Tipos de metales no ferrosos, preciosos y ferrosos y sus características

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Los metales son un gran grupo de elementos simples con características tales como alta conductividad térmica y eléctrica, coeficiente de temperatura positivo y más. Para clasificar y comprender correctamente qué es qué, debe lidiar con todos los matices. Intentemos con usted considerar tipos básicos de metales como ferrosos, no ferrosos, preciosos y aleaciones. Este es un tema bastante extenso y complejo, pero intentaremos poner todo en los estantes.

¿Qué debería saber todo el mundo?

Antes de clasificar los metales en grupos, es necesario entender las características principales. Los primarios incluyen el coeficiente negativo de conductividad de la electricidad. Esto sugiere que a medida que la temperatura disminuye, la conductividad aumenta y algunos conductores se vuelven superconductores. Al mismo tiempo, un aumento de la temperatura conduce a una parcialo pérdida total de ancho de banda. Las características secundarias incluyen un brillo metálico, así como un alto punto de fusión. Además, algunos metales en forma de compuestos desempeñan el papel de agente reductor en las reacciones redox. Tenga en cuenta que los metales puros prácticamente nunca se encuentran en la naturaleza, por lo que tampoco debe olvidarse de los minerales y las pepitas.

Acerca de los metales ferrosos

Este grupo incluye el hierro, así como sus aleaciones (hierro fundido, ferroaleaciones). De hecho, los metales ferrosos son una aleación de hierro y carbono, pero además de esto, existen otros elementos químicos, como el azufre, el fósforo, el silicio, etc., que en la mayoría de los casos son cobre, cromo o níquel. Todos los tipos de metales ferrosos se clasifican por su contenido de carbono. Entonces, existen las siguientes aleaciones:

• Hierro fundido - la cantidad de carbono oscila entre el 2 y el 4,3 %, alcanzando en algunos casos un nivel crítico del 5 %. Varios elementos químicos afectan directamente las propiedades del producto. Por lo tanto, el azufre con fósforo aumenta la fragilidad, mientras que los aditivos de cromo y níquel hacen que el hierro fundido sea más resistente al calor y a la corrosión.
• Acero - contenido de carbono hasta 2%. Se diferencia del hierro fundido en su alta ductilidad, así como en su alto rendimiento tecnológico (más fácil de procesar).

Características de hierro fundido y acero en detalle

Existe actualmentevarios tipos de hierro fundido que se utilizan en la vida cotidiana, así como en la industria: fundición (gris) y conversión (blanco). Este último difiere del primer tipo en que el carbono está en un estado unido en forma de cemento, en el primer caso, en un estado libre en forma de grafito. La disminución de la resistencia de este material se debe a que las placas de grafito rompen la estructura metálica, debilitándola. Hay hierro fundido gris modificado. Sus características son que el grafito tiene forma esférica, lo que aumenta las propiedades mecánicas del producto.

Probablemente ya te hayas dado cuenta de que se han vuelto más versátiles, debido a que no hay tanto carbono en la composición. Así, los aceros estructurales contienen de 0,02 a 0,85% de carbono y se utilizan para la construcción. Su principal ventaja es la buena plasticidad. El grado de fragilidad es bajo. También los hay instrumentales, en los que el contenido de carbono es ligeramente superior, del 0,65 al 1,4%, por lo que es una aleación más fuerte, pero quebradiza. Se utiliza, como su nombre lo indica, como pieza en bruto para crear herramientas (cortar, aserrar piezas de trabajo de máquinas y ensamblajes). Aquí hemos visto los tipos de metales ferrosos, así que vayamos más allá.

Metales preciosos

Este grupo incluye aleaciones químicamente estables que no se oxidan en el agua y el aire. Vale la pena señalar que la cantidad de dichos metales en todo el planeta es relativamente pequeña y que el proceso de extracción y procesamiento es extremadamente complejo y requiere mucho tiempo. Si durante mucho tiempo la humanidad conocía solo unos 7 grupos, hoy en día hay varios de ellos.más. Así, los tipos más famosos de metales preciosos: oro, plata, platino, osmio, rodio, paladio, iridio, etc. Todos ellos se encuentran en la naturaleza. También existen los llamados isótopos. Se obtienen en laboratorios mediante reacciones químicas complejas. El metal más caro de este tipo es el californio-252, con un valor de 500.000 dólares el gramo. El osmio-187, obtenido en laboratorios modernos, es uno de los más demandados.

Sobre plata y oro

Desde la Edad de Piedra, la gente ha estado familiarizada con un metal como el oro. Es seguro decir que este es el metal precioso más importante del mundo. En la naturaleza, se encuentra con mayor frecuencia en forma de pepitas con una pequeña cantidad de impurezas o en una aleación con plata. Las características excepcionales incluyen conductividad térmica y muy baja resistencia. Por supuesto, uno no puede dejar de notar la maleabilidad del oro, razón por la cual es un material extremadamente popular para hacer joyas. Dato interesante: la pepita de oro más grande se encontró en Australia. Pesaba unos 90 kilogramos.

Si consideramos los principales tipos de metales preciosos, no podemos hablar de la plata. En la naturaleza, este material se encuentra en forma nativa (mineral de plata). Pero vale la pena señalar que la producción principal se lleva a cabo a partir de minerales complejos, donde hay relativamente poca plata, pero los depósitos de dichos minerales son más comunes. Es un metal muy blando y dúctil que tiene una conductividad eléctrica y térmica excepcional.

Rodio y Platino

El rodio es un metal, notener sus propios minerales, por lo tanto, es uno de los más caros. Tendrás que pagar más de 220 dólares por gramo. Este metal noble tiene un color plateado con un tinte azulado. Se distingue por su resistencia a las influencias químicas y térmicas, pero es extremadamente vulnerable al daño mecánico debido a su fragilidad. Dado que es bastante caro, se usa solo donde es imposible encontrar un análogo.

Si consideramos los tipos y tipos de metales, entonces no podemos decir sobre el platino, descubierto en 1952 por un químico sueco. Este es un material bastante raro y se encuentra en la naturaleza solo en combinación con aleaciones con otros metales. El proceso de extracción es extremadamente laborioso y requiere grandes inversiones, pero vale la pena, porque ningún ácido conocido hasta la fecha afecta al platino. Cuando se calienta, no cambia de color y no se oxida.

Tipos de metales no ferrosos

Este grupo es el más demandado, ya que la mayoría de los materiales son materias primas para la producción de metal laminado. Si hablamos del alcance, entonces es bastante extenso, es: ingeniería mecánica, metalurgia, radioelectrónica, alta tecnología, etc. Según las propiedades físicas, existen los siguientes tipos de metales no ferrosos:

• pesados (plomo, zinc, estaño, níquel, etc.);
• ligero (aluminio, titanio, magnesio, etc.).

Según esta clasificación, hay metalurgia de metales ligeros y pesados. No es ningún secreto que se puede hacer absolutamente cualquier técnica a partir de este grupo. Tenga en cuenta que para el colorincluye todo tipo de aleaciones de metales, excepto el hierro. Ahora sigamos.

Principales tipos de metales pesados

Hasta la fecha existen aproximadamente 40 definiciones del concepto de este grupo de materiales. Entre las características distintivas se encuentra un peso atómico impresionante, generalmente más de 50. De esto podemos concluir que todo lo que viene después del vanadio (independientemente de la densidad) debe incluirse en la lista. Pero si se utiliza otra definición, entonces el parámetro determinante puede ser la densidad, que debería ser mayor que la del hierro (8 g/cm3). En este caso, la lista incluirá: plomo, mercurio, cobre, pero el estaño estará detrás de la lista. Hoy, el tema de la contaminación ambiental por parte de este grupo es extremadamente agudo. Esto se debe al hecho de que muchos metales se utilizan en la industria pesada y terminan en el océano junto con las aguas residuales. El principal problema es la alta toxicidad del mercurio, plomo, cadmio. Además, algunos tipos de metales pesados tienden a acumularse en los organismos vivos. Entonces, debido al envenenamiento por mercurio en 1977, hubo más de 2300 víctimas.

Mercurio, plomo y cadmio

Estos son los metales pesados no ferrosos más peligrosos. Son los principales contaminantes ambientales. El mercurio es un metal altamente tóxico para los humanos, ingresa al océano a través de la atmósfera y con las aguas residuales. Cuando el carbón se quema en las centrales eléctricas, los compuestos de mercurio se liberan a la atmósfera y luego caen al océano como precipitación. Además, mucha vida marina y de agua dulce se acumula en susuna cantidad significativa de mercurio en el cuerpo, que más de una vez condujo al envenenamiento humano e incluso a la muerte.

El cadmio es un elemento disperso y bastante raro que ingresa al océano junto con las aguas residuales de las industrias metalúrgicas y de preparación de minerales. Cabe señalar que el cadmio está presente en el cuerpo humano, pero es muy pequeño. En el envenenamiento crónico, los huesos se destruyen y comienza la anemia. En cuanto al plomo, este metal en estado disperso se encuentra en casi todas partes. Dichos tipos de metales, cuyas fotos hemos dado anteriormente, se excretan del cuerpo, pero con bastante lentitud, por lo que su exceso provoca graves problemas de salud. Junto con el polvo continental, aproximadamente 25.000 toneladas de plomo ingresan al océano junto con las precipitaciones.

Nota

Como puede ver, hay una variedad de tipos y propiedades de los metales. Algo no es peligroso en absoluto, y todos los días usamos una cruz de plata y un anillo de oro en la mano. Las sustancias radiactivas pueden matar a una persona, por lo que los ambientalistas de todo el mundo están tratando de resolver en parte el problema de la liberación de metales peligrosos en el océano y la atmósfera. Por supuesto, es muy difícil resolver este tipo de problemas, especialmente considerando que la mayoría de los empresarios no hacen ningún contacto. Sin embargo, no olvide que sin conductores, que también son de metal, los circuitos eléctricos son imposibles, y sin hierro no habrá automóviles ni otras cosas que nos son familiares.

No hemos abordado el grupo de los llamados metales radiactivos de la tabla periódica de Mendeleev. Aquíincluyen: tecnecio, polonio, prometio, etc. El objetivo principal es el uso en reactores y armas nucleares, lo que los hace muy peligrosos.

Conclusión

Debes haber notado que hay muchos tipos diferentes de metales. En la naturaleza, la mayoría de ellos están presentes en forma de minerales y forman diversos sulfuros, carbonatos y otros compuestos químicos. Para la obtención de metales puros y su posterior aprovechamiento, se utilizan modernas líneas tecnológicas de limpieza y enriquecimiento. Seguramente le interesará saber que el cuerpo humano también contiene una pequeña cantidad de compuestos metálicos, alrededor del 3%. Entonces, tenemos calcio en los huesos, hierro en la sangre, magnesio se acumula constantemente en los músculos y hay cobre en el hígado.

Bueno, eso, en principio, es todo lo que se puede decir sobre los tipos de aleaciones metálicas que existen. A pesar de que este es un tema bastante complicado, puede ser de interés para los amantes de la metalurgia.