1. 常见的金属和几种合金
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铜和铝(1) 铜
纯铜是紫红色质软的金属,有金属光泽,密度为 8.92 克/厘米 3,熔点为 1083℃,可以轧成片、抽成丝,具有优良的导电性和导热性,它的导电性仅次于银。
铜在常温下不与干燥空气中的氧气化合,但在潮湿的空气里也会慢慢地被腐蚀,逐渐产生一层绿色物质。这是由于铜在空气中的氧气、水蒸气和二氧化碳作用下生成了铜绿 Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜),它具有毒性,所以铜制的暖锅或食具,它的内部必须镀一层锡。
我国早在 4000 多年前,就会炼铸铜器。现在铜已被广泛用于制造电线、仪器或机器上的零件以及子弹、炮弹等。铜还能与多种金属制成合金。
(2)铝
铝是一种银白色的金属,有良好的导电性、导热性和延展性,对光的反射性能也很好。铝的密度为 2.7 克/厘米 3,约为铜的 1/3。铝的熔点为 660
℃,沸点为 2467℃。
铝是一种活泼的金属,它在空气中容易被氧化,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,使铝不再与空气、水或水蒸气进一步作用。为了保护铝器,我们不要任意擦掉铝器表面那种没有光泽的薄膜。铝及铝表面上的这层薄膜,容易溶于酸、碱或食盐的溶液中,所以不要用铝器盛放这些溶液或汤汁,否则铝器易被腐蚀。
纯铝的导电性仅次于银、铜,且密度小、耐腐蚀,故除在电线、电缆工业、无线电工业和电器制造工业中有广泛应用外,还用于制造化学反应器、冷冻装置、石油精炼装置、医疗器械等。利用铝对光的反射能力强的特性, 还用它制造天文望远镜、太阳灶反射镜等。
铝的合金一般具有硬度大、密度小、耐腐蚀等优点,是制造飞机、船舶、汽车、火车、导弹、火箭、人造卫星的材料。因此,铝是现代工业中很重要的金属。几种合金
金属有许多优良的性质,但人们平时使用的大多数不是纯金属,而是它们的合金。合金的性能跟组成元素的种类和数量有很大关系。因此人们调整合金的成分,可熔炼出各种具有特殊性能的合金品种。
下面列出几种常用合金的成分、性能和用途。
种 类 |
熔合元素 |
性能 |
用途 |
---|---|---|---|
黄 铜 |
铜、锌、锡 |
坚硬、耐腐蚀 |
制造机器零件、管材等 |
青 铜 |
铜、锡 |
耐腐蚀、易铸造成形 |
制造形状复杂的铸件、精致 的工艺品 |
硬 铝 |
铝、铜、镁、锰、硅 |
质轻而坚硬 |
制飞机、汽车等 |
焊 锡 |
锡、铅 |
熔点低、能粘接金属 |
焊接金属 |
不锈钢 |
铁、铬、镍 |
耐锈蚀 |
制医疗机械、化工设备 |
碳素钢 |
铁、碳 |
坚硬 |
作建筑材料。制造机械零件、 锅炉、船舶、桥梁等 |
武德合金 |
铋、铅、锡、镉 |
熔点很低 |
制保险丝 |
当前,合金的品种已超过万种,远远超出金属自身的种类。合金大大拓宽了金属材料的应用范围和使用价值。
【选学】金属元素与人体健康的关系
经科学研究证明,人体中含有多种金属元素,它们与人体的健康关系紧密。
根据元素在人体中含量的不同,分为常量元素和微量元素;在微量元素中,又可分为必需的微量元素和有害的微量元素。
必需的微量元素有锰、铁、钴、铜、锌、钼、碘、钒、铬、硒、氟、硅、锡等 13 种;有害的微量元素是砷、汞、镉、铅等。必需的常量元素和微量元素的含量不足或过量都会影响人体的健康。
钙是骨骼和牙齿的主要成分。儿童缺钙会得佝偻病,成年人缺钙则得软
骨病。血液中也含有少量的钙,它对血液的凝固起重要作用。
钠、钾是组成人体体液的重要成分。正常人每天需要食盐 5~10 克。钠、钾太少,会感到乏力,甚至引起心律紊乱、神志不清;而钠太多,则引起高血压和心脏病,因此,饮食不要太咸。
铁大部分存在于血红蛋白中,血红蛋白是人体内氧的输送者,缺乏铁就会产生贫血。
铜在人体中含量甚微,主要功能是辅助造血。缺铜还会引起脱发症,影响脑的发育等。
锌大部分分布在骨骼、肌肉、血浆和头发中,是合成人体各种激素、酶、遗传物质等必需的元素,儿童缺锌会引起发育迟缓、影响智力和视力等。
一般说来,各种食物中都含有丰富的金属元素,食盐、天然水中也含有各种金属盐类。它们是人体金属元素的主要来源。人体中的金属元素有一定的含量,过少或过多均能影响健康,产生疾病。因此,人们在饮食中应将荤菜、素菜、粗粮、细粮科学地搭配好,以保证人体的健康。