Kiekvienas periodinės sistemos cheminis elementas ir jo suformuotos paprastos bei sudėtingos medžiagos yra unikalios. Jie turi unikalių savybių, o daugelis neabejotinai reikšmingai prisideda prie žmogaus gyvenimo ir egzistavimo apskritai. Cheminis elementas alavas nėra išimtis.
Žmonių pažintis su šiuo metalu siekia senovės laikus. Šis cheminis elementas suvaidino lemiamą vaidmenį žmogaus civilizacijos raidoje, ir iki šių dienų alavo savybės yra plačiai naudojamos.
Alavas istorijoje
Pirmą kartą paminėtas šis metalas, kuris, kaip žmonės tikėjo anksčiau, netgi turėjo magiškų savybių, yra Biblijos tekstuose. Alavas vaidino lemiamą vaidmenį gerinant gyvenimą bronzos amžiuje. Tuo metu patvariausias metalo lydinys, kurį turėjo žmogus, buvo bronza, kurią galima gauti į varį įdėjus cheminio elemento alavo. Jau kelis šimtmečius iš šios medžiagos buvo gaminama viskas – nuo įrankių iki papuošalų.
Atradus geležies savybes, alavo lydinys nebuvo nustotas naudoti, žinoma, jis nenaudojamas toje pačioje skalėje, tačiau bronza, kaip ir daugelis kitų jos lydinių, aktyviai naudojama dalyvaujašiandien pramonės, technologijų ir medicinos žmogus kartu su šio metalo druskomis, tokiomis kaip alavo chloridas, kuris gaunamas alavui sąveikaujant su chloru, šis skystis užverda 112 laipsnių Celsijaus temperatūroje, gerai tirpsta vandenyje, susidaro kristaliniai hidratai ir rūko ore.
Elemento padėtis periodinėje lentelėje
Cheminis elementas alavas (lotyniškas pavadinimas stannum – „stannum“, parašytas simboliu Sn) Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas teisėtai įrašytas į penkiasdešimtąjį penktąjį periodą. Jis turi daugybę izotopų, labiausiai paplitęs izotopas 120. Šis metalas taip pat yra šeštosios grupės pagrindiniame pogrupyje kartu su anglimi, siliciu, germaniu ir fleroviu. Jo vieta numato amfoterines savybes, alavas turi vienodai rūgštines ir bazines savybes, kurios bus išsamiau aprašytos toliau.
Periodinėje lentelėje taip pat rodoma alavo atominė masė, kuri yra 118,69. Elektroninė konfigūracija yra 5s25p2, kuri sudėtingos medžiagos leidžia metalui demonstruoti oksidacijos būsenas +2 ir +4, atiduodamos du elektronus tik iš p-polygio arba keturis iš s- ir p-, visiškai ištuštindamos visą išorinį lygį.
Elektroninė elemento charakteristika
Pagal atominį skaičių, alavo atomo žiedinėje erdvėje yra net penkiasdešimt elektronų, jie išsidėstę penkiuose lygiuose, kurie, savo ruožtu, yra suskirstyti į keletą polygių. Pirmieji du turi tik s ir p polygius, o pradedant nuo trečiojo, yra trigubas padalijimasį s-, p-, d-.
Panagrinėkime išorinį elektroninį lygį, nes jo struktūra ir užpildymas elektronais lemia cheminį atomo aktyvumą. Nesužadintoje būsenoje elemento valentingumas yra lygus dviem; sužadinus vienas elektronas pereina iš s polygio į laisvą vietą p polygyje (jame gali būti daugiausia trys nesuporuoti elektronai). Šiuo atveju alavo valentingumas ir oksidacijos laipsnis yra 4, nes nėra suporuotų elektronų, o tai reiškia, kad cheminės sąveikos procese niekas jų nelaiko sublygiuose.
Paprastas metalas ir jo savybės
Paprasta medžiaga alavas yra sidabro spalvos metalas, priklauso lydųjų grupei. Metalas yra minkštas ir gana lengvai deformuojamas. Daugybė savybių yra būdingos tokiam metalui kaip alavas. Žemesnė nei 13,2 laipsnių Celsijaus temperatūra yra alavo metalo modifikacijos perėjimo į miltelius riba, kurią lydi spalvos pasikeitimas iš sidabro b altos į pilką ir medžiagos tankio sumažėjimas. Alavas lydosi 231,9 laipsnių temperatūroje, o verda 2270 laipsnių Celsijaus temperatūroje. B altojo alavo kristalinė tetragoninė struktūra paaiškina būdingą metalo traškėjimą, kai jis lenkiamas ir kaitinamas vingio taške, trinant medžiagos kristalus vienas į kitą. Pilka skarda turi kubinę singoniją.
Alavo cheminės savybės turi dvejopą esmę, jis dalyvauja tiek rūgštinėse, tiek šarminėse reakcijose, parodydamas amfoteriškumą. Metalas sąveikauja su šarmais, taip pat su rūgštimis, tokiomis kaip sieros irazoto, yra aktyvus, kai reaguoja su halogenais.
Alavo lydiniai
Kodėl vietoj grynų metalų dažniau naudojami jų lydiniai su tam tikra procentine sudedamųjų dalių dalimi? Faktas yra tas, kad lydinys turi savybių, kurių neturi atskiras metalas, arba šios savybės yra daug stipresnės (pavyzdžiui, elektros laidumas, atsparumas korozijai, pasyvavimas arba metalų fizinių ir cheminių savybių aktyvinimas, jei reikia ir kt.). Alavas (nuotraukoje pavaizduotas gryno metalo pavyzdys) yra daugelio lydinių dalis. Jis gali būti naudojamas kaip priedas arba pagrindinė medžiaga.
Šiandien yra žinoma labai daug lydinių iš tokio metalo kaip alavas (jų kaina labai skiriasi), panagrinėkime populiariausius ir naudojamus (tam tikrų lydinių naudojimas bus aptartas atitinkamame skyriuje). Apskritai, alavo lydiniai turi šias charakteristikas: didelį lankstumą, žemą lydymosi temperatūrą, mažą kietumą ir stiprumą.
Kai kurie lydinių pavyzdžiai
- Alavo ir švino lydinys su kai kuriais legiruojančiais priedais (stibio, vario, kadmio, cinko, sidabro, indio) yra vadinamasis litavimo alavas, jame alavo procentas turėtų būti 49-51 arba 59 -61 proc. Ryšio stiprumas užtikrina, kad alavas su surištais metaliniais paviršiais sudarytų kietą tirpalą.
- Garth yra alavo, švino ir lydinysstibis yra spausdinimo rašalo pagrindas (todėl nerekomenduojama vynioti maisto į laikraščius, kad būtų išvengta nepageidaujamos šių metalų koncentracijos).
- Babbit – alavo, švino, vario ir stibio lydinys – pasižymi maža trintimi, dideliu atsparumu dilimui.
- Indžio ir alavo lydinys yra mažai tirpstanti medžiaga, kuriai būdingas atsparumas ugniai, atsparumas korozijai ir didelis stiprumas.
Svarbiausi natūralūs junginiai
Alavas sudaro daugybę natūralių junginių – rūdų. Metalas sudaro 24 mineralinius junginius, iš kurių svarbiausias pramonei yra alavo oksidas - kasiteritas, taip pat karkasas - Cu2FeSnS4. Alavas yra išsibarstę žemės plutoje, o jo susidarantys junginiai yra magnetinės kilmės. Pramonėje taip pat naudojamos poliolio druskos ir alavo silikatai.
Alavas ir žmogaus kūnas
Cheminis elementas alavas yra mikroelementas pagal jo kiekybinį kiekį žmogaus organizme. Pagrindinis jo kaupimasis yra kauliniame audinyje, kur normalus metalo kiekis prisideda prie savalaikio jo vystymosi ir bendro raumenų ir kaulų sistemos funkcionavimo. Be kaulų, alavas koncentruojasi virškinimo trakte, plaučiuose, inkstuose ir širdyje.
Svarbu atkreipti dėmesį, kad per didelis šio metalo kaupimasis gali sukelti bendrą organizmo apsinuodijimą, o ilgesnis poveikis gali sukelti net nepalankias genų mutacijas. Pastaruoju metu ši problema yra gana aktuali dėl ekologinės aplinkos būklėsAplinka palieka daug norimų rezultatų. Didelė apsinuodijimo alavu tikimybė tarp megapolių ir šalia pramoninių zonų esančių vietovių gyventojų. Dažniausiai apsinuodijama plaučiuose susikaupus, pavyzdžiui, alavo druskoms, tokioms kaip alavo chloridas ir kt. Tuo pačiu metu mikroelementų trūkumas gali sukelti augimo sulėtėjimą, klausos praradimą ir plaukų slinkimą.
Programa
Metalą galima įsigyti iš daugelio lydyklų ir įmonių. Jis gaminamas luitų, strypų, vielų, cilindrų, anodų, pagamintų iš paprastos medžiagos, tokios kaip alavas, pavidalu. Kaina svyruoja nuo 900 iki 3000 rublių už kg.
Gryna skarda naudojama retai. Daugiausia naudojami jo lydiniai ir junginiai – druskos. Litavimo skarda naudojama esant tvirtinimo detalėms, kurios nėra veikiamos aukštos temperatūros ir stiprių mechaninių apkrovų, pagamintos iš vario lydinių, plieno, vario, tačiau nerekomenduojama naudoti iš aliuminio ar jo lydinių. Alavo lydinių savybės ir charakteristikos aprašytos atitinkamame skyriuje.
Litmetaliai naudojami mikroschemų litavimui, tokiu atveju idealiai tinka lydiniai, kurių pagrindą sudaro metalas, pavyzdžiui, alavas. Nuotraukoje pavaizduotas alavo ir švino lydinio dengimo procesas. Su juo galite atlikti gana subtilų darbą.
Dėl didelio alavo atsparumo korozijai iš jo gaminama alavuota geležis (skarda) – skardinės maisto produktams. Medicinoje, ypač odontologijoje, alavas naudojamasatlieka dantų plombavimą. Namo vamzdynai dengti skarda, iš jos lydinių pagaminti guoliai. Šios medžiagos indėlis į elektrotechniką taip pat neįkainojamas.
Vandeniniai alavo druskų tirpalai, tokie kaip fluoroboratai, sulfatai ir chloridai, naudojami kaip elektrolitai. Alavo oksidas yra keramikos glazūra. Į plastikines ir sintetines medžiagas įvedant įvairius alavo darinius, atrodo, kad įmanoma sumažinti jų degumą ir kenksmingų garų išmetimą.
