Металдар және оның қосылыстары

Металдар  және оның қосылыстары 

Кіріспе 

Металдар  мен бейметалдар жүйесін Д.И.Менделеев 1869 жылы ашқан. Элементтер сыртқы белгілері  мен қасиетері бойынша металдар және бейметалдар болып бөлінеді.Периотық жүйенің қысқа түрі периодтан,қатардан,және топтан тұрады.Қазіргі кездегі периодтық жүйеде барлық элементтер рет бойынша нөмірленген.Элементтердің нөмірін реттік немесе атомдық нөмірі деп бөледі. Периодтар горизонталь қатардан тұрады.  
 

Металдар

Құрамында радиоактивтi емес руда өте аз мөлшерде кездесетiн металдар сирек әрi құнды саналады. Олардың өзiндiк кен орны жоқ, көбiне қара және түстi металдар рудасы құрамында болады. Германий, тантал, галий, рений, цирконий, селен, талий т.б. сирек металдар әлемде өте қымбат бағаланады, олардан алынатын материалдар мен бұйымдар құны басқа металдарға қарағанда еселенiп өседi. Мысалы, аммоний перренаты түрiндегi 1 келi рений металының құны 800 АҚШ доллары тұрса, ал сол мөлшердегi металды электроникада қолдану тиiмдiлiгi 5 есеге артады, бензин өндiрiсiнде катализатор жасау 60 есе, ароматты көмiрсутектерiн алуда 180 есеге дейiн пайданы өсiредi.  

Алтын

Алтын таңғы арай дегенді білдіреді.

Алтын Au элементтердің периодты жүйесінің I- тобындағы химиялық элемент, асыл металдардың бірі.Реттік нөмірі 79, атом массасы 196,967, балқу температурасы 1063 С, қайнау температурасы 2947 С.Таза алтын сары түсті,созылғыш және созылғыш метелл, химиялық инертті элемент.Сыртқы ортаның химиялық әсеріне аса төзімді.Оттек,сутек,азот,және көміртекпен тікелей қосылмайды.Алтынға сілтілер және жеке қышқылдар әсер етпейді. 
 

Кальций

Кальций оксиді - ақ түсті, қиын балқитын зат.Техникада  СаО сөндірілмеген әк деп аталады.Оны  жоғарғы температурада (шамамен 1000 С-та) әктасты қыздырып алады.Кальцийдің адам өміріне де пайдасы өте көп.

Кальций - адам омірінін негізі, бунсыз адам омір суре алмайды.

Жылқы еті, қазысы, қартасы, қымызы, шұбат, айран, ірімшік, майлы құрт, көкөністері  дәрі емес - кальций қоймасы.

Жылқы еті, қазысы, қартасы, қымызы, шұбат, айран, ірімшік, майлы құрт, көкөністері  дәрі емес - тамақ. Өткен ғасырларда миллиондаған адамдарға, ата-бабаларымызға көмектескен.  

Темір

Темір жетіспесе қаннын кызыл түйіршігінін азаюына (анемияга), йод жетіспесе  зообка ұшыратады. Магнисіз баска элементтердін  қабылдануы күрделеніп кетеді.

В витамині зат алмасу ағымына қатысады. Осы витамин жетіспесе шашыныз сиреп, морт сынатын болады және ұйкысыздык мендейді. Оның үстіне асқазан безінін жұмысы бұзылып (секреторная функция желудка), қатерлі ісіктін пайда болу қаупі таяйды.

Витамин В6 амин кышкылдарынын алмасу ағымына қатысады. Осы витамин жетіспесе қан аз (малокровие) ауруына тап болып, ерте қартаяды. 

Вольфрам

Вольфрам - ашық сұр түсті,қиын балқитын,ауыр металл.

Вольфрамды 1781 жылы швед химигі К.Шилс тапқан,1783 жылы ағайынды Д.Элуяр вольфрамды алғаш  рет вольфрамды ангидриттік металмен тотықсыздандыру арқылы алған.Вольфрам табиғатта аз тараған,оның жер қыртысындағы мөлшері 1:10- %.Бос күйінде кездеспейді, тек вольфрамит (Fe, Mn, WO4 және шеелит Ca WO4 т.б.) минералдар түрінде кездеседі.Вольфрам араласқан құймалардың механикалық қасиеттері жоғары болады.

Қалыпты жағдайда ол химиялық тұрақты ауада  қыздырғанда, тотығып, вольфрам ангидридіне  айналады, жоғарғы температурада  галогендер, күкірт, көміртек, кремний, бор, азотпен әрекеттседі. Вольфрам тұз, күкірт, азот қышқылдары мен патша сұйығында ерімейді, тек балқытқыш қышқыл азот қышқылының қоспаларында ериді. Вольфрам электр шамының қылын, рентген түтіктерін жасауда қолданылады. 
 

Ванадий

Ванадиййді - 1801 жылы алғаш рет Мексика минерологы А.М.дель Рио ашқан, 1830 жылы швед химигі Н.Г.Сефстрем темір рудаларынан жаңа элемент алып,оны скандинавия мифологиясындағы сұлулық құдайы Ванадистің құрметіне ванадий деп атаған. 

Алюминий. 

   Академик А.Е.Ферсман алюминийді  ХХ ғасыр элементі, сондықтан  бұл ғасырды алюминий дәуірі  деуге де болады деген. Күнделікті пайдаланылып жүрген ыдыс-аяқтан бастап, космосты шарлап жүрген ракеталар осы алюминийден жасалады. Қоғамдық шаруашылықтың барлық салаларында алюминий қолданылмайтын сала жоқ. Алюминийдің осылай қысқа мерзім ішінде жоғары бағаға ие болуы оның химиялық және физикалық қасиеттерінде болып отыр.   

   Алғаш рет дат ғалымы Х.К.Эрстед 1825 жылы таза алюминий алды, ал 1854 жылы француз химигі А.С.Сентклер Дэвиль оны өндірісте өндіру тәсілін ашты. Сол кезде алюминий өте жоғары бағаланып, оның бір фунты алтын есебімен 40 сом болатын, алюминий алу өте қымбатқа түскен, онан жүзік, сақина және басқадай заттар жасалып сыйлықтар орнына жүрген.

    Алюминий созылмалы, жұмсақ, жеңіл  металл, оттегімен жақсы қосылыстар  түзе алады, сондықтан ол басқа  металдарды оттегімен босатып  таза металға айналдырады. Темір  тотығын алюминий үгіндісімен  араластырып магниймен жандырған  кезде көп қызу (3000°С) бөлінеді. Осы қасиеті баяу балқитын металдарды (титан, ванадий, хром) алуға пайдаланылады. Алюминий, магний және литий қосындылары самолет құрылысында, ракета жасауда жиі қолданылады. Самолеттің 65–66% (моторсыз салмағы) және мотордың төрттен бір бөлігі алюминий қоспаларынан істеледі. Вагон жасау, машина құрылыстары, электр өндірістері және басқа толып жатқан шаруашылық салаларында алюминий және оның қоспалары маңызды орын алады.

    Бояу өндірісінде, үй жабдықтарын  даярлауға, прожектордың айнасы  ретінде қолданылатын алюминийді басқа металмен алмастыру қиынға соққан болар еді. Бұл күндері ғалымдар алюминийдің тағы басқа да қосындыларын алу мәселесімен шұғылдануда. Бұған мысал ретінде «Салют-6» космос станциясында В.Коваленок пен А.Иванченковтың жасаған тәжірибелерін айтуға болады.

    Алюминий тотығы асыл тас түрінде  (жақұт, гауһар) адам баласына  ертеден белгілі болатын. Корундты  қайрақтар ретінде техникада  ХІХ ғасырдың орта кезінен,  ал «тасмұрт» түрінде 1950 жылдардан  бері пайдалана бастаған. Бұл  «жақұтмұрттың» текше милиметрі 1500 килограмм салмақ көтереді, ондай алып күшке ешбір төзімді металл шыдамайды. Осыған орай «жақұтмұрт» техниканың көптеген салаларынан орын алады. Гауһар болмаса қолдағы сағаттың дұрыс жүруі де екі талай. Сағаттағы тас көп болған сайын ол уақытты дәл көрсетіп отырады, өйткені сағат механизмдерінің жүрісі біркелкі болып реттеледі.

    Жер қыртысына таралуы жағынан  алюминий үшінші орында, орта  есеппен оның мөлшері 8,8%, табиғатта  жүздеген минералы бар, олардың  көпшілігі алюмосиликаттар. Олардың ішіндегі өндірістік маңызы бар минералдары каолинит, алунит және нефелин. Геохимиялық жағынан алюминий оттегіне жақын, тұрақты валенттілігі үш. Алюминийдің минералдары баяу ериді, ал эндогенді процесстерде ол дала шпаттарының, слюдалардың және басқадай алюмосиликаттардың кристалдық торына орналасады. Алюминий су құрамында және организмде өте аз, ол биологиялық жер қабаттарында шамалы ғана.

 Табиғи  жағдайда алюминий жер бетінде  болған мүжілу процестерінің  қалдығы болып саналады, сондықтан  да эплювиальды бокситттер жиналады, бұлар негізгі алюминий рудалары болып есептеледі. Пайда болу жағынан алып қарағанда алюминий үш түрлі боксит кендерін түседі.

    Қазақстанда революцияға дейін  алюминий рудалары өндірілмеген. Тек Совет өкіметі тұсында  ғана Павлодарда алюминий өндірісінің үлкен ошағы салынды, оның шикізат қоры Аманкелді (Арқалық) және Краснооктябрь кен орнынан әкелінді.

    Руда іздеу және оны барлау  жұмыстарының дұрыс жолға қойылуы  және геологтардың (Е.Д.Шлыгин, Г.Е.Быков,  И.С.Быкова, П.Л.Безруков) жемісті еңбектерінің нәтижесінде Аманкелді, Шығыс және Батыс Торғай, Мұғалжар секілді бокситті аудандар ашылды. Олар сырт көрінісі жағынан біркелкі болғанымен, зерттей келгенде бірнеше морфогенетикалық түрлерге бөлінеді. Торғай облысындағы Арқалық, Жоғарғы және Төменгі Ашутас және Үштөбе кен орындары астауға ұқсас ойпаңдағы алюмосиликатты және карбонатты жыныстар аралығында ұзыннан-ұзақ созылған руда қабаттары болып кездеседі.

    Бұлардан басқа республика территориясында  Батыс Торғайда, Софьевка және Майбалық, Талды-Ащысайда көп тараған карсты кен орындары кездеседі. Бұл кен орындары әр дәуірлерде пайда болған карбонатты жыныстардың қалың қабаты арасына орналасқан.

    Республикамызда алюминий өндірісіне  бокситтен басқа да жарамды  шикізат қорлары бар. Олар: алунит, андалузит, диаспор, нефелинді сиениттер, корунд, кианит және басқалар. Олардың көпшілігі Орталық Қазақстандағы қайталамалы кварцит алқаптарында қалыптасқан, алуниттің қоры және құнарлылығы Одақтағы басқа аудандарда кездесетін алуниттен анағұрлым мол.

Корунд  кені Семізбұғыда кездеседі.