Бид өдөр тутмын материалын талаар бодох үед, Хөнгөн цагаан нь ундааны савнаас эхлээд онгоц хүртэл өргөн хэрэглэгддэг бүтээгдэхүүнээс болж ихэвчлэн санаанд ордог. Гэхдээ энэ нь үндсэн асуултыг бий болгож байна: Хөнгөн цагаан бол металл мөн үү? Хариулт нь гайхалтай юм тиймээ-Хөнгөн цагаан бол үнэхээр металл юм. Гэсэн хэдий ч, Энэ ангиллын цаад шалтгаанууд, хөнгөн цагааны өвөрмөц шинж чанар, болон түүний янз бүрийн салбар дахь төрөл бүрийн хэрэглээ нь илүү гүнзгий шалгалтыг шаарддаг.
Баримт | Тодорхойлолт |
---|---|
Толин тусгалууд | Толин тусгал хийхэд хөнгөн цагааны нимгэн давхаргыг ашигладаг |
Синтетик эрдэнийн чулуу | Синтетик бадмаараг, индранил хийхэд ашигладаг |
Жилийн хайлах | тухай 41 жил бүр сая тонн хөнгөн цагаан хайлуулдаг |
Үйлдвэрлэлийн эрчим хүчний бууралт | Хөнгөн цагаан үйлдвэрлэхэд шаардагдах эрчим хүч 70% хамгийн сүүлд 100 жил |
Вашингтоны хөшөө | Дээд тал нь хөнгөн цагаан пирамидаар бүрхэгдсэн байдаг |
Хөнгөн цагааны шинж чанарт шумбахаас өмнө, Эхлээд бодисыг метал гэж юу болохыг ойлгоцгооё. Металлыг ихэвчлэн физик, химийн шинж чанаруудаар тодорхойлдог. Металлын үндсэн шинж чанаруудыг нэгтгэсэн хүснэгтийг доор харуулав:
Өмч | Тодорхойлолт |
Дамжуулах чадвар | Металл нь атомын бүтэц доторх электронуудын чөлөөт хөдөлгөөнөөс шалтгаалан цахилгаан, дулааныг маш сайн дамжуулагч юм. |
Уян хатан байдал | Металлыг алхаар цохиж эсвэл хугарахгүйгээр нимгэн хуудас болгон өнхрүүлж болно, тэдгээрийг үйлдвэрлэлийн янз бүрийн хэрэглээнд тохиромжтой болгодог. |
Уян хатан байдал | Металлыг таслахгүйгээр утас болгон сунгаж болно, Тэдний олон талт байдлыг нэмдэг өөр нэг шинж чанар. |
Гялалзах | Металл нь гялалзсан дүр төрхтэй байдаг, Энэ нь тэдний гэрлийг тусгах чадвартай холбоотой юм. |
Нягт | Металл нь ерөнхийдөө өндөр нягтралтай байдаг, Тэд хэмжээнээсээ хамааран ихэвчлэн хүнд байдаг гэсэн үг юм. |
Хүч чадал | Металл нь хүчтэй, гадны хүчинд тэсвэртэй байдаг, тэдгээрийг бүтцийн болон барилгын зориулалтаар ашиглахад тохиромжтой болгох. |
Зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал | Зарим металл зэврэлтэнд өртдөг, ихэнх нь зэврэлтэнд өндөр эсэргүүцэлтэй байдаг эсвэл эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэхийн тулд эмчилж болно. |
Соронзон байдал | Зарим металлууд, ялангуяа төмөр, соронзон байдаг, бүх металууд соронзон шинж чанарыг харуулдаггүй. |
Хөнгөн цагаан нь металын бүх үндсэн шинж чанарыг харуулдаг тул металлын ангилалд багтдаг, Гэсэн хэдий ч үүнийг онцгой үнэ цэнэтэй болгодог өвөрмөц өөрчлөлтүүдтэй. Хөнгөн цагаан нь металлын ерөнхий шинж чанаруудтай хэрхэн нийцдэгийг нарийвчлан авч үзье:
Өмч | Хөнгөн цагааны шинж чанар |
Дамжуулах чадвар | Хөнгөн цагаан нь цахилгаан гүйдлийг сайн дамжуулагч бөгөөд ихэвчлэн цахилгаан дамжуулах шугамд ашиглагддаг, металлын дунд цахилгаан дамжуулах чанараараа зэсийн дараа ордог. |
Уян хатан байдал | Хөнгөн цагаан нь уян хатан чанар сайтай байдаг, нимгэн хуудас эсвэл тугалган цаас болгон хялбархан өнхрүүлэх боломжийг олгодог. |
Уян хатан байдал | Хөнгөн цагааныг утас руу татах боломжтой, ийм учраас цахилгааны утас болон нарийн утсан бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ихэвчлэн ашигладаг. |
Гялалзах | Шинэхэн зүссэн хөнгөн цагаан нь тод өнгөтэй байдаг, мөнгөлөг цагаан гялбаа, Хэдийгээр эмчлэхгүй, бүрэхгүй бол исэлдэж, бүдгэрч болно. |
Нягт | Хөнгөн цагаан нь бусад металлуудтай харьцуулахад хөнгөн байдаг, Энэ нь жин чухал хүчин зүйл болдог үйлдвэрүүдэд маш үнэ цэнэтэй болгодог, сансрын инженерчлэл гэх мэт. |
Хүч чадал | Цэвэр хөнгөн цагаан нь бусад металл шиг хүчтэй биш юм, Магни зэрэг бусад элементүүдтэй хайлшлах замаар түүний хүчийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой, зэс, эсвэл цайр. |
Зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал | Хөнгөн цагаан нь агаарт өртөхөд байгалийн нимгэн ислийн давхарга үүсгэдэг, Энэ нь түүнийг цаашид зэврэлтээс хамгаалдаг, Энэ нь гадаа болон далайн хэрэглээнд тохиромжтой. |
Соронзон байдал | Хөнгөн цагаан нь соронзон бус, Энэ нь соронзон хөндлөнгийн оролцооноос зайлсхийх шаардлагатай програмуудад ашигтай болгодог, электрон төхөөрөмж гэх мэт. |
Хөнгөн цагаан нь бүлэгт байрладаг 13 үечилсэн хүснэгтийн, шилжилтийн дараах металл гэж ангилдаг. Энэ нь атомын дугаартай 13 болон тэмдэг Ал. Хөнгөн цагааны электрон тохиргоо нь [Тиймээ] 3s²3p¹, Энэ нь эерэг ион үүсгэхэд амархан алдагдах гурван валентийн электронтой гэсэн үг (Аль³⁺), металлын онцлог шинж чанар.
Хөнгөн цагааны үндсэн атомын шинж чанарыг онцолсон хүснэгтийг доор харуулав:
Өмч | Үнэ цэнэ |
Атомын дугаар | 13 |
Атомын масс | 26.98 у |
Электрон тохиргоо | [Тиймээ] 3s²3p¹ |
Үелэх систем дэх бүлэг | Бүлэг 13 |
Нягт | 2.70 г/см³ |
Хайлах цэг | 660.3°C |
Буцлах цэг | 2519°C |
Хөнгөн цагаан нь өнөө үед хаа сайгүй байдаг материал байсангүй. Үнэндээ, Энэ нь нэгэн цагт алтнаас илүү үнэ цэнэтэйд тооцогддог байв. 19-р зуунд, түүний хүдрээс хөнгөн цагааныг гаргаж авах үйл явц, боксит, зардал ихтэй, хөдөлмөр их шаарддаг байсан, металлыг маш ховор бөгөөд үнэ цэнэтэй болгодог. Гэсэн хэдий ч, онд Hall-Héroult процессыг хөгжүүлснээр 1886, энэ нь хөнгөн цагаан олборлолтыг илүү үр ашигтай болгосон, металл илүү хүртээмжтэй болсон.
Хөнгөн цагааны шинж чанар нь түүнийг өргөн хүрээний хэрэглээнд тохиромжтой материал болгодог. Хөнгөн цагааны зайлшгүй шаардлагатай зарим гол салбаруудыг харуулсан хүснэгтийг доор харуулав:
Аж үйлдвэр | Өргөдөл |
Сансар огторгуй | Хөнгөн цагаан нь хөнгөн, бат бөх шинж чанартай тул нисэх онгоцны үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг, түлшний хэмнэлт, ерөнхий гүйцэтгэлд хувь нэмэр оруулдаг. |
Автомашин | Хөнгөн цагааныг тээврийн хэрэгслийн хүрээ хийхэд ашигладаг, хөдөлгүүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд, болон дугуй, тээврийн хэрэгслийн жинг бууруулахад тусалдаг, түлшний үр ашгийг дээшлүүлж, ялгаралтыг бууруулдаг. |
Барилга | Хөнгөн цагаан is used in window frames, дээвэрлэх, эдэлгээ сайтай тул салаа, зэврэлтэнд тэсвэртэй, болон гоо зүйн сэтгэл татам. |
Сав баглаа боодол | Хөнгөн цагаан is commonly used in beverage cans, тугалган цаас, болон хүнсний савнууд нь хоргүй шинж чанартай, гэрлийн эсрэг маш сайн саадтай байдаг, хүчилтөрөгч, ба чийг. |
Цахилгаан | Хөнгөн цагааныг цахилгаан дамжуулах шугамд ашигладаг, кабель, цахилгаан дамжуулах чанар сайтай, хөнгөн жинтэй учраас электрон эд ангиуд. |
Далайн | Хөнгөн цагааныг зэврэлтэнд тэсвэртэй тул хөлөг онгоц, завь барихад ашигладаг, ялангуяа давстай орчинд. |
Өргөн хэрэглээний бараа | Хөнгөн цагааныг гэр ахуйн янз бүрийн зүйлд ашигладаг, түүний дотор гал тогооны хэрэгсэл, цахилгаан хэрэгсэл, болон электрон хэрэгсэл, бат бөх чанар, гоо зүйн шинж чанаруудын ачаар. |
Цэвэр хөнгөн цагааныг олон төрлийн хэрэглээнд ашигладаг, шинж чанарыг нь сайжруулахын тулд ихэвчлэн бусад металлуудтай хайлш хийдэг. Нийтлэг хайлшийн элементүүдэд магни орно, зэс, манган, цахиур, болон цайр. Эдгээр хөнгөн цагааны хайлшийг өөр өөр цувралд ангилдаг, тус бүр нь янз бүрийн хэрэглээнд тохирсон өвөрмөц шинж чанартай байдаг.
Хайлш цуврал | Анхдагч хайлшлах элемент(с) | Гол шинж чанарууд | Нийтлэг програмууд |
1000 Цуврал | Цэвэр хөнгөн цагаан (99% эсвэл түүнээс дээш) | Маш сайн зэврэлтэнд тэсвэртэй, өндөр дулаан ба цахилгаан дамжуулалт | Цахилгаан дамжуулагч, дулаан солилцогч, химийн тоног төхөөрөмж |
2000 Цуврал | Зэс | Өндөр хүч чадал, сайн боловсруулах чадвар, зэврэлтэнд бага тэсвэртэй | Нисэх онгоцны бүтэц, ачааны хүрээ |
3000 Цуврал | Манган | Зэврэлтэнд сайн тэсвэртэй, дунд зэргийн хүч чадал, ажиллах чадвар сайтай | Хоол хийх хэрэгсэл, даралтат савнууд, химийн агуулах |
5000 Цуврал | магни | Өндөр хүч чадал, зэврэлтэнд сайн тэсвэртэй, гагнах боломжтой | Далайн хэрэглээ, автомашины хавтан, даралтат савнууд |
6000 Цуврал | Магни ба цахиур | Тэнцвэртэй хүч чадал ба зэврэлтэнд тэсвэртэй, маш сайн боловсруулах, гагнах чадвар | Бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд, архитектурын хэрэглээ |
7000 Цуврал | Цайр | Маш өндөр хүч чадал, зэврэлтэнд бага тэсвэртэй, ихэвчлэн нисэх онгоцонд ашигладаг | Сансрын хэрэглээ, спортын тоног төхөөрөмж |
Хөнгөн цагааны хамгийн гайхалтай талуудын нэг бол дахин боловсруулах чадвар юм. Хөнгөн цагааныг шинж чанараа алдалгүйгээр дахин боловсруулж болно, үүнийг хамгийн тогтвортой материалуудын нэг болгож байна. Хөнгөн цагааныг дахин боловсруулахад зөвхөн ойролцоогоор 5% бокситоос анхдагч хөнгөн цагаан үйлдвэрлэхэд зарцуулсан эрчим хүчний, энэ нь хүрээлэн буй орчны ул мөрийг ихээхэн бууруулдаг.
Хөнгөн цагааны анхдагч үйлдвэрлэл ба дахин боловсруулалтын эрчим хүчний хэрэгцээний харьцуулалтыг энд харуулав:
Үйл явц | Эрчим хүчний хэрэглээ (МЖ/кг) | CO₂ ялгаруулалт (кг CO₂/кг) | Дахин боловсруулах хувь |
Анхдагч үйлдвэрлэл | 190-220 | 11-13 | ~30-35% |
Дахин боловсруулах | 10-15 | 0.6-0.8 | ~90-95% |
Зохиогчийн эрх © Huasheng Aluminium 2023. Бүх эрх хуулиар хамгаалагдсан.