Kovy nás obklopují vždy a všude. Dnes je nedílnou součástí mnoha věcí, které používáme každý den. Stačí se jen rozhlédnout po místnosti, ve které se nacházíte, abyste pochopili, že je to skutečně tak.
Už od školy víme, že všechny tyto minerály se dělí do dvou velkých skupin – železné a neželezné kovy. Které z nich patří do které skupiny, musíme zjistit. Jaké barevné kovy existují na naší planetě?
Co je black metal
Kategorie "železné kovy" zahrnuje železo a všechny jeho slitiny, které v současnosti existují. V čisté formě se železo nachází pouze ve výzkumných laboratořích. Hlavně je to ocel.
Tento typ kovu vzniká spojením železa s uhlíkem a přidáním dalších prvků, které výslednému kovu dodávají určité vlastnosti potřebné v konkrétní výrobě (například magnetické).
Železo a ocel
Při výrobě železných kovů existuje zpravidla několik standardních fází: těžba rudy a její zpracování ve vysoké peci. Poté se získá litina, ze které se následně získájakýkoli druh oceli a slitin železa. Ty se častěji používají v těžkém průmyslu. Na rozdíl od nich jsou barevné kovy měkčí látkou s trochu jinými vlastnostmi, používají se v jiné oblasti.
Složení litiny obsahuje 93 % železa a asi 3–5 % uhlíku, plus zbytkové prvky v malých množstvích. Tento materiál se k výrobě používá jen zřídka, protože je křehký. Lze jej nalézt při výrobě určitých typů potrubí, ventilů nebo ventilů. Ale většina vyrobeného železa (přes 90 %) se zpracovává na ocel.
Hlavní typy ocelí, které se vyrábějí ze železa, jsou: uhlíková a nízkouhlíková (kalená) ocel, nerez, ferit-chrom, chrom, martenziticko-chrom, chrom-vanad, slitina, nikl, wolfram, molybden a manganová ocel.
Železná ruda
Ve své čisté formě je tento prvek periodické tabulky obsažen v zemské kůře v poměrně malých množstvích (pouze 5,5 %). Ale ve složení různých železných rud je toho hodně.
Nejvýznamnějšími ložisky (zásoba je více než 30 bilionů tun) jsou vrstvy železitých křemenců, jejichž stáří je více než dvě miliardy let. Jsou distribuovány především v místech, jako je Jižní a Severní Amerika, Afrika, Indie a západní Austrálie.
Co jsou neželezné kovy
Další velká skupina kovů má na rozdíl od předchozí víceměkké vlastnosti, jsou tažnější, mají tepelnou a elektrickou vodivost, odolnost proti korozi a mnoho dalších.
Neželezné kovy je souhrnný název všech kovů a jejich slitin s výjimkou železa. Mohou být také nazývány "neželeznými kovy", což by bylo docela fér.
Neželezné kovy jsou:
- zlato, stříbro, platina (vzácné kovy);
- hliník, titan, hořčík, lithium, berylium (světlo);
- měď, cín, olovo, zinek, kob alt, nikl (těžký);
- niob, molybden, zirkonium, chrom, wolfram (žáruvzdorné);
- indium, gallium, thalium (rozptýlené);
- skandium, yttrium a všechny lanthanoidy (vzácné zeminy);
- radium, technecium, aktinium, polonium, thorium, francium, uran a transuranové prvky (radioaktivní).
Historie metalurgie neželezných kovů
Neželezné kovy se dnes aktivně používají ve strojírenství, chemickém průmyslu, stavebnictví a mnoha dalších oblastech výroby. Díky vědeckému a technologickému pokroku se rozsah tohoto materiálu neustále rozšiřuje a technologie těžby kovů se neustále zlepšují.
Postupem času se používání neželezných kovů rozrostlo, což vedlo k objevu nových prvků a názvů. Ve výrobě se začalo používat stále více kovů. Na začátku 20. století se používalo asi 15 položek a po 50 letech - dvakrát tolik. K dnešnímu dni se používá více než 70 různých kovů, což je většina mezi současnýmislavný.
Růst úrovně poptávky po těžkých neželezných kovech byl způsoben rostoucími potřebami vojenského průmyslu (na výrobu munice), ale skupina lehkých byla využívána v leteckém průmyslu.
Vznešená skupina byla široce používána pro výrobu šperků a ozdob již od starověku. V 90. letech 20. století se pro tyto účely používalo 78 % zlata, 36 % platiny a 15 % stříbra. Vezmeme-li další oblasti, kde se používají drahé neželezné kovy, jsou to elektronická výroba (zlaté kontakty v zařízeních), výroba automobilů (asi 43 % platiny) a stříbro se používalo k výrobě filmových a fotografických materiálů.
Vlastnosti neželezných kovů
Každý z kovů této skupiny má vlastnosti, které do značné míry určují jeho příslušnost k němu. To také vede k používání neželezných kovů v mnoha průmyslových odvětvích.
Většina z nich má například vysokou tepelnou kapacitu a tepelnou vodivost, což jim dává schopnost po svařování rychle vychladnout. Má to nevýhodu: při práci s kovy, jako je hořčík a měď, je potřeba je zahřát bezprostředně před svařováním a při samotném procesu je potřeba používat silné zdroje tepla, aby nechladly.
Další charakteristickou vlastností je snížení mechanických vlastností. Vzhledem k tomu je nutné s nimi pracovat opatrně, aby nedošlo k deformaci.
Neželezné kovy v procesu ohřevu aktivněreagovat s plyny. Titan, molybden a tantal tuto vlastnost jasně demonstrují.
Tato skupina kovů se dá používat dlouhodobě, ale je potřeba je chránit před kyslíkem, který kovy ničí. K tomu jsou vodiče například pokryty ochranným lakem. Dříve se kov hodil k základnímu nátěru ve dvou vrstvách.
Měděné rudy
Tento typ rud je nejběžnější v kategorii neželezných kovů. Tento kov má také nejširší oblast použití: stavebnictví, průmyslová energetika, výroba letadel, lékařství, výroba účinných výměníků tepla a mnoho dalších.
Místa ložisek mědi jsou také různorodá. Dnes je velký význam přikládán chudě rozšířeným rudám (porfyrovaný typ), které se těží v průduchech sopek. Chemický prvek vznikl z horkého roztoku, který pocházel z magmatických komor. Velká zásoba takové rudy se nachází v Severní a Jižní Americe.
Dalším typem měděné rudy je pyrit, těžený ze dna moří a oceánů. Zdroj – přistane na Uralu.
A dalším obrovským zdrojem takových rud je měděný pískovec (region Chita v Rusku, Katanga v Africe).
Neželezné kovy jsou tedy nepostradatelným materiálem pro výrobu mnoha věcí, které nás obklopují.
