chemické a fyzikálne zmeny pri výrobe kovov
Chemické
a fyzikálne zmeny pri výrobe kovov
a ich zliatin
Viac ako ¾ zo všetkých chemických
prvkov tvoria kovy. Už v dávnoveku patrili kovy a niektoré ich
zliatiny k najvýznamnejším látkam, ktoré človek používal na výrobu
rozličných predmetov. Ako prvý kov spoznal človek zlato. Ďalším poznaným kovom
bola meď, no obidva tieto kovy boli príliš mäkké. Neskôr ludia začali objavovať
prvé významné kovy ako Fe, Ag...
Kovy sa vyznačujú svojimi
charakteristickými vlastnosťami, ktoré vyplývajú z existencie špecifického
typu väzby medzi atómami kovových prvkov v štruktúre kovu v kvapalnom
a tuhom skupenstve.
Tento typ väzby označujeme kovová väzba. S kovovou
väzbou súvisia fyzikálne a chemické vlastnosti kovov.
Fyzikálne vlastnosti kovov:
- Kujnosť
- Ťažnosť
-
Elektrická vodivo
- Tepelná vodivosť
- Silný kovový lesk
Chemické vlastnosti kovov: - oxidačno-redukčné vlastnosti
- acidobázické vlastnosti
- elektronegativita
Výrobou kovov z rúd sa zaoberá odvetvie chémie nazývané Hutníctvo.Viaceré
kovy sa vyrábajú z oxidov. Tieto oxidy sa v prírode nachádzajú ako
minerály či sulfidy.
Sulfidy sa najprv spracúvajú na oxidy a z oxidov sa potom
získavajú kovy redukciou.
Kov železo : - najznámejší kov
- je to
biosénny prvok
- je zložkou
všetkých orgánov a buniek v ľudskom tele
- po O, Si
a Al je najrozšírenejším prvkom v zemskej kôre
- ako Fe 2+ sa vyskytuje v červenom
krvnom farbive – Hemoglobín
- nachádza sa
aj v potravinách ( mäso, strukoviny, obilniny, čučoriedky...)
Technické železo sa vyrába v vysokých peciach zo železnej
rudy, vápenca a koksu. Železné rudy obsahujú najmä minerály : -hematit,
-limonit, - siderit, -magnetit.
Spálením koksu sa v peci spotrebuje teplota až 2000 stupňov Celzia.
Vzniknuté železo je najskôr tekuté. Pri vyšších teplotách sa obohacuje uhlíkom,
čím sa znižuje jeho teplota topenia. Z prímesý a vápenca vzniká
kvapalná troska, ktorá ho chráni pred vzdušným kyslíkom.
V praxi sa ale väčšinou používajú zliatiny kovov.
Poznáme zliatiny : - medi
-
hliníka
-
olova
Zliatina oceľ :
Pri výrobe oceli sa zmenšuje obsah napr. uhlíka a fosforu
a pridávajú sa prvky napr.: volfrám, chróm, nikel. Podľa zolženia taveniny
sa potom vyrába tvrdá oceľ, pružná oceľ, nehrdzavejúca oceľ a iné.