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📜  金属的产生和提取

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:11.712000             🧑  作者: Mango

金属的产生和提取

金属是天然存在于地球表面之下的矿物质或物质。大多数金属有光泽或有光泽。金属是无机的，这意味着它们是由非生命物质形成的。金属通常以金属矿石的形式存在，它们彼此相连并与多种其他元素相连。它们也天然存在于被地表水和地下水冲刷的岩石中，以及空气尘埃中。

金属的性质

  1. 所有金属都是良好的热和电导体。金属用于炊具和熨斗，因为它们导热良好。
  2. 物质被拉伸成金属丝的能力称为延展性。这种能力使金属能够被拉入电线，当结合它们的弹性时，可以用作电缆线和焊接。据说金属具有延展性，因为它们可以拉成电线。
  3. 允许它们被打成平板的物质的特征被称为延展性。铝板因其重量轻且强度大而用于飞机生产。其他金属板用于汽车工业、制造器皿等。因此，金属具有延展性。
  4. 金属是响亮的，因为当与另一个坚硬的物体撞击时，它们会产生响亮或响亮的声音。
  5. 所有金属本质上都具有闪亮的外观，但是某些金属也可以抛光以具有闪亮的外观。

金属的出现

地壳富含金属并含有金属。金属在自然界中最常见的是它们的结合状态，然而，它们也可以在它们的自由状态下找到。原生金属是以纯净形式或合金形式自然存在的金属。大多数金属无法承受氧化和腐蚀等自然过程。因此，只有金、银和铂等非反应性金属已被鉴定为处于天然或游离状态。大多数金属是以化合物形式获得的，必须过滤以去除污染物，然后才能用于各种应用。从矿石中提取金属称为冶金，而这些天然存在的金属配合物称为矿物。采矿是从地球中提取金属的最常见方式。

  • 矿石

矿物都是矿石，但并非所有矿石都是矿物。矿石是含有金属的矿物。使用各种工艺提取不同的金属。例如，用碳作为还原剂来熔炼铁等普通金属。很少有金属，如铝和钠，缺乏商业上可行的还原剂，必须通过电解去除。硫化矿石不会立即转化为金属，而是在空气中烘烤以将其转化为氧化物。

  • 矸石

脉石或基质是与矿石一起发现的岩石、泥土或沙质元素的不希望的、商业上无效的混合物。这些是在稍后阶段去除的污染物。

  • 合金

术语“合金”是指由两种或多种金属组合而成的材料。合金也可以通过结合金属和其他元素来制造。合金质量通常与其组成成分的性质有很大不同。与纯金属相比，合金通常具有更高的强度和硬度。红金是合金的一个例子，它是通过将铜与金结合而成的。另一种值得注意的金合金是白金，它是由银和金结合而成的。

金属键合在合金中很常见。在几乎所有实际应用中，合金的元素都是根据它们的质量百分比来测量的。然而，在一些科学研究中，合金的成分是根据它们的原子分数来量化的。值得注意的是，合金根据各自晶格中的原子排列分为两种类型：替代合金和间隙合金。此外，可以根据存在的相的总数对合金进行分类。例如，均质合金只有一相，而异质合金则有两相或多相。

金属提取

自然界中金属的存在只是该过程的一个方面。这些金属也必须被提取出来。冶金是金属的提取。矿石的浓缩是提取金属的第一步。

  • 矿石浓度

矿石包括许多必须净化的污染物。浓缩是从矿石中去除污染物的过程。重力分离、水力洗涤和泡沫浮选都是浓缩方法。

  • 高反应性金属

反应性最高的金属，如钠、镁、钙等，不能通过与碳一起加热来从它们的化合物中生产出来，因为它们的反应性太强。这种金属是通过电解还原获得的。

  • 中等反应性金属

处于反应性系列中心的金属，如铅、锌、铜等，具有中等反应性，通常以碳酸盐或硫化物的形式存在。在空气充足的情况下，热量用于将硫化矿石转化为氧化物。焙烧是硫杂质作为气体逸出的过程。碳酸盐矿石经过煅烧以去除碳酸盐和水分等杂质。煅烧是通过在存在过量空气的情况下快速加热矿石将矿石转化为氧化物的过程。

  • 低反应性金属

具有低反应性的金属放在反应性系列的底部。单独加热可以将这些金属还原为金属。例如，加热用于从其矿物朱砂 (HgS) 中提取汞。加热也可用于从硫化矿石 (Cu 2 S) 中提取铜。

示例问题

问题1：什么是金属？

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问题2：世界上最硬的金属是什么？

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问题3：如果你接触到金属钙会发生什么？

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问题4：最软的金属是什么？

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问题五：什么是矸石？

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