Ознакомление со структурами серого и белого чугуна. Распознавание руд железа

Тема: «Ознакомление со структурами серого и белого чугуна. Распознавание руд железа».

Цель работы: знакомство со свойствами металлов и их сплавов (сплавы железа).

Оборудование: справочники, коллекции металлов и сплавов.

Ход работы:

Опишите физические свойства выданных металлов и сплавов (алюминий, цинк, свинец, олово, чугун), используя план:

1. агрегатное состояние при комнатной температуры

2. цвет

3. блеск

4. пластичность

5. теплопроводность, электропроводность

Сформулируйте вывод, в котором перечислите общие физические свойства металлов.

Интересные факты об алюминии

По своей распространенности в земной коре среди всех элементов алюминий занимает третье место, уступая только кислороду и кремнию. Существует красивая легенда о том, что однажды к императору Рима Тиберию, правившему в первом веке до нашей эры, пришел ювелир и вручил монарху необычайно легкую металлическую тарелку, изготовленную, предположительно, из алюминия. При этом ювелир заявил, что секрет этого металла знает только он и боги. Правда, Тиберий не пришел в восторг. Он испугался, что этот диковинный металл резко обесценит золото и серебро. Поэтому, вместо благодарности, приказал казнить человека, обладавшего таким страшным секретом. Но, современные химики к этой легенде относятся с недоверием, утверждая, что в то время не было технических возможностей получения алюминия из глинозема. А в чистом виде этот металл в природе не встречается. Еще в середине XIX века алюминий называли «королем металлов». Это объяснялось тем, что его производство было невероятно дорогим. Поэтому, алюминий относился к разряду драгоценных металлов. Во всем мире ежегодное производство алюминия не превышало трех тонн. Император Франции Наполеон III любил дарить знатным гостям столовые приборы из алюминия. Это был, действительно, царский подарок: алюминиевые ложки и вилки ценились гораздо выше серебряных. Относительно дешевым металлом алюминий стал после 1886 года, благодаря молодому американскому химику Чарльзу Мартину Холлу. Еще будучи студентом колледжа, Чарльз мечтал о том, что станет миллионером, после того как разработает способ получения алюминия в промышленных масштабах. В возрасте 23 лет Чарльз изобрел процесс выделения алюминия электролитическим способом. Позднее, в Оберлинском колледже, где учился Холл, был установлен памятник талантливому химику. Изготовили его, естественно, из алюминия. Но алюминий является слишком мягким металлом, поэтому, не мог получить широкого применения. В начале ХХ века Альфред Вильм получил сплав, названный «дюраль», то есть, «прочный алюминий». Это значительно расширило возможности использования алюминия. С 1919 года этот сплав начали применять в самолетостроении. В 1899 году для известного русского химика Дмитрия Ивановича Менделеева в Англии были изготовлены весы из золота и алюминия. В Советском Союзе первый алюминиевый завод был запущен в 1932 году в городе Волхов Ленинградской области. Сырье для него добывали на Тихвинском месторождении бокситов. В 1967 году американские дизайнеры выпустили купальник, изготовленный из алюминиевой нити. В репертуаре Виктора Цоя была песня «Алюминиевые огурцы». История ее создания такова: Виктор, будучи студентом, поехал с однокурсниками в колхоз на уборку огурцов. Шел дождь, мокрые огурцы были сероватыми, словно из металла. Вот так и появилась песня об алюминиевых огурцах, растущих на брезентовом поле. В настоящее время треть всего пива, производимого в мире, разливается в алюминиевые банки. А первое баночное пиво появилось в продаже в США 24 января 1935 года.

Интересные факты об олове

Существует предположение что именно оловянная чума стала одной из главных причин поражения армий Наполеона в России. При сильных морозах оловянные пуговицы на мундирах начинали крошиться. 

При понижении температуры воздуха ниже 13,2 °С белое (твёрдое) олово переходит в модификацию серого (хрупкого) олова. А при температуре -33,0 °С оловянное изделие начинает трескаться и превращаться в порошок. Это изменение состояния олова и назвали "оловянной чумой".

В 1912 году погибла отправившаяся на покорение Южного полюса экспедиция Скотта. Среди льдов и мороза люди остались без горючего, так как керосин вытек из разрушившихся жестяных баков. Выяснилось, что олово паяных швов превратилось в серый порошок.

Полагают, что именно "оловянная чума" уничтожила почти все ценнейшие коллекции оловянных солдатиков. Например, была полностью уничтожена редкая коллекция оловянных солдатиков в запасниках петербургского музея Александра Суворова. Она превратилась в труху по той причине, что в подвале, где они хранились, лопнули зимой батареи отопления.

Треть всех мировых запасов олова приходится на Китай. Китай обладает запасами в 1 500 000 тонн олова, тогда как на все остальные страны приходится 3 330 000 тонн олова.

21 интересный факт про свинец

1. Доподлинно неизвестно, когда свинец впервые начал использоваться первобытными людьми. Самой старой свинцовой археологической находкой являются бусы, которым около 8500 лет. Древние египтяне знали о свинце ещё 3-4 тысячи лет назад. Из этого металла они иногда изготавливали статуэтки. Древние римляне изготавливали из свинцовых труб водопроводы, не зная о том, что этот металл токсичен. Считалось даже, что свинец, добавленный в вино, улучшает его вкус. Поэтому почти каждый римлянин был отравлен свинцом. Именно поэтому некоторые исследователи даже считают, что свинец явился чуть ли основной причиной падения Древнего Рима. Средневековые алхимики ассоциировали свинец с планетой Сатурн.
2. Свинец очень похож на олово, очень часто их путали, поэтому в большинстве западнославянских языков свинец это олово. Зато слово «свинец» встречается в литовском (svinas) и латышском (svin) языках. Свинец в переводе на английский lead, на голландский lood. Видимо отсюда и пошло слово «лудить», т.е. покрывать изделие слоем олова (или свинца). Не до конца понятно также происхождение латинского слова Plumbum, от которого произошло английское слово plumber – водопроводчик. Дело в том, что когда-то водопроводные трубы «запечатывали» свинцом, «пломбировали» (франц. plomber «запечатывать свинцом»). Кстати, отсюда же всем известное слово «пломба». Но на этом путаница не заканчивается, греки всегда называли свинец «молибдос», отсюда и латинское «molibdaena», незнающему человеку легко спутать это название с наименованием химического элемента молибден. Так в древности называли блестящие минералы оставляющие тёмный след на светлой поверхности. Этот факт оставил свой след в немецком языке: «карандаш» по-немецки называется Bleistift, т.е. свинцовый стержень.
3. Англичанин Джордж Равенскрофт в 1673 году усовершенствовал состав стекла, добавив к исходным компонентам оксид свинца и таким образом получил легкоплавкое блестящее стекло, которое было очень похоже на натуральный горный хрусталь. А в конце 18 века Георг Страсс при производстве стекла сплавил вместе белый песок, поташ и оксид свинца, получив такое чистое и блестящее стекло, что его сложно было отличить от алмаза. Отсюда и пошло название «стразы», по сути подделка под драгоценные камни. К сожалению, среди современников Страсс прослыл мошенником и его изобретение находилось в забвении до тех пор, пока в начале XX века Даниэль Сваровски не смог сделать из производства страз целую индустрию моды и направление искусства.
4. Свинец легко выделяется из рудных месторождений. Основные источники свинца - галенит, англезит и церуссит. В руде со свинцом очень часто соседствуют другие металлы, например, цинк, кадмий и висмут. В самородном виде свинец встречается исключительно редко.
5. До 70-х годов XX века в бензин для повышения октанового числа добавлялись свинцовые присадки. Позднее они была запрещены из-за огромного вреда, наносимого окружающей среде.
6. Сразу после изобретения огнестрельного оружия люди стали изготавливать пули для него именно из свинца.
7. Свинец ранее входил в состав белой и красной красок, ими писали почти все старинные художники.
8. Свинец очень тяжелый металл, он тяжелее железа в полтора раза, а алюминия в четыре. Недаром в русском языке слово «свинцовый» является в некоторой мере синонимом тяжести.
9. Свинец очень легкоплавкий металл, он плавится уже при 327 ° С. Кстати, на поверхности планеты Венера, где температура превышает 420-450 градусов, он пребывает в жидком состоянии.
10. Свинец очень малоактивный металл, провести с ним реакцию или растворить его не составляет никакого труда даже при комнатной температуре.
11. Большая часть всего добываемого на Земле свинца идёт на изготовление аккумуляторов.
12. В 1888 и 1898 гг. мировое производство свинца составляло 525 и 781 тыс. т. В числе ведущих производителей тогда были США (138 и 201 тыс. т) и Испания (129 и 179 тыс. т). «В отношении к свинцу, - писал Д.И. Менделеев, - русское производство ничтожно (2-3 тыс. т в год), а Россия потребляет ежегодно около 40 тыс. т». Объём современного производства свинца составляет более 2,5 миллионов тонн в год.
13. Под воздействием кислорода свинец, как и алюминий, очень быстро окисляется, поэтому он обычно выглядит снаружи грязно-сером, а на изломе или срезе блестит, как серебро.
14. В этом металле не растворяются никакие газы, даже если его расплавить до жидкого состояния.
15. Серная кислота крепостью даже в 80% не способна разъесть свинец, поэтому в химической промышленности этот металл тоже востребован.
16. Из всех материалов именно свинец предоставляет высокую защиту от радиации
17. Закалённым острым ножом вполне можно разрезать свинцовый слиток пополам.
18. В человеческом организме свинец имеет тенденцию накапливаться в костной ткани, вытесняя и замещая собой кальций, что приводит к тяжёлым заболеваниям. Как и многие другие тяжелые металлы, свинец (в виде ионов) блокирует деятельность некоторых ферментов. Было установлено, что их активность снижается в 100 раз при увеличении концентрации свинца в крови в 10 раз – с 10 до 100 микрограммов на 100 мл крови. При этом развивается анемия, поражаются кроветворная система, почки и мозг, снижается интеллект. Особенно опасен свинец для детей, так как он вызывает задержку в развитии. В организме взрослого человека присутствует около 100 мг данного металла.
19. Свинец проникает в организм через желудочно-кишечный тракт или дыхательную систему и разносится затем кровью по всему организму. Причем вдыхание свинцовой пыли значительно опаснее присутствия свинца в пище. В воздухе городов содержание свинца составляет в среднем от 0,15 до 0,5 мкг/м3. В районах, где расположены предприятия по переработке полиметаллических руд, эта концентрация ещё выше.
20. Свинец оседает в почве и разносится водами, в том числе и грунтовыми. Даже в столь малонаселённом и отдалённом месте, как остров Гренландия, с начала XX века его содержание в поверхностном слое почвы увеличилось впятеро.
Проведённые в США исследования установили прямую зависимость между частотой совершения преступлений и уровнем свинцового заражения в конкретной местности. Чем окрестности чище, тем преступлений меньше.
21. Одной из венецианских «достопримечательностей» является средневековая тюрьма для государственных преступников, соединенная «Мостом вздохов» с Дворцом дожей. Особенность этой тюрьмы заключается в наличии необычных «VIP» камер на чердаке под крышей из свинца. В летний зной узник изнывал от жары, порой задыхаясь насмерть в такой камере, зимой заключенный замерзал от холода. Прохожие на «Мосту вздохов» могли слышать стенания и мольбы узников, при этом постоянно осознавая силу и власть правителя, находящегося рядом - за стенами Дворца дожей…

Интересные факты о цинке

Проверьте эти удивительные факты, свойства и свойства цинка. Цинк коррозионно-стойкий, пригодный для повторного использования и очень важный для человеческого организма. Узнайте больше об этих фактах и ​​других, наслаждаясь нашими интересными фактами о цинке. Цинк представляет собой химический элемент с символом Zn и атомным номером 30. Другое название цинка, в нехарактерных терминах, является «разбросанным». Чистый цинк — это блестящий голубовато-белый металлический цвет, в то время как коммерческие сорта металла обычно имеют тусклое покрытие. Цинк является 24-м наиболее распространенным элементом в земной коре. Температура плавления цинка составляет 787,1 ° F (419,5 ° C), а точка кипения составляет 1664,6 ° F (907 ° C). Латунь — это сплав цинка и меди, который использовался людьми с древних времен. Металл цинка, однако, был впервые выпущен на массовом рынке в Индии XII века. Пока Европа не знала о цинковом металле до конца XVI века. Важным качеством цинка является его способность противостоять коррозии и, следовательно, защищать другие металлы. Половина всего произведенного сегодня цинка используется для гальванизации стали для предотвращения коррозии. Он используется для защиты зданий, автомобилей, гвоздей, проводов, труб и т. Д. Соединения цинка, такие как оксид цинка, встречаются во многих обычных коммерческих продуктах, включая батареи, краски, пластмассы, резиновые изделия, фармацевтические препараты, напольные покрытия, краски, косметику, мыло и текстиль. Цинк также является естественным средством для защиты от насекомых и солнцезащитным экраном, что помогает защитить кожу. Цинк является важным питательным минералом для людей и животных. После железа он является вторым наиболее распространенным следовым металлом, найденным естественным образом в наших телах. Цинк помогает нашей иммунной системе бороться с вторжением бактерий и вирусов, в то время как наши клетки нуждаются в цинке, чтобы помочь построить ДНК. Наши тела нуждаются в цинке для роста и развития, что делает его очень важным для детей и во время беременности. Продукты, которые являются отличным источником цинка, включают бедные красные мясные блюда, такие как говядина, баранина, печень и морепродукты, такие как устрицы и омары. Цельные зерна, семена, бобовые, орехи и миндаль — все это хорошие источники, если выращивать в почве, богатой цинком. Карбонаты цинка были идентифицированы в самых старых известных таблетках, которые, как полагали, использовались для воспаленных глаз, обнаруженных на борту римского корабля, разрушенного в 140 году до нашей эры. Дефицит цинка связан со многими заболеваниями и, как полагают, затрагивает около 2 миллиардов человек в развивающемся мире. Несмотря на то, что цинк является важным требованием для хорошего здоровья, избыточный цинк может быть вредным, подавляя поглощение меди и железа. Монетная монета U.S изготовлена ​​из 97,5% цинка, и были случаи токсичности цинка после того, как люди и собаки проглотили монеты. В 2010 году Китай произвел почти треть мирового производства цинка. Другие известные страны по добыче цинка включают Австралию и Перу. После железа, алюминия и меди цинк является четвертым по популярности металлом, который мы используем сегодня. Около 70% мирового цинка приходится на добычу полезных ископаемых, остальные 30% приходится на рециркуляцию металла, потому что цинк на 100% подлежит вторичной переработке.