К какому типу цветных металлов относится цинк

Цинк, свойства атома, химические и физические свойства.

65,38(2) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2

Цинк — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 30. Расположен в 12-й группе (по старой классификации — побочной подгруппе второй группы), четвертом периоде периодической системы.

Атом и молекула цинка. Формула цинка. Строение атома цинка

Изотопы и модификации цинка

Свойства цинка (таблица): температура, плотность, давление и пр.

Физические свойства цинка

Химические свойства цинка. Взаимодействие цинка. Химические реакции с цинком

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Химические, физические свойства и характеристики цинка

Цинк – металл, обладает рядом свойств и характеристик, отличающих его от иных элементов периодической таблицы.

К физическим свойствам цинка относится его состояние. Основным фактором выступает температурный режим. Если при комнатной температуре это хрупкий материал, плотность цинка 7130 кг/м3 (˃ плотности стали), который практически не гнётся, то при повышении он легко изгибается и прокатывается в листах на заводах.

Химия 11 класс (Урок№12 — Медь. Цинк. Титан. Хром. Железо. Никель. Платина.)

Если взять более высокий температурный режим – материал приобретает жидкое состояние, а если еще поднять температуру на 400-450 °С градусов, тогда он просто испарится. В этом уникальность – менять своё состояние. Если же подействовать кислотами и щелочами, он может рассыпаться, взорваться, расплавиться.

Цинк в жидком состоянии

Формула цинка Zn – zincum. Атомная масса цинка 65.382 а.е.м.

Электронная формула: ядро атома металла содержит 30 протон, 35 нейтрон. В атоме 4 энергетических уровня – 30 электронов. (рис. строение атома цинка)1s22s22p63s23p63d104s2.

Кристаллическая решётка цинка – шестиугольная кристаллическая система с плотно прижатыми атомами. Данные решётки: A=2.66У, С=4.94.

Атом и молекула цинка. Формула цинка. Строение атома цинка:

Цинк (лат. Zincum, от нем. Zinke – «зубец») – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Zn и атомным номером 30. Расположен в 12-й группе (по старой классификации – побочной подгруппе второй группы), четвертом периоде периодической системы.

Цинк – амфотерный металл. Относится к группе переходных металлов. Относится к цветным металлам.

Цинк обозначается символом Zn.

Как простое вещество цинк при нормальных условиях представляет собой хрупкий металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).

Молекула цинка одноатомна.

Химическая формула цинка Zn.

Электронная конфигурация атома цинка 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2. Потенциал ионизации (первый электрон) атома цинка равен 906,4 кДж/моль (9,394197(6) эВ).

Строение атома цинка. Атом цинка состоит из положительно заряженного ядра (+30), вокруг которого по четырем оболочкам движутся 30 электронов. При этом 28 электронов находятся на внутреннем уровне, а 2 электрона – на внешнем. Поскольку цинк расположен в четвертом периоде, оболочек всего четыре. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью.

Как точно определить ЦИНК и достоверно отличить его от других металлов!

Вторая – внутренняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Третья – внутренняя оболочка представлена s-, р- и d-орбиталями. Четвертая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома цинка – на s-орбитали находится два спаренных электрона. В свою очередь ядро атома цинка состоит из 30 протонов и 35 нейтронов.

Радиус атома цинка (вычисленный) составляет 142 пм.

Атомная масса атома цинка составляет 65,38(2) а. е. м.

Цинк с давних пор широко используется человеком.

Цинк, свойства атома, химические и физические свойства

Способы оцинкования

Металлургические заводы отличительны не только своим оборудованием, но и применяемыми методами производства. Это зависит от ценовой политики, и месторасположения (природных ресурсов, используемых для металлургической промышленности). Есть несколько методов оцинкования, которые рассматриваются ниже.

Горячий способ оцинкования

Классификация цветных металлов

На вопрос, какие металлы относятся к цветным ответ прост – к цветным относят химические элементы, обладающие особыми свойствами: проводимостью электричества, ковкостью, специфическим блеском (кроме железа и сплавов на его основе).

Химические элементы, что относятся к цветным металлам, в отличие от железа, имеют особые свойства:

• сопротивление коррозии;
• придающие сплавам механическую или химическую стойкость.

Согласно присущим цветным металлам свойствам, они классифицированы по некоторым признакам.

Основные виды цветных металлов следующие:

• тяжелые: медь, никель, свинец, цинк и другие;
• легкие: алюминий, магний, литий, натрий и другие;
• благородные (драгоценные): золото, серебро, платина и другие;
• редкоземельные, которые в свою очередь также классифицированы на группы.

Принято выделять такие основные группы цветных редкоземельных металлов:

• легкие, с плотностью до 2 тонн на кубический метр, отличаются высокой степенью сопротивления агрессивным средам. К ним относят цезий, бериллий и прочие.
• тугоплавкие: титан, цирконий, ванадий, вольфрам и другие. К этой группе относят элементы, температура плавления которых превышает 1600 градусов Цельсия, такие, как добываемый в Казахстане молибден. Как правило, они стойки к коррозионным воздействиям и образуют твердые сплавы.
• рассеянные: галлий, тантал, гафний, селен и другие. Не встречаются в природе в чистом виде. Главная особенность этих элементов заключается в том, что они, зачастую добываются из отходов производства распространенных цветных металлов. Это происходит, в виду того, что их концентрация в выходных литейных шлаках в разы выше чем в рудных материалах, что упрощает их последующее выделение из шлака.
• редкоземельные: лантан, скандий, иттрий.
• радиоактивные: радий, уран и прочие элементы природного и искусственного происхождения.

Особенность цветных металлов

К особенностям принято относить следующие специальные качества, к примеру:

• для меди, алюминия, магния – наличие высокой степени теплопроводности и удельной теплоемкости. Кроме того, при высоких температурах данные элементы теряют прочностные свойства и становятся жидкотекучими. Это обстоятельство требует применения дополнительных подложек при сварке во избежание протекания сварочной ванны.
• при нагреве, цветные металлы активно взаимодействуют с атмосферными газами (кроме инертных), особенно такие как: титан, цирконий, молибден и другие.

Добыча цветных металлов в Казахстане ведется путем разработки месторождений полезных ископаемых, кроме того, немаловажным источником является переработка цветных металлов из вторичного сырья.

Курс валют «Национальный банк Республики Казахстан»

• 1 USD — 465.38 KZT
• 1 EUR — 483.58 KZT
• 1 RUB — 7.69 KZT

* информация актуальна на 26.11.2020

Биржевые котировки LME

* Котировки по драгоценным металлам даны за тройскую

Copyright 2012-2022 — All Rights Reserved — kazspecgeo.com — Составление проектов на разработку месторождений полезных ископаемых

• Компания

• Каталог объектов
• Галерея
• Завершенные проекты
• Рекомендательные письма

• Составление и обоснование проектов
• Поиски и разведка полезных ископаемых
• Сопровождение геологоразведочных работ
• Проектирование добычи твердых полезных ископаемых

• Добыча черных металлов
• Добыча цветных и благородных металлов

Источник: kazspecgeo.com

Классификация цветных металлов, их свойства и области применения

5.Редкие. К этой группе в зависимости от технологических особенностей производства, содержания в рудах и других свойств относят от 50 до 60 элементов.

Редкие металлы распределяют на группы:

1.Легкие редкие металлы (литий, бериллий, рубидий, цезий) обладают малой плотностью — до 2000 кг/м 3 . Их соединения отличаются высокой химической стойкостью и с трудом восстанавливаются до металла. Получают их электролизом в расплав­ленных средах или металлотермическими способами.

2.Тугоплавкие редкие металлы (титан, цирконий, ванадий, ниобий, тантал, вольфрам, молибден). Температура плавления более 1873 К. Обладают высокими антикоррозионными свойствами. Со многими металлами образуют твердые растворы и интерметаллиды.

4.Редкоземельные металлы (лантаноиды, скандий и иттрий).

5.Радиоактивные редкие металлы (радий, уран и другие элементы, встречающиеся в природе, а также искусственные заурановые элементы — от плутония до курчатовия).

Развитие промышленности и освоение новых месторожде­ний вносят коррективы в классификацию цветных металлов. Вольфрам, молибден, ванадий, уран, литий, бериллий, ниобий,

титан, цирконий, церий не являются редкими по основному определению и могут быть классифицированы по их физико-химическим свойствам.

В рудных месторождениях металлы присутствуют в виде комплексного сырья. Геохимическое семейство элементов при­ведено ниже.

1.Ti—V—Gr—Μη—Fe—Co—Ni;
2.Ru—Rh—Pd и Os, Ir, Pt;
3.Se—Y—Laи лантаноиды;
6.Cu—Ag—Au—Zn—Cd—Hg—Ga—In—Tl—Ge—Sn—Pb;
Распределение цветных металлов в земной коре приведено в табл.

1.

Распространенность элементов цветных металлов в земной коре по данным А.П. Виноградова и Мейсона (мощность 16км, без океана и атмосферы)

массовая доля,
массовая доля, %

Физические свойства металлов меняются в широких преде­лах. Так, температура плавления изменяется от 234,13 (Hg) до 3683 К (W). При плавлении металлы сохраняют свои электриче­ские, тепловые и оптические свойства.

Удельное электрическое сопротивление при 298 К имеет значения от0,016 (Ag) до 810 4 (Se) мкОмм. Высокая теплопро­водность металлов коррелирует с их высокой электрической проводимостью. Удельный коэффициент теплопроводности (х) и электрической проводимости (σ) металлов связаны между собой соотношением х /(σ · Т) = 2,45 · 10 -8 Вт-Ом/К 2 (закон Видео­мана—Франца).

Особое значение соединения цветных металлов приобрета­ют применительно к явлению сверхпроводимости.
Температура перехода в сверхпроводящее состояние для некоторых элементов приведена ниже, К:

А1 (1,175); Be (0,026); V (5,40); Bi (7); W (0,0154); Cd (0,517); Ga (1,083—7,85); Ge (2,03); In (3,408); Ir (0,1125); Si (7,1 пленки); Mo (0,915); As (0,31—0,5); Nb (9,25); Sn (3,722); Re (1,697); Pb (7,196); Sb (2,6—2,7); Tl (2,88); Та (4,47); Те (2,05); Тс (7,8); Ti (0,40); Th (1,38); Zn (0,85); Zr (0,61—0,95).

Научное и практическое значение с 90-х годов стали приоб­ретать соединения в системах La—Sr—Си—О (Гс = 36 К); Υ— Ва—Сu—О (Тс = 77 К), Nb3Ge(Гс = 23,3 К) как основа для синте­за сверхпроводящих материалов.

При использовании металлов важное значение имеет сочета­ние механических свойств (пластичности, вязкости) со значи­тельной прочностью, твердостью и упругостью. Эти свойства за­висят не только от состава сплава или чистоты металла, но и от совершенства кристаллической решетки и структуры, определя­емых термической и механической обработкой.

Большинство металлов окисляется кислородом воздуха уже при обычной температуре, однако скорость и механизм реакции зависят от природы металла. Устойчивость металлов на воздухе определяется свойствами образующегося оксида, в частности, отношением молярных объемов VOKC/VM. Если VOKC /VM> 1, образу­ется защитная пленка, предохраняющая металл от дальнейшего окисления, что характерно для алюминия, титана, хрома.

Способность металлов к взаимному растворению с образова­нием при кристаллизации твердых растворов лежит в основе получения сплавов. Известно свыше 30000 сплавов — легкоплавких и тугоплавких, очень твердых и пластичных, с большой и ма­лой электрической проводимостью, ферромагнитных и других.

Цветные металлы используют в чистом виде, в виде сплавов, как легирующие присадки при производстве сталей, как антикоррозионные покрытия, в виде порошков и различных химиче­ских соединений.

Латуни (медь + (8—40 %) цинка) хорошо обрабатываются давлением, ковкой и штамповкой. Используются для изготовле­ния деталей литьем, обладают антикоррозионными свойствами, широко применяются в производстве биметаллов. Основные по­требители латуней — машиностроение, химическая промыш­ленность, судостроение, оптика и приборостроение.

Бронзы — сплавы меди (80—94 %) и олова (20—6 %).

Алюминиевые бронзы — 5—11 % алюминия и добавки желе­за, марганца, никеля. Обладают высокими механическими свой­ствами и антикоррозионной стойкостью.

Свинцовые бронзы — 25—33 % свинца с присадками олова, цинка и никеля. Используются для приготовления подшипников, работающих при высоких удельных давлениях и больших скоро­стях скольжения.

Кремниевые бронзы — 4,5 % кремния с добавками цинка, никеля, марганца.

Бериллиевые бронзы — 1,8—2,3 % бериллия, обладают по­сле закалки высокой твердостью и упругостью. Используются для изготовления пружин.

Кадмиевые бронзы — сплавы меди с кадмием (до 1 %). До­бавляют олово и магний. Используют при производстве трол­лейных проводов и коллекторов машин постоянного тока, для изготовления арматуры водопроводных и газовых линий.

Силумин — сплав алюминия с кремнием, по прочности не уступает стали, обладает хорошими литейными качествами. Ис­пользуется в машиностроении, автомобильной промышленнос­ти, в быту.

Дюралюминий — сплав алюминия с медью — 3,5—5,5 %, магнием — 0,6—0,8 % и марганцем. Нашел широкое применение в промышленной и бытовой технике, самолетостроении, авто­мобильной промышленности.

Баббиты — сплавы на основе олова, свинца, цинка, алюми­ния. Характеризуются высоким сопротивлением износу, механи­ческой прочностью, низким коэффициентом трения, стойкос­тью против коррозии. Используются при заливке подшипников и вкладышей.

Припои — сплавы цветных металлов для пайки. Мягкий при­пой — сплав олова, свинца и сурьмы. Твердый припой — медно-серебряный сплав.

Источник:
Набойченко С.С., Агеев Н.Г., Дорошкевич А.П., Жуков В.П., Елисеев Е.И., Карелов С.В., Лебедь А.Б., Мамяченков С.В. Процессы и аппараты цветной металлургии. Екатеринбург, 2005г.

Сайт содержит техническую и нормативную информацию по металлургии.
Все материалы размещенные на сайте предоставляются бесплатно.

Источник: markmet.ru