Kas yra metalas? Šios medžiagos prigimtis domėjosi nuo seniausių laikų. Iki šiol buvo atrasta apie 96 metalų rūšys. Apie jų ypatybes ir savybes pakalbėsime straipsnyje.
Kas yra metalas?
Didžiausias elementų skaičius periodinėje lentelėje yra susijęs su metalais. Šiuo metu žmogui žinomos tik 96 jų rūšys. Kiekvienas iš jų turi savo ypatybes, kurių daugelis dar nebuvo ištirtos.
Kas yra metalas? Tai paprasta medžiaga, kuriai būdingas didelis elektros ir šilumos laidumas, teigiamas temperatūros laidumo koeficientas. Dauguma metalų pasižymi dideliu stiprumu, lankstumu ir gali būti k alti. Vienas iš skiriamųjų bruožų yra metalo blizgesys.
Žodžio „metalas“reikšmė siejama su graikišku metalionu, kur jis reiškia „iškasti iš žemės“, taip pat „mano, mano“. Į rusų terminologiją jis atėjo valdant Petrui I iš vokiečių kalbos (German Metall), į kurią žodis persikėlė iš lotynų kalbos.
Fizikinės savybės
Metaliniai elementai paprastai turi gerą plastiškumą, išskyrus alavą, cinką, manganą. Pagal tankį jie skirstomi į šviesą(aliuminis, litis) ir sunkusis (osmis, volframas). Daugumos jų lydymosi temperatūra yra aukšta, o bendras diapazonas svyruoja nuo -39 laipsnių Celsijaus gyvsidabrio iki 3410 laipsnių Celsijaus volframo.
Įprastomis sąlygomis visi metalai, išskyrus gyvsidabrį ir francį, yra kieti. Jų kietumo laipsnis nustatomas Moso skalės taškais, kur didžiausias yra 10 balų. Taigi kiečiausias yra volframas ir uranas (6,0), minkštiausias – cezis (0,2). Daugelis metalų turi sidabrinį, melsvą ir pilką atspalvį, tik keli yra geltoni ir rausvi.
Mobilieji elektronai yra savo kristalinėse gardelėse, todėl jie yra puikūs elektros srovės ir šilumos laidininkai. Su tuo geriausiai tinka sidabras ir varis. Gyvsidabrio šilumos laidumas yra mažiausias.
Cheminės savybės
Metalai skirstomi į daugybę grupių pagal jų chemines savybes. Tarp jų yra šarminiai, šarminių žemių, šviesos, aktinio ir aktinidai, lantanas ir lantanidai, pusmetalai. Magnis ir berilis randami atskirai.
Paprastai metalai veikia kaip nemetalų reduktorius. Jie turi skirtingą veiklą, todėl reakcijos į medžiagas nėra vienodos. Aktyviausi yra šarminiai metalai, jie lengvai sąveikauja su vandeniliu, vandeniu.
Tam tikromis sąlygomis metalai sąveikauja su deguonimi beveik visada. Tik auksas ir platina į tai nereaguoja. Jie taip pat nereaguoja į sierą ir chlorą, skirtingai nei kiti metalai. Šarminė grupė oksiduojama ikiįprastoje aplinkoje, likusią dalį veikiant aukštai temperatūrai.
Būti gamtoje
Gamtoje metalų daugiausia randama rūdose arba junginiuose, tokiuose kaip oksidai, druskos, karbonatai. Prieš naudojimą jie atlieka ilgus valymo veiksmus. Daug metalų lydi mineralų telkinius. Taigi kadmis yra cinko rūdos dalis, skandis ir tantalas yra šalia alavo.
Tik inertiniai, tai yra neaktyvūs metalai, iš karto randami grynu pavidalu. Dėl mažo jautrumo oksidacijai ir korozijai jie pelnė kilmingųjų titulą. Tai auksas, platina, sidabras, rutenis, osmis, paladis ir kt. Taurieji metalai yra labai plastiški ir turi būdingą ryškų gatavų gaminių blizgesį.
Metalai yra visur aplink mus. Žemės plutoje jų randama dideliais kiekiais. Labiausiai paplitę yra aliuminis, geležis, natris, magnis, kalcis, titanas ir kalis. Jie randami jūros vandenyje (natris, magnis), yra gyvų organizmų dalis. Žmogaus kūne metalų yra kauluose (kalcis), kraujyje (geležis), nervų sistemoje (magnis), raumenyse (magnis) ir kituose organuose.
Mokymasis ir naudojimas
Senovės civilizacijos žinojo, kas yra metalas. Tarp Egipto archeologinių radinių, datuojamų 3-4 tūkstantmečiais prieš Kristų, buvo rasta daiktų, pagamintų iš brangiųjų metalų. Pirmasis žmogus atrado auksą, varį, sidabrą, šviną, geležį, alavą, gyvsidabrį. Iš jų buvo gaminami papuošalai, įrankiai, ritualiniai daiktai ir ginklai.
Viduramžiais buvo aptiktas stibis, arsenas, bismutas, cinkas. Jiems dažnai buvo suteikiamos magiškos savybės, siejamos su kosmosu, planetų judėjimu. Alchemikai atliko daugybę eksperimentų, tikėdamiesi gyvsidabrį paversti vandeniu arba auksu. Palaipsniui atradimų daugėjo, o XXI amžiuje buvo atrasti visi iki šiol žinomi metalai.
Dabar jie naudojami beveik visose gyvenimo srityse. Metalai naudojami papuošalams, įrangai, laivams, automobiliams gaminti. Iš jų gaminami rėmai pastatų statybai, baldams ir įvairioms smulkioms detalėms.
Puikus elektros laidumas padarė metalą nepakeičiamu laidų gamybai, būtent jo dėka mes naudojame elektros srovę.
