Топливо металл или неметалл

Примеры и использование металлов и неметаллов

Большинство элементов — это металлы, но довольно много неметаллов. Важно уметь различать разные типы элементов. Вот списки пяти металлов и пяти неметаллов, объяснение того, как их отличить, и некоторые примеры их использования.

Five Metals

Металлы обычно представляют собой твердые, плотные проводники, часто имеющие блестящий блеск. Металлические элементы легко теряют электроны с образованием положительных ионов. За исключением ртути, металлы являются твердыми телами при комнатной температуре и давлении. Примеры включают:

  • Железо
  • Уран
  • Натрий
  • Алюминий
  • Кальций

Пять неметаллов

Неметаллы находятся в верхней правой части таблицы Менделеева. Неметаллы обычно плохо проводят электричество и тепло и не имеют металлического блеска. Их можно найти в виде твердых тел, жидкостей или газов при обычных условиях. Примеры включают:

  • Азот
  • Кислород
  • Гелий
  • Сера
  • Хлор

Как отличить металлы и неметаллы

Самый простой способ определить, является ли элемент металлом или неметаллом, — это найти его положение в периодической таблице. По правой стороне стола проходит зигзагообразная линия. Элементами этой линии являются металлоиды или полуметаллы, обладающие промежуточными свойствами между металлами и неметаллами. Каждый элемент справа от этой строки — неметалл, а все остальные элементы (большинство элементов) — металлы.

Единственное исключение — водород, который считается неметалл в газообразном состоянии при комнатной температуре и давлении. Два ряда элементов ниже тела таблицы Менделеева также являются металлами. По сути, около 75% элементов — это металлы, поэтому, если вам дали неизвестный элемент и попросили сделать предположение, выберите металл.

Элемент имена тоже могут быть подсказкой. Многие металлы имеют названия, оканчивающиеся на -ium (например, бериллий, титан). Неметаллы могут иметь имена, оканчивающиеся на -gen , — ine или — on (водород, кислород, хлор, аргон ).

Использование металлов и неметаллов

Использование металла напрямую связано с его качествами. Например:

  • Блестящие металлы, такие как медь, серебро и золото, часто используются для декоративного искусства, ювелирных изделий и монет.
  • Прочные металлы, такие как железо, и металлические сплавы, такие как нержавеющая сталь, используются для строительства конструкций, кораблей и транспортных средств, включая автомобили, поезда и грузовики.
  • Некоторые металлы имеют специфические свойства. качества, которые диктуют их использование. Например, медь — хороший выбор для проводки, потому что она особенно хорошо проводит электричество. Вольфрам используется для нити лампочек, потому что он раскаленный добела, но не плавится.

Неметаллы в изобилии и полезны. Это одни из наиболее часто используемых:

Источник

Микроэлементы в нефти. Металлы и Неметаллы.

В нефтях различных месторождений присутствует около 50 различных элементов в микроколическтвах, как металлов, так и типичных неметаллов:

Группы элементов Элементы ©PetroDigest.ru
Щелочные металлы
Li, Na, K
Щелочноземельные металлы
Ba, Ca, Mg
Металлы подгруппы меди
Cu, Ag, Au
Металлы подгруппы цинка
Zn, Cd, Hg
Металлы подгруппы бора
B, Al, Ga, In, Tl
Металлы подгруппы ванадия
V, Nb, Ta
Металлы переменной валентности
Ni, Fe, Mo, Co, W, Cr, Mn, Sn
Неметаллы
Si, P, As, Cl, Br, I

Не беря в расчет минеральные соли, основная часть микроэлементов нефти содержится в высококипящих фракциях, преимущественно в смолах и асфальтенах. Сами же соединения находятся в виде мелкодисперсных водных растворов солей, тонкодисперстных взвесей минеральных пород, или химически связаны с органическими веществами.

Соединения, имеющие в структуре как органическую составляющую, так и неорганические элементы разделяют на несколько классов:

  • элементорганические соединения (наличие связи углерод — элемент)
  • соли металлов органических кислот
  • хелаты (внутримолекулярные комплексы металлов)
  • комплексы, состоящие из нескольких однородных или смешанных лигандов
  • комплексы с гетероатомами или п-системой полиароматических асфальтеновых структур
Читайте также:  Пневмомолот для ковки металла

Элементорганические соединения и соли металлов изучены довольно мало. Строго говоря их существование даже не доказано. Однако предположительно элементорганика образуется с участием свинца (Pb), олова (Sn), мышьяка (As), сурьмы (Sb), ртути (Hg), германия (Ge), тантала (Ta), кремния (Si), фосфора (P), селена (Se), теллура (Te), а также галогенов. Соли же органических кислот, в том числе сложных кислот смолисто-асфальтеновой части нефти образованы такими элементами, как железо (Fe), молибден (Mo), магний (Mg) и др.

Интересно отметить, что наиболее распространенными металлами в нефти являются ванадий (содержание V в золе достигает 16%) и никель (до 6,5% в золе). В большинстве случаем ванадий превалирует в сернистых нефтях, а никель — в малосернистых. Наиболее изучены порфириновые комплексы данных элементов. В такие комплексы входит от 4 до 20% всего ванадия и никеля, присутствующих в нефти, а остальное их количество связано в более сложных соединениях, строение которых до конца не изучено.

Источник

Химия

Лучшие условия по продуктам Тинькофф по этой ссылке

Дарим 500 ₽ на баланс сим-карты и 1000 ₽ при сохранении номера

. 500 руб. на счет при заказе сим-карты по этой ссылке

Лучшие условия по продуктам
ТИНЬКОФФ по данной ссылке

План урока:

Физические свойства металлов

Металлы – химические элементы, атомы которых в процессе реакции стремятся отдавать электроны. Они обладают металлической кристаллической решеткой и общими физическими свойствами. На данный момент известно более 87 металлов.

Для металлов характерен ряд свойств:

  • твердость (кроме ртути, которая представляет собой жидкость);
  • металлический блеск;
  • проводимость электрического тока и тепла;
  • пластичность.

Металлы при ударах не разрушаются, а меняют форму. С этой особенностью связано то, что из них производят проволоку, металлические листы и др. Развитие бронзового и железного века связано с производством товаров из металлов.

Физические свойства неметаллов

Неметаллы – химические элементы, атомы которых стремятся принять чужие электроны. Для них характерны атомные и молекулярные кристаллические решетки. Для атомов неметаллов не характерны общие физические свойства. На данный момент существует 22 неметалла.

Для неметаллов характерен ряд свойств:

  • хрупкость (неметаллы нельзя ковать);
  • отсутствие блеска;
  • непроводимость электрического тока и тепла.

Расположение металлов и неметаллов в периодической таблице Д.И. Менделеева

Определить, является простое вещество металлом или неметаллом, можно с помощью периодической таблицы Менделеева. Металлы располагаются ниже диагонали «водород-бор- кремний-мышьяк-теллур-астат», а неметаллы выше.

Красные ячейки – неметаллы, синие – металлы

Элементы, расположенные вблизи диагонали, обладают смешанными свойствами: проявляют как металлические, так и неметаллические свойства. Они называются полуметаллами.

Красные ячейки – полуметаллы

Полуметаллы имеют ковалентную кристаллическую решетку при наличии металлической проводимости (электропроводности). Валентных электронов у них либо недостаточно для образования полноценной ковалентной связи, либо они не удерживаются достаточно прочно из-за больших размеров атома. Поэтому связь в ковалентных кристаллах этих элементов имеет частично металлический характер.

Закономерности в таблице Д.И. Менделеева

Каждый атом состоит из протонов, нейтронов и электронов. Протоны и нейтроны находятся в ядре, который несет положительный заряд. Вокруг ядра движутся отрицательно заряженные электроны. Атомный номер указывает на количество протонов.

Чем больше заряд ядра, тем сильнее к нему притягиваются электроны. Т.о., атому сложнее отдавать электроны. Поэтому в периоде слева направо, с увеличением порядкового номера металлические свойства ослабевают, а неметаллические – усиливаются.

Неметаллы стремятся принять электроны от других атомов. Период в таблице указывает на количество электронных уровней. По мере увеличения числа орбиталей электроны отдаляются от ядра и атому сложнее удерживать электроны на последних уровнях. Т.о., в группе сверху вниз количество орбиталей возрастает, поэтому металлические свойства усиливаются, а неметаллические – уменьшаются.

Способы получения металлов

Большую часть металлов получают из оксидов при нагревании.

Металлы, имеющие на внешнем уровне один-два электрона, получают с помощью электролиза расплавов.

Химические свойства металлов

Все металлы проявляют восстановительные свойства. Легкость в отдачи внешнего электрона применяется в фотоэлементах. Степень активности определяется рядом активности. У самых активных на внешнем уровне располагается по одному электрону.

Общие химические свойства металлов выражаются в реакциях со следующими соединениями.

Активные металлы реагируют с галогенами и кислородом. С азотом взаимодействуют только литий, кальций и магний. Большинство металлов при взаимодействии с кислородом образуют оксиды, а наиболее активные металлы – пероксиды (N2O2).

Читайте также:  Этот металл люди научились производить во 2 тысячелетии до нашей эры

2 Ca + MnO2 → 2 CaO + Mn(нагревание)

Водород в кислотах вытесняют только те металлы, которые в ряду напряжений стоят до водорода.

Более активные металлы вытесняют из соединений менее активные.

  • Химические свойства щелочных и щелочно-земельных металлов (реакции с водой)

2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2

Способы получения неметаллов

Неметаллы синтезируют из природных соединений с помощью электролиза.

2 KCl → 2 K + Cl2

Также неметаллы получают в результате окислительно-восстановительных реакций.

SiO2 + 2 Mg → 2 MgO + Si

Химические свойства неметаллов

Неметаллы проявляют окислительные свойства. Самый активный неметалл – фтор. Он бурно реагирует со всеми веществами, а некоторые реакции сопровождаются горением и взрывом. В атмосфере фтора горят даже вода и платина. Фтор окисляет кислород и образует фторид кислорода OF2.

Неметаллы вступают в реакции со следующими веществами.

3 F + 2 Al → 2 AlF3 (нагревание)

S + Fe →FeS (нагревание)

Меньшей активностью обладают такие неметаллы как бор, графит, алмаз. Они могут проявлять восстановительные свойства.

2 C + MnO2 → Mn + 2 CO

Коррозия металла

Коррозия – это процесс разрушения металлов или металлических конструкций под действием кислорода, воды и вредных примесей. Не все металлы подвергаются коррозии. Их стойкость зависит от ряда факторов.

  • На благородных металлах не образуется коррозия.
  • На поверхности алюминия, титана, цинке, хрома и никеля есть оксидная пленка, которая предотвращает процессы коррозии.

Различают несколько видов коррозии – химическую и электрохимическую.

Химическая коррозия

Химическая коррозия сопровождается химическими реакциями. Она образуется под действием газов.

Электрохимическая коррозия

Электрохимическая коррозия – процесс разрушения металлов или металлических конструкций, который сопровождается электрохимическими реакциями. В большинстве металлов находятся примеси. В процессе коррозии электродами могут служить не только металлы, но и его примеси.

Например, в железе могут находиться примеси олова. В этом случае на аноде электроны переносятся от олова к железу и металлы растворяются, т.е. железо подвергаются коррозии. На катоде восстанавливается водород из воды или растворенного кислорода. Электрохимическая коррозия может сопровождаться следующими процессами.

Анод: Fe 2+ — 2e → Fe 0

Катод: 2H + + 2e → H2

Способы защиты от коррозии

В промышленности популярны различные методы защиты металлов от коррозии.

Покрытия защищают поверхности от действия окислителей. Ими служат различные вещества:

  • покрытие менее активным металлом (железо покрывают оловом);
  • краски, лаки, смазки.
  • Создание специальных сплавов

Физические свойства сплавов и чистых металлов отличаются. Поэтому для повышения стойкости в сплав необходимо добавить дополнительные металлы.

Биологическая роль металлов и неметаллов

В организмах содержится множество различных металлов и неметаллов. Различных химических элементов в организме может не хватать, поэтому приходится потреблять их извне.Химические элементы можно разделить на две большие группы – макроэлементы и микроэлементы.

К макроэлементам относятся вещества, содержание которых в организме превышает 0,005 %. Эта группа включает водород, углерод, кислород, азот, натрий, магний, фосфор, сера, хлор, калий, кальций.Микроэлементы – элементы, содержание которых не превышает 0,005%. К ним относятся железо, медь, селен, йод, хром, цинк, фтор, марганец, кобальт, молибден, кремний, бром, ванадий, бор. Каждый макро- и микроэлемент в организме выполняет определенную функцию.

Применение металлов и неметаллов

В синтезе химических препаратов и лекарств применяются чистые металлы и неметаллы. В органической химии металлы используются в качестве катализаторов, а также при получении металлорганических соединений. Неметаллы служат исходным сырьем для получения чистых кислот и других химических соединений.

Источник

Что выбрать для газопровода: металл или неметалл?

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 24.07.2017 2017-07-24

Статья просмотрена: 39 раз

Библиографическое описание:

Зотов, Н. С. Что выбрать для газопровода: металл или неметалл? / Н. С. Зотов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 29 (163). — С. 15-17. — URL: https://moluch.ru/archive/163/45215/ (дата обращения: 10.12.2021).

Моя производственная практика в 2017 г. проходила в газовом хозяйстве. В процессе знакомства с особенностями работы газовых служб я отметил, что при прокладке газопровода отдают предпочтение полиэтиленовым трубам. Я решил выяснить все преимущества неметаллических и металлических труб.

По словам работников газовой службы, и по информации, полученной из различных источников, я суммировал все преимущества полиэтилена:

  1. лучшее антикоррозионное качество и защита от химических воздействий;
  2. нет необходимости в применении электрохимзащиты;
  3. благодаря прочности и пластичности, которые присутствуют в пластике, трубопровод можно прокладывать в суровом климате, так как пластиковые трубы выдерживают ударные воздействия при низкой температуре до — 45 градусов;
  4. вес трубы в 7 раз меньше, чем стальной;
  5. трубы перевозят в катушках (бухтах), что экономит место в помещениях;
  6. срок эксплуатации около полувека.
  7. Одно немаловажное свойство, в наше, экономически нестабильное время — стоимость: она гораздо меньше стальных.
  8. Еще одно преимущество — простота монтажа (стыковая сварка).
Читайте также:  Сплавы металлов название определение

Конечно, говоря о преимуществах, нельзя не сказать и о недостатках. Они также существуют:

1. прокладывание пластика разрешается только подземно т. к. действие ультрафиолета ослабляет качества трубы;

  1. полиэтилен не может выдержать вес автотранспорта, поэтому при прокладке труб под проезжей частью используют футляры;
  2. не огнестойкий; не используется в районах с сейсмической опасностью — более 6 баллов;
  3. трубы имеют неплохую устойчивость к температурам, однако, при резких перепадах температур их использование не рекомендуется;
  4. существуют ограничения по глубине прокладки таких трубопроводов (не менее 1 м).

Если взять во внимание трубы из других материалов, то главные преимущества стального трубопровода — высокая прочность, использование для соединений различных технологии, а также возможность сваривать.

Минусы: большой вес и подверженность коррозии. Срок эксплуатации стальной трубы 40 лет.

Сравним чугун с пластмассой. Чугун весьма громоздкий и маломаневренный, имеет высокую прочность, стойкий к высоким температурам, есть низкий коэффициент расширения, стойкий к коррозии материал. Но чугун хрупкий и дорогой. Монтаж чугунных труб затруднен.

Медные трубы весьма ценятся за непроницаемость и прочность. К этим примечательным качествам можно добавить долговечность. Медь не загрязняет окружающую среду и полностью утилизируется.

Стоимость медных труб зависит от протяженности и витиеватости системы. Чем протяженней система, тем она дороже, относительно полипропилена, но чем разветвлённей, тем дешевле, относительно того же пластика. Цена медной трубы в 2–3 раза дороже пластиковой, но цена медных фитингов в 30–50 раз ниже пластиковых. Цена монтажных работ почти одинакова.

Хочется обратиться внимание еще и на такой нюанс, как вид пластика. Каждый вид имеет свои особенности и специфику, которые нельзя не учитывать при строительстве газопровода.

Первый вид — труба низкого и высокого давления. Существует две марки таких труб, визуально отличающиеся цветовой полосой. Газовые маркируются желтым цветом. Этот вид отличается хорошей ценой, а также они легкие, эластичные. Они подходят и для обустройства коммуникационных систем холодного водоснабжения, и для канализации.

Второй вид — трубы из поливинилхлорида. Этот вид более устойчивый, но его лучше не использовать в системах водопровода потому, что при взаимодействии с отдельными веществами, поливинилхлорид выделяет токсин хлорэтилен (C2H3Cl), который оказывает канцерогенное, мутагенное и тератогенное (нарушает эмбриональное развитие) действие на человека. Такие трубы подходят для канализационных сливов. (замена чугунным трубам).

Полипропиленовые трубы. Полипропилен почти не взаимодействует с химическими веществами. То есть он обладает многофункциональностью, его можно использовать для различных коммуникационных систем и также для транспортировки газа.

Полиэтиленовые трубы могут применяться для следующих целей:

  1. создания систем хозяйственного и питьевого водоснабжения. В данном случае используются трубы, сделанные при низком давлении.
  2. сооружения канализационных систем;
  3. прокладки линий электропроводки, а также силовых кабелей;
  4. в процессе строительства газопроводов;
  5. для возведения подводных трубопроводов;
  6. сооружение всевозможных поливальных систем для дачных и садовых участков;
  7. создание системы подпочвенного обогрева корней растений;
  8. изготовление системы удобрения, а также периодической подкормки растений.

Полиэтилен используется во многих сферах производств. Но его минус — загрязняет окружающую среду. В настоящее время приоритетным в вопросах использования ресурсов становятся переработка и повторное использование. Все марки полиэтилена можно утилизировать и повторно превращать в гранулы, из которых можно делать востребованные товары народного и промышленного потребления. В мире демонстрируют рост количества перерабатывающих полиэтилен предприятий.

В конечном счете, цена работ газопровода зависит от топологии системы. Из-за ряда положительных сторон металлических изделий нельзя забывать про стоимость и монтаж работ т. к. это весьма важно при незначительных отличиях в свойствах неметаллических и металлических труб, и поэтому пластиковые трубы более экономичные в этой части вопроса.

Источник

Поделиться с друзьями
Металл