerja mesin dan rakitan). Di sini kita telah melihat jenis logam besi, jadi mari kita melangkah lebih jauh.

Logam Mulia

Grup ini termasuk paduan stabil secara kimia yang tidak teroksidasi dalam air dan udara. Perlu dicatat bahwa jumlah logam semacam itu di seluruh planet ini relatif kecil, dan proses ekstraksi serta pemrosesannya sangat kompleks dan memakan waktu. Jika dulu umat manusia hanya mengenal sekitar 7 golongan, sekarang ada beberapa di antaranya.lagi. Jadi, jenis logam mulia yang paling terkenal: emas, perak, platinum, osmium, rhodium, paladium, iridium, dll. Semuanya ditemukan di alam. Ada juga yang disebut isotop. Mereka diperoleh di laboratorium dengan reaksi kimia yang kompleks. Logam yang paling mahal adalah californium-252, senilai $500.000 per gram. Osmium-187, diperoleh di laboratorium modern, adalah salah satu yang paling diminati.

Tentang perak dan emas

Sejak Zaman Batu, orang telah mengenal logam seperti emas. Aman untuk mengatakan bahwa ini adalah logam mulia yang paling penting di dunia. Di alam, paling sering ditemukan sebagai nugget dengan sedikit pengotor atau dalam paduan dengan perak. Fitur luar biasa termasuk konduktivitas termal dan resistansi yang sangat rendah. Tentu saja, seseorang tidak dapat gagal untuk memperhatikan kelenturan emas, itulah sebabnya emas merupakan bahan yang sangat populer untuk membuat perhiasan. Fakta menarik: bongkahan emas terbesar ditemukan di Australia. Beratnya sekitar 90 kilogram.

Jika kita mempertimbangkan jenis utama logam mulia, maka kita tidak bisa mengatakan tentang perak. Di alam, bahan ini ditemukan dalam bentuk asli (bijih perak). Tetapi perlu dicatat bahwa produksi utama dilakukan dari bijih kompleks, di mana perak relatif sedikit, tetapi endapan mineral semacam itu lebih umum. Ini adalah logam yang sangat lunak dan ulet yang memiliki konduktivitas listrik dan termal yang luar biasa.

Rhodium dan Platinum

Rhodium adalah logam, bukanmemiliki mineral sendiri, oleh karena itu, adalah salah satu yang paling mahal. Anda harus membayar lebih dari 220 dolar per gram. Logam mulia ini memiliki warna keperakan dengan semburat kebiruan. Ini dibedakan oleh ketahanannya terhadap pengaruh kimia dan termal, tetapi sangat rentan terhadap kerusakan mekanis karena kerapuhannya. Karena cukup mahal, ini hanya digunakan jika tidak mungkin menemukan analog.

Jika kita mempertimbangkan jenis dan jenis logam, maka kita tidak dapat mengatakan tentang platinum, ditemukan pada tahun 1952 oleh ahli kimia Swedia. Ini adalah bahan yang cukup langka dan hanya ditemukan di alam dalam kombinasi dengan paduan dengan logam lain. Proses penambangannya sangat melelahkan dan membutuhkan investasi besar, tetapi itu sepadan, karena tidak ada asam yang diketahui sampai saat ini mempengaruhi platinum. Saat dipanaskan, warnanya tidak berubah dan tidak teroksidasi.

Jenis logam non-ferrous

Grup ini paling banyak peminatnya, karena sebagian besar bahan bakunya adalah bahan baku produksi logam canai. Jika kita berbicara tentang ruang lingkupnya, maka itu cukup luas, yaitu: teknik mesin, metalurgi, elektronik radio, teknologi tinggi, dll. Menurut sifat fisik, ada jenis logam non-ferrous berikut:

• berat (timbal, seng, timah, nikel, dll.);
• ringan (aluminium, titanium, magnesium, dll.).

Menurut klasifikasi ini, ada metalurgi logam ringan dan logam berat. Bukan rahasia lagi bahwa teknik apa pun dapat dibuat dari grup ini. Harap dicatat bahwa untuk warnamencakup semua jenis paduan logam, kecuali besi. Sekarang mari kita lanjutkan.

Jenis utama logam berat

Sampai saat ini, ada sekitar 40 definisi dari konsep kelompok bahan ini. Di antara fitur yang membedakan adalah berat atom yang mengesankan, biasanya lebih dari 50. Dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa segala sesuatu yang datang setelah vanadium (terlepas dari kepadatan) harus dimasukkan dalam daftar. Tetapi jika definisi lain digunakan, maka parameter yang menentukan mungkin densitas, yang seharusnya lebih besar dari besi (8 g/cm3). Dalam hal ini, daftarnya akan mencakup: timbal, merkuri, tembaga, tetapi timah akan berada di belakang daftar. Dewasa ini, isu pencemaran lingkungan oleh kelompok ini sangat akut. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa banyak logam digunakan dalam industri berat dan berakhir di laut bersama dengan limbah. Masalah utama adalah toksisitas merkuri, timbal, kadmium yang tinggi. Selain itu, beberapa jenis logam berat cenderung terakumulasi dalam organisme hidup. Jadi, karena keracunan merkuri pada tahun 1977, ada lebih dari 2300 korban.

Merkuri, timbal dan kadmium

Ini adalah logam non-ferrous berat yang paling berbahaya. Mereka adalah pencemar lingkungan utama. Merkuri adalah logam yang sangat beracun bagi manusia, ia memasuki laut melalui atmosfer dan dengan limbah. Ketika batubara dibakar di pembangkit listrik, senyawa merkuri dilepaskan ke atmosfer dan kemudian jatuh ke laut sebagai presipitasi. Selain itu, banyak kehidupan air tawar dan laut menumpuk disejumlah besar merkuri dalam tubuh, yang lebih dari sekali menyebabkan keracunan manusia, dan bahkan kematian.

Cadmium adalah elemen yang tersebar dan cukup langka yang masuk ke laut bersama dengan air limbah dari industri metalurgi dan pengolahan bijih. Perlu dicatat bahwa kadmium hadir dalam tubuh manusia, tetapi sangat kecil. Pada keracunan kronis, tulang dihancurkan, dan anemia dimulai. Sedangkan untuk timbal, logam ini dalam keadaan terdispersi hampir ditemukan di mana-mana. Jenis logam seperti itu, foto-foto yang telah kami berikan di atas, dikeluarkan dari tubuh, tetapi agak lambat, sehingga kelebihannya menyebabkan masalah kesehatan yang serius. Bersamaan dengan debu kontinental, sekitar 25.000 ton timbal masuk ke laut bersama dengan presipitasi.

Catatan

Seperti yang Anda lihat, ada berbagai jenis dan sifat logam. Sesuatu tidak berbahaya sama sekali, dan setiap hari kita memakai salib perak dan cincin emas di tangan kita. Zat radioaktif dapat membunuh seseorang, sehingga para pemerhati lingkungan di seluruh dunia mencoba memecahkan sebagian masalah pelepasan logam berbahaya ke laut dan atmosfer. Tentu saja sangat sulit untuk memecahkan masalah seperti itu, apalagi mengingat sebagian besar pengusaha tidak melakukan kontak sama sekali. Namun, jangan lupa bahwa tanpa konduktor, yang juga terdiri dari logam, sirkuit listrik tidak mungkin, dan tanpa besi tidak akan ada mobil dan hal-hal lain yang kita kenal.

Kami belum menyentuh kelompok yang disebut logam radioaktif dari tabel periodik Mendeleev. Di Sinitermasuk: technetium, polonium, promethium, dll. Tujuan utamanya adalah penggunaan di reaktor nuklir dan senjata, yang membuatnya sangat berbahaya.

Kesimpulan

Anda pasti telah memperhatikan bahwa ada banyak jenis logam yang berbeda. Di alam, sebagian besar hadir dalam bentuk bijih dan membentuk berbagai sulfida, karbonat, dan senyawa kimia lainnya. Untuk mendapatkan logam murni dan penggunaannya lebih lanjut, garis pembersihan dan pengayaan teknologi modern digunakan. Tentunya Anda akan tertarik untuk mengetahui bahwa tubuh manusia juga mengandung sejumlah kecil senyawa logam - sekitar 3%. Jadi, kita memiliki kalsium di tulang, zat besi di dalam darah, magnesium terus-menerus terakumulasi di otot, dan ada tembaga di hati.

Nah, pada prinsipnya, hanya itu yang dapat dikatakan tentang jenis paduan logam apa yang ada. Terlepas dari kenyataan bahwa ini adalah topik yang agak rumit, mungkin menarik bagi mereka yang menyukai metalurgi.