1. Деякі групи / сімейства металів [ правити | правити код ]
2. Аморфні метали [ правити | правити код ]
3. твердість [ правити | правити код ]
4. Температура плавлення [ правити | правити код ]
5. Щільність [ правити | правити код ]
6. пластичність [ правити | правити код ]
7. електропровідність [ правити | правити код ]
8. теплопровідність [ правити | правити код ]
9. колір [ правити | правити код ]
10. Взаємодія з простими речовинами [ правити | правити код ]
11. Взаємодія неокисляющих кислот з металами, що стоять в електричному ряду активності металів до водню...
12. Взаємодія концентрованої сірчаної кислоти H2SO4 з металами [ правити | правити код ]
13. Реакції для азотної кислоти (HNO3) [ правити | правити код ]
14. легування [ правити | правити код ]
15. Конструкційні матеріали [ правити | правити код ]
16. Електротехнічні матеріали [ правити | правити код ]
17. Інструментальні матеріали [ правити | правити код ]
18. Історія розвитку уявлень про металах [ правити | правити код ]

Про відповідне напрямку рок-музики см. метал .

Метали (від лат. metallum - шахта, рудник) - група елементів у вигляді простих речовин , Що володіють характерними металевими властивостями, такими, як високі тепло- і електропровідність , позитивний температурний коефіцієнт опору , висока пластичність , гнучкість і металевий блиск.

з 118 хімічних елементів , Відкритих на даний момент (поки що їх всього знайдено 127 на 2019 рік), до металів часто відносять (єдиного загальноприйнятого визначення немає, наприклад, напівметали і напівпровідники не завжди відносять до металів):

6 елементів в групі лужних металів : Li , Na , K , Rb , Cs , Fr ;

4 в групі лужноземельних металів : Ca , Sr , Ba , Ra ;

а також поза певних груп берилій і магній ;

38 в групі перехідних металів :

- Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn;
- Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd;
- Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg;
- Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg, Cn;

7 в групі легких металів : Al, Ga, In, Sn, Tl, Pb, Bi;

7 в групі полуметаллов [1] : B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po;

14 в групі лантаноїди + лантан (La):
Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu;

14 в групі актиноїди (Фізичні властивості вивчені не у всіх елементів) + актиній (Ac):
Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr.

Також металевими властивостями може володіти водень [2] [3] .

Таким чином, до металів, можливо, відноситься 94 елемента з усіх відкритих; всі інші є неметаллами .

В астрофізиці термін «метал» може мати інше значення і позначати всі хімічні елементи важче гелію (див. Металічність ).

Крім того, у фізиці металів, як провідникам , протиставляється напівпровідники і діелектрики [4] .

Деякі групи / сімейства металів [ правити | правити код ]

1. лужні :
2. лужноземельні :
3. Інші (які часто не зовсім правильно відносять до лужноземельних):
4. перехідні :
5. постпереходного :
6. тугоплавкі
7. Метали платинової групи
8. кольорові
9. благородні
10. монетні

Аморфні метали [ правити | правити код ]

слово «Метал» запозичене з німецької мови . Відзначається в «Травник» Миколи Любчанин, написаному в 1534 році: «... злато і срібло всіх Метален одолевает'». Остаточно засвоєно в Петровську епоху. Спочатку мало загальне значення « мінерал , руда , Метал »; розмежування цих понять відбулося в епоху М. В. Ломоносова [5] .

німецьке слово «Metall» запозичене з латинської мови , Де «metallum» - « рудник , Метал ». Латинське, в свою чергу, запозичене з грецької мови (Μεταλλον - « рудник , шахта »). [6]

Велика частина металів присутній в природі у вигляді руд і з'єднань. вони утворюють оксиди , сульфіди , карбонати та інші хімічні сполуки. Для отримання чистих металів і подальшого їх застосування необхідно виділити їх з руд і провести очистку. При необхідності проводять легування і іншу обробку металів. Вивченням цього займається наука металургія . Металургія розрізняє руди чорних металів (на основі заліза ) І кольорових (в їх склад не входить залізо, всього близько 70 хімічних елементів). Золото, срібло і платина відносяться також до дорогоцінним (благородним) металів . Крім того, в малих кількостях вони присутні в морській воді і в живих організмах (граючи при цьому важливу роль).

Відомо, що організм людини на 3% складається з металів [7] . Найбільше в організмі кальцію (в кістках ) і натрію , Який виступає в ролі електроліту в міжклітинної рідини і цитоплазмі. магній накопичується в м'язах і нервовій системі , мідь - в печінки , залізо - в крові .

підготовка руди

Метали витягають із землі в процесі видобутку корисних копалин . Здобуті руди служать щодо багатим джерелом необхідних елементів. Для з'ясування знаходження руд в земній корі використовуються спеціальні пошукові методи, що включають розвідку і дослідження рудних родовищ. Родовища руд розробляються відкритим або кар'єрним способом і підземним або шахтним способом. Іноді застосовується комбінований (відкрито-підземний) спосіб розробки рудних родовищ.

Після вилучення руд вони, як правило, піддаються збагаченню . При цьому з вихідного мінеральної сировини виділяють один або кілька корисних компонентів - рудний концентрат (И), промпродукти і відвальні хвости . У процесах збагачення використовують відмінності мінералів корисного компонента і пустої породи в щільності, магнітній сприйнятливості, смачиваемости, електропровідності, крупності, формі зерен, хімічні властивості та ін.

Робота з рудою

З видобутої і збагаченої руди метали витягуються, як правило, за допомогою хімічного або електролітичного відновлення. В пирометаллургии для перетворення руди в металеве сировину використовуються високі температури, в гідрометалургії застосовують для тих же цілей водну хімію. Використовувані методи залежать від виду металу і типу забруднення.

Коли металева руда є іонним з'єднанням металу і неметалла, для вилучення чистого металу вона зазвичай піддається виплавлення - нагрівання з відновником. Багато поширені метали, такі як залізо , мідь , олово , Плавлять з використанням вуглецю в якості відновника. Деякі метали, такі як алюміній і натрій , Не мають жодного економічно виправданого відновлення і витягуються із застосуванням електролізу . [8] [9]

сульфідні руди не покращує безпосередньо до отримання чистого металу, але обпікаються на повітрі, з метою перетворення їх в оксиди.

твердість [ правити | правити код ]

Всі метали (крім ртуті і, умовно, франція ) при нормальних умовах знаходяться в твердому стані , Однак володіють різною твердістю . Нижче в таблиці наводиться твердість деяких металів за шкалою Мооса .

Температура плавлення [ правити | правити код ]

температури плавлення чистих металів лежать в діапазоні від -39 ° C (ртуть) до 3410 ° C ( вольфрам ). Температура плавлення більшості металів (за винятком лужних) висока, проте деякі метали, наприклад, олово і свинець , Можуть розплавитися на звичайній електричної або газовій плиті .

Щільність [ правити | правити код ]

Залежно від щільності , Метали ділять на легкі (щільність 0,53 ÷ 5 г / см³) і важкі (5 ÷ 22,5 г / см³). Найлегшим металом є літій (Щільність 0,53 г / см). Найважчий метал в даний час назвати неможливо, так як щільності осмію і іридію - двох найважчих металів - майже рівні (близько 22,6 г / см - рівно в два рази більша за густину свинцю), а обчислити точну щільність вкрай складно: для цього потрібно повністю очистити метали, адже будь-які домішки знижують їх щільність.

пластичність [ правити | правити код ]

Більшість металів пластичні, тобто металевий дріт можна зігнути, і вона не зламається. Це відбувається через зсув шарів атомів металів без розриву зв'язку між ними. Найпластичнішими є золото, срібло і мідь . З золота можна виготовити фольгу товщиною 0,003 мм, яку використовують для золочення виробів. Однак не всі метали пластичні. Дріт з цинку або олова хрумтить при згинанні; марганець і вісмут при деформації взагалі майже не згинаються, а відразу ламаються . Пластичність залежить і від чистоти металу; так, дуже чистий хром дуже пластичний, але, забруднене навіть незначними домішками, стає крихким і більш твердим. Деякі метали, такі, як золото, срібло, свинець, алюміній, осмій, можуть зростатися між є, але на це можуть піти десятки років.

електропровідність [ правити | правити код ]

Всі метали добре проводять електричний струм ; це обумовлено наявністю в їх кристалічних решітках рухомих електронів , Що переміщаються під дією електричного поля . Срібло, мідь і алюміній мають найбільшу електропровідність ; з цієї причини останні два металу найчастіше використовують в якості матеріалу для проводів . Дуже високу електропровідність має також натрій, в експериментальній апаратурі відомі спроби застосування натрієвих струмопроводів у формі тонкостінних труб з нержавіючої сталі, заповнених натрієм. Завдяки малій питомій вазі натрію, при рівному опорі натрієві «проводи» виходять значно легше мідних і навіть дещо легше алюмінієвих.

теплопровідність [ правити | правити код ]

висока теплопровідність металів також залежить від рухливості вільних електронів. Тому ряд теплопровідності схожий на ряд електропровідностей, і найкращим провідником тепла, як і електрики, є срібло. Натрій також знаходить застосування як хороший провідник тепла; широко відомо, наприклад, застосування натрію в клапанах автомобільних двигунів для поліпшення їх охолодження.

Найменша теплопровідність - у вісмуту і ртуті.

колір [ правити | правити код ]

Колір у більшості металів приблизно однаковий - світло-сірий з блакитним відтінком. Золото, мідь і цезій відповідно жовтого, червоного і світло-жовтого кольору.

Взаємодія з простими речовинами [ правити | правити код ]

На зовнішньому електронному рівні у більшості металів невелика кількість електронів (1-3), тому вони в більшості реакцій виступають як відновники (тобто «віддають» свої електрони).

Реакції з простими речовинами

• З киснем реагують все метали, крім золота і платинових металів. Реакція з сріблом відбувається при високих температурах, але оксид срібла (II) практично не утворюється, так як він термічно нестійкий. Залежно від металу на виході можуть виявитися оксиди , пероксиди , надпероксида :

4 L i + O 2 = 2 L i 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {4Li + O_ {2} = 2Li_ {2} O}}} оксид літію 2 N a + O 2 = N a 2 O 2 {\ displaystyle {\ mathsf {2Na + O_ {2} = Na_ {2} O_ {2}}}} пероксид натрію K + O 2 = K O 2 {\ displaystyle {\ mathsf {K + O_ {2} = KO_ {2}}}} надпероксід калію

Щоб отримати з пероксиду оксид, пероксид відновлюють металом:

N a 2 O 2 + 2 N a = 2 N a 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {Na_ {2} O_ {2} + 2Na = 2Na_ {2} O}}}

Із середніми і малоактивними металами реакція відбувається при нагріванні:

3 F e + 2 O 2 = F e 3 O 4 {\ displaystyle {\ mathsf {3Fe + 2O_ {2} = Fe_ {3} O_ {4}}}} 2 H g + O 2 = 2 H g O {\ displaystyle {\ mathsf {2Hg + O_ {2} = 2HgO}}} 2 C u + O 2 = 2 C u O {\ displaystyle {\ mathsf {2Cu + O_ {2} = 2CuO}}}

• З азотом реагують тільки найактивніші метали, при кімнатній температурі взаємодіє тільки літій, утворюючи нітриди :

6 L i + N 2 = 2 L i 3 N {\ displaystyle {\ mathsf {6Li + N_ {2} = 2Li_ {3} N}}}

При нагріванні:

2 A l + N 2 = 2 A l N {\ displaystyle {\ mathsf {2Al + N_ {2} = 2AlN}}} 3 C a + N 2 = C a 3 N 2 {\ displaystyle {\ mathsf {3Ca + N_ {2} = Ca_ {3} N_ {2}}}}

• З сірої реагують все метали, крім золота і платини.

Залізо взаємодіє з сіркою при нагріванні, утворюючи сульфід :

F e + S = F e S {\ displaystyle {\ mathsf {Fe + S = FeS}}}

• З воднем реагують тільки найактивніші метали, тобто метали IA і IIA груп, крім Be. Реакції здійснюються при нагріванні, при цьому утворюються гідриди . У реакціях метал виступає як відновник, ступінь окислення водню -1:

2 N a + H 2 = 2 N a H {\ displaystyle {\ mathsf {2Na + H_ {2} = 2NaH}}} M g + H 2 = M g H 2 {\ displaystyle {\ mathsf {Mg + H_ {2} = MgH_ {2}}}}

• З вуглецем реагують тільки найбільш активні метали. При цьому утворюються ацетиленіди або метаніди . Ацетиленіди при взаємодії з водою дають ацетилен , Метаніди - метан .

2 N a + 2 C = N a 2 C 2 {\ displaystyle {\ mathsf {2Na + 2C = Na_ {2} C_ {2}}}} N a 2 C 2 + 2 H 2 O = 2 N a OH + C 2 H 2 {\ displaystyle {\ mathsf {Na_ {2} C_ {2} + 2H_ {2} O = 2NaOH + C_ {2} H_ { 2}}}}

З кислотами метали реагують по-різному. Метали, що стоять в електрохімічному ряду активності металів (Епох) до водню, взаємодіють практично з усіма кислотами.

Взаємодія неокисляющих кислот з металами, що стоять в електричному ряду активності металів до водню [ правити | правити код ]

Відбувається реакція заміщення, яка також є окислювально-відновної:

M g + 2 H C l = M g C l 2 + H 2 ↑ {\ displaystyle {\ mathsf {Mg + 2HCl = MgCl_ {2} + H_ {2} \ uparrow}}} 2 A l + 2 H 3 PO 4 = 2 A l PO 4 + 3 H 2 ↑ {\ displaystyle {\ mathsf {2Al + 2H_ {3} PO_ {4} = 2AlPO_ {4} + 3H_ {2} \ uparrow} }}

Взаємодія концентрованої сірчаної кислоти H2SO4 з металами [ правити | правити код ]

Окислюють кислоти можуть взаємодіяти і з металами, що стоять в епохах після водню:

C u + 2 H 2 SO 4 = C u SO 4 + SO 2 ↑ + 2 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {Cu + 2H_ {2} SO_ {4} = CuSO_ {4} + SO_ {2} \ uparrow + 2H_ {2} O}}}

Сильно розбавлена ​​кислота реагує з металом за класичною схемою:

M g + H 2 S O 4 = M g S O 4 + H 2 ↑ {\ displaystyle {\ mathsf {Mg + H_ {2} SO_ {4} = MgSO_ {4} + H_ {2} \ uparrow}}}

При збільшенні концентрації кислоти утворюються різні продукти:

M g + 2 H 2 SO 4 = M g SO 4 + SO 2 ↑ + 2 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {Mg + 2H_ {2} SO_ {4} = MgSO_ {4} + SO_ {2} \ uparrow + 2H_ {2} O}}} 3 M g + 4 H 2 SO 4 = 3 M g SO 4 + S ↓ + 4 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {3Mg + 4H_ {2} SO_ {4} = 3MgSO_ {4} + S \ downarrow + 4H_ {2} O}}} 4 M g + 5 H 2 SO 4 = 4 M g SO 4 + H 2 S ↑ + 4 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {4Mg + 5H_ {2} SO_ {4} = 4MgSO_ {4} + H_ { 2} S \ uparrow + 4H_ {2} O}}}

Реакції для азотної кислоти (HNO3) [ правити | правити код ]

C u + 4 HNO 3 (60%) = C u (NO 3) 2 + 2 NO 2 ↑ + 2 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {Cu + 4HNO_ {3} (60 \%) = Cu (NO_ {3}) _ {2} + 2NO_ {2} \ uparrow + 2H_ {2} O}}} 3 C u + 8 HNO 3 (30%) = 3 C u (NO 3) 2 + 2 NO ↑ + 4 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {3Cu + 8HNO_ {3} (30 \%) = 3Cu ( NO_ {3}) _ {2} + 2NO \ uparrow + 4H_ {2} O}}}

При взаємодії з активними металами варіантів реакцій ще більше:

Z n + 4 HNO 3 (60%) = Z n (NO 3) 2 + 2 NO 2 ↑ + 2 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {Zn + 4HNO_ {3} (60 \%) = Zn (NO_ {3}) _ {2} + 2NO_ {2} \ uparrow + 2H_ {2} O}}} 3 Z n + 8 HNO 3 (30%) = 3 Z n (NO 3) 2 + 2 NO ↑ + 4 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {3Zn + 8HNO_ {3} (30 \%) = 3Zn ( NO_ {3}) _ {2} + 2NO \ uparrow + 4H_ {2} O}}} 4 Z n + 10 HNO 3 (20%) = 4 Z n (NO 3) 2+ N 2 O ↑ + 5 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {4Zn + 10HNO_ {3} (20 \%) = 4Zn (NO_ {3}) _ {2} + N_ {2} O \ uparrow + 5H_ {2} O}}} 5 Z n + 12 HNO 3 (10%) = 5 Z n (NO 3) 2 + N 2 ↑ + 6 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {5Zn + 12HNO_ {3} (10 \%) = 5Zn ( NO_ {3}) _ {2} + N_ {2} \ uparrow + 6H_ {2} O}}} 4 Z n + 10 HNO 3 (3%) = 4 Z n (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {4Zn + 10HNO_ {3} (3 \%) = 4Zn (NO_ {3}) _ {2} + NH_ {4} NO_ {3} + 3H_ {2} O}}}

легування [ правити | правити код ]

Легування - це введення в розплав додаткових елементів, що модифікують механічні, фізичні та хімічні властивості основного матеріалу.

Всі метали мають слабкий зв'язок валентних електронів ( електронів зовнішнього енергетичного рівня) з ядром . Завдяки цьому створена різниця потенціалів в провіднику призводить до лавиноподібного руху електронів (званих електронами провідності ) в кристалічній решітці . Сукупність таких електронів часто називають електронним газом . Внесок в теплопровідність, крім електронів, дають фонони (Коливання решітки). Пластичність обумовлена ​​малим енергетичним бар'єром для руху дислокацій і зсуву кристалографічних площин. Твердість можна пояснити великим числом структурних дефектів (міжвузольні атоми, вакансії та ін.).

Через легкої віддачі електронів можливо окислення металів, що може призводити до корозії і подальшої деградації властивостей. Здатність до окислення можна дізнатися по ряду активності металів . Цей факт підтверджує необхідність використання металів в комбінації з іншими елементами ( сплав , Найважливішим з яких є сталь ), Їх легування та застосування різних покриттів.

Для більш коректного опису електронних властивостей металів необхідно використовувати квантову механіку . У всіх твердих тілах з достатньою симетрією рівні енергії електронів окремих атомів перекриваються і утворюють дозволені зони , Причому зона, утворена валентними електронами, називається валентною зоною . Слабкий зв'язок валентних електронів в металах призводить до того, що валентна зона в металах виходить дуже широкою, і всіх валентних електронів не вистачає для її повного заповнення.

Принципова особливість такої частково заповненою зони полягає в тому, що навіть при мінімальному доданому напрузі в зразку починається перебудова валентних електронів, тобто тече електричний струм .

Та ж висока рухливість електронів призводить і до високої теплопровідності, а також до здатності дзеркально відображати електромагнітне випромінювання (що і надає металам характерний блиск).

Жоден метал неможливо приготувати в абсолютно чистому стані. Технічно «чисті» метали можуть містити до декількох відсотків домішок, і якщо ці домішки є елементами з низьким атомним вагою (наприклад, вуглець , азот або кисень ), То в перерахунку на атомні відсотки зміст цих домішок може бути дуже великим. Перші невеликі кількості домішок в металі зазвичай входять в кристал у вигляді твердого розчину. Можна виділити два основних типи твердих розчинів :

• перший, коли атоми домішки набагато менші за атоми металу-розчинника, розчинені атоми розташовуються в решітці розчинника по міжвузля, або «порожнечам». Утворення таких твердих розчинів - твердих розчинів впровадження - майже завжди супроводжується розширенням решітки розчинника, і в околиці кожного розчиненого атома є локальне спотворення решітки;
• другий, коли атоми домішки і розчинника мають приблизно одинакові розміри, утворюється твердий розчин заміщення, в якому атоми розчиненого елемента заміщають атоми розчинника, так що атоми обох сортів займають місця в вузлах загальної решітки. У таких випадках теж навколо кожного розчиненого атома є перекручена область, а чи буде при цьому грати розширюватися або стискатися, залежить від відносних розмірів атомів розчинника і розчиненої речовини [11] .

Для більшої частини металів найбільш важливими елементами, що утворюють тверді розчини впровадження, є водень, бор, вуглець, азот і кисень. присутність дислокацій завжди призводить до появи аномально великих чи малих міжатомних відстаней. У присутності домішок кожна дислокація оточена «атмосферою» домішкових атомів. Домішкові атмосфери «закріплюють» дислокації, тому що в результаті переміщення дислокацій буде утворюватися нова конфігурація з підвищеною енергією. Межі між кристалами також є областями з аномальними міжатомними відстанями і, отже, теж розчиняють домішкові атоми легше, ніж неспотворені області кристалів.

При збільшенні вмісту домішок розчинені атоми входять і в основну масу кристала, проте все ще є надлишок домішки на межі зерен і навколо дислокацій. Коли зміст домішки перевищує межу розчинності, з'являється нова фаза, яка може являти собою або розчинена речовина, або проміжну фазу, або з'єднання. У таких випадках кордону між фазами можуть бути двох родів. У загальному випадку кристалічна структура частинок домішки занадто відрізняється від структури металу-розчинника, тому решітки двох фаз не можуть переходити одна в іншу, утворюючи безперервну структуру. У таких випадках на кордонах розділу фаз утворюються шари з нерегулярною (спотвореної) структурою. З утворенням кордонів пов'язана поява вільної поверхневої енергії, однак енергія деформації решітки розчинника відносно невелика. У таких випадках кажуть, що ці частинки виділяються некогерентно.

B деяких випадках міжатомні відстані та кристалічна структура металу-розчинника і частинок домішки такі, що деякі площині можуть з'єднуватися між собою, утворюючи безперервну структуру. Тоді кажуть, що частинки другої фази виділяються когерентно і, оскільки поєднання решіток ніколи не буває абсолютно точним, навколо кордону утворюється сильно напружена область. У тих випадках, коли енергія деформації занадто велика для цього, сусідні кристали можуть контактувати таким чином, що при цьому в прикордонних шарах виникають області пружної деформації, а на самому кордоні розділу - дислокації. У таких випадках кажуть, що частинки виділяються полукогерентно [12] .

При підвіщенні температури внаслідок Збільшення амплітуді коливання атомів может утворітіся дефект крісталічної решітки, Який назівають вакансія або «дірка». Дифузія вакансій є одним з механізмів утворення дислокацій [13] .

Як правило, кристалізація металу відбувається шляхом переохолодження з утворенням дендритних структури . У міру розростання дендритні кристали стикаються, при цьому утворюються різні дефекти структури. У більшості випадків метал твердне так, що перша порція кристалів містить менше домішок, ніж наступні. Тому, як правило, домішки концентруються на кордонах зерен, утворюючи стабільні структури [14] .

Конструкційні матеріали [ правити | правити код ]

Метали і їх сплави - одні з головних конструкційних матеріалів сучасної цивілізації. Це визначається, перш за все, їх високою міцністю , Однорідністю і непроникністю для рідін и газів . Крім того, змінюючи рецептуру сплавів, можна змінювати їх властивості в дуже широких межах.

Електротехнічні матеріали [ правити | правити код ]

Метали використовуються в якості хороших провідників електрики (мідь, алюміній), так і в якості матеріалів з підвищеним опором для резисторів і електронагрівальних елементів ( ніхром і т.п.).

Інструментальні матеріали [ правити | правити код ]

Метали і їх сплави широко застосовуються для виготовлення інструментів (їх робочої частини). В основному, це інструментальні стали и тверді сплави . Як інструментальних матеріалів застосовуються також алмаз , нітрид бору , кераміка .

Історія розвитку уявлень про металах [ правити | правити код ]

Знайомство людини з металами почалося з золота , срібла и МІДІ , Тобто з металів, що зустрічаються у вільному стані на земній поверхні; згодом до них приєдналися метали, значно поширені в природі і легко виділяються з їх з'єднань: олово , свинець , залізо и ртуть . Ці сім металів були знайомі людству в далекій давнині. Серед давньоєгипетських артефактів зустрічаються золоті і мідні вироби, які, за деякими даними, відносяться до епохи, віддаленої на 3000-4000 років від н. е.

До семи відомим металам вже тільки в середньовіччя додалися цинк , вісмут , сурма і на початку XVIII століття миш'як . З середини XVIII століття число відкритих металів швидко зростає і до початку XX століття доходить до 65, а до початку XXI століття - до 96.

Жодне з хімічних виробництв не сприяло стільки розвитку хімічних знань, як процеси, пов'язані з отриманням і обробкою металів; з історією їх пов'язані найважливіші моменти історії хімії. Властивості металів так характерні, що вже в саму ранню епоху золото, срібло, мідь, свинець, олово, залізо і ртуть становили одну природну групу однорідних речовин, і поняття про «металі» відноситься до найдавніших хімічним поняттям. Однак погляди на їх натуру в більш-менш визначеною формою з'являються тільки в середні століття у алхіміків . Правда, ідеї Аристотеля про природу: освіти всього існуючого з чотирьох елементів (вогню, землі, води і повітря) вже тим самим вказували на складність металів; але ці ідеї були дуже туманні і абстрактні. У алхіміків поняття про складність металів і, як результат цього, віра в можливість перетворювати одні метали в інші, створювати їх штучно, є основним поняттям їх світогляду.

лишь Лавуазьє з'ясував роль повітря при горінні і показав, що прибуток у вазі металів при обпалення походить від приєднання до металів кисню з повітря, і таким чином встановив, що акт горіння металів тобто не розпадання на елементи, а, навпаки, акт злуки, питання про складність металів було вирішено негативно. Метали були віднесені до простих хімічних елементів, в силу основної ідеї Лавуазьє, що прості тіла суть ті, з яких не вдалося виділити інших тіл. Зі створенням періодічної системи хімічніх елементів Менделєєвім елементи металів зайняли в ній своє законне місце.

1. ↑ Строго кажучи через амфотерности хімічних властивостей напівметали ( металоїди ) Представляють собою відокремлену групу, не ставлячись ні до металів, ні до неметалів; До групи металів їх можна віднести лише умовно.
2. ↑ Ranga P. Dias, Isaac F. Silvera. Observation of the Wigner-Huntington transition to metallic hydrogen (Англ.) // Science. - 2017-01-26. - P. eaal1579. - ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203 . - DOI : 10.1126 / science.aal1579 .
3. ↑ In, Geology. Scientists Have Finally Created Metallic Hydrogen , Geology IN. Дата обігу 28 січня 2017.
4. ↑ метали // енциклопедичний словник юного фізика. / Упоряд. В. А. Чуянов. - М .: Педагогіка, 1984. - с. 165-167 . - 352 с.
5. ↑ Ломоносов М. В. Основи металургії та гірничої справи. - Санкт-Петербург: Імператорська Академія Наук, 1763. - 416 с.
6. ↑ Етимологічний словник російської мови. Вип. 10: М / Під загальною редакцією А. Ф. Журавльова та Н. М. Шанського. - М .: Изд-во МГУ, 2007. - 400 с. ISBN 978-5-211-05375-5
7. ↑ Юрій Кукшкін. Хімія навколо нас
8. ↑ (Англ.) Los Alamos National Laboratory - Sodium (неопр.). Дата обігу 8 июня 2007. Читальний зал 4 серпня 2012 року.
9. ↑ (Англ.) Los Alamos National Laboratory - Aluminum (неопр.). Дата обігу 8 июня 2007. Читальний зал 4 серпня 2012 року.
10. ↑ Куховарських А. С. Твердість мінералів. - АН УРСР, 1963. - С. 197-208. - 304 с.
11. ↑ Юм-Розера, 1965 , С. 92.
12. ↑ Юм-Розера, 1965 , С. 93-94.
13. ↑ Юм-Розера, 1965 , С. 97.
14. ↑ Юм-Розера, 1965 , С. 103.