Chuma ni nini? Asili ya dutu hii imekuwa ya kupendeza tangu nyakati za zamani. Takriban aina 96 za metali zimegunduliwa hadi sasa. Tutazungumza kuhusu sifa na mali zao katika makala.
Chuma ni nini?
Idadi kubwa zaidi ya vipengele katika jedwali la muda hurejelea metali. Hivi sasa, ni spishi 96 tu zinazojulikana kwa mwanadamu. Kila moja ina sifa zake, nyingi ambazo bado hazijasomwa.
Chuma ni nini? Hii ni dutu rahisi, ambayo ina sifa ya juu ya umeme na conductivity ya mafuta, mgawo mzuri wa joto wa conductivity. Metali nyingi zina nguvu ya juu, ductility na zinaweza kughushi. Moja ya sifa bainifu ni uwepo wa mng'ao wa metali.
Maana ya neno "chuma" inahusishwa na neno la Kigiriki métallion, ambapo linamaanisha "kuchimba kutoka duniani", na pia "mgodi, wangu". Ilikuja kwa istilahi za Kirusi wakati wa utawala wa Peter I kutoka kwa lugha ya Kijerumani (Metall ya Kijerumani), ambapo neno hilo lilihamia kutoka Kilatini.
Tabia za kimwili
Vipengee vya metali kwa kawaida huwa na udugu mzuri, isipokuwa bati, zinki, manganese. Kwa wiani, wamegawanywa katika mwanga(alumini, lithiamu) na nzito (osmium, tungsten). Nyingi zina kiwango cha juu cha myeyuko, chenye viwango vya jumla vya kuanzia -39 nyuzi joto kwa zebaki hadi nyuzi joto 3410 kwa tungsten.
Katika hali ya kawaida, metali zote isipokuwa zebaki na francium ni imara. Kiwango cha ugumu wao imedhamiriwa kwa alama kwenye kiwango cha Moss, ambapo kiwango cha juu ni alama 10. Kwa hivyo, ngumu zaidi ni tungsten na urani (6.0), laini zaidi ni cesium (0.2). Vyuma vingi vina tinti za fedha, rangi ya samawati na kijivu, chache tu ni njano na nyekundu.
Elektroni za rununu ziko kwenye lati zake za kioo, shukrani kwa ambazo ni kondakta bora wa mkondo wa umeme na joto. Fedha na shaba hufanya kazi vizuri na hii. Zebaki ina uwekaji hewa wa chini kabisa wa mafuta.
Sifa za kemikali
Vyuma vimegawanywa katika vikundi vingi kulingana na sifa zao za kemikali. Miongoni mwao ni alkali, ardhi ya alkali, mwanga, actinium na actinides, lanthanum na lanthanides, semimetals. Magnesiamu na beriliamu hupatikana tofauti.
Kama sheria, metali hufanya kazi kama mawakala wa kupunguza kwa zisizo metali. Wana shughuli tofauti, hivyo athari kwa dutu si sawa. Inayotumika zaidi ni metali za alkali, huingiliana kwa urahisi na hidrojeni, maji.
Chini ya hali fulani, mwingiliano wa metali na oksijeni karibu kila mara hutokea. Dhahabu na platinamu pekee hazijibu. Pia hawana kukabiliana na sulfuri na klorini, tofauti na metali nyingine. Kundi la alkali limeoksidishwamazingira ya kawaida, iliyosalia inapowekwa kwenye joto la juu.
Kuwa katika asili
Kwa asili, metali hupatikana hasa katika ore au misombo, kama vile oksidi, chumvi, kabonati. Wanapitia hatua ndefu za kusafisha kabla ya kutumika. Metali nyingi hufuatana na amana za madini. Kwa hivyo, cadmium ni sehemu ya ore zinki, scandium na tantalum ziko karibu na bati.
Ajizi pekee, yaani, metali zisizotumika, hupatikana mara moja katika umbo lake safi. Kwa sababu ya unyeti wao mdogo wa oxidation na kutu, walishinda taji la mtukufu. Hizi ni pamoja na dhahabu, platinamu, fedha, ruthenium, osmium, paladiamu, n.k. Metali za noble ni ductile sana na zina mng'ao maalum katika bidhaa zilizomalizika.
Vyuma vimetuzunguka. Wanapatikana kwa wingi kwenye ukoko wa dunia. Ya kawaida ni alumini, chuma, sodiamu, magnesiamu, kalsiamu, titanium na potasiamu. Wao hupatikana katika maji ya bahari (sodiamu, magnesiamu), ni sehemu ya viumbe hai. Katika mwili wa binadamu, madini yanapatikana kwenye mifupa (calcium), damu (chuma), mfumo wa neva (magnesiamu), misuli (magnesiamu) na viungo vingine.
Kujifunza na kutumia
Taarabu za kale zilijua chuma ni nini. Miongoni mwa uvumbuzi wa kiakiolojia wa Misri ulioanzia milenia 3-4 KK, vitu vilivyotengenezwa kwa madini ya thamani vilipatikana. Mtu wa kwanza aligundua dhahabu, shaba, fedha, risasi, chuma, bati, zebaki. Zilitumika kutengeneza vito, zana, vitu vya ibada na silaha.
Katika Enzi za Kati, antimoni, arseniki, bismuth, zinki ziligunduliwa. Mara nyingi walipewa mali za kichawi, zinazohusiana na cosmos, harakati za sayari. Wataalamu wa alchem walifanya majaribio mengi kwa matumaini ya kugeuza zebaki kuwa maji au dhahabu. Hatua kwa hatua, idadi ya uvumbuzi iliongezeka, na kufikia karne ya 21, metali zote zinazojulikana hadi sasa ziligunduliwa.
Sasa zinatumika katika takriban nyanja zote za maisha. Vyuma hutumiwa kutengeneza vito vya mapambo, vifaa, meli, magari. Hutumika kutengeneza fremu za ujenzi wa majengo, fanicha na sehemu mbalimbali ndogo ndogo.
Upitishaji bora wa umeme umefanya chuma kuwa muhimu sana katika utengenezaji wa waya, ni shukrani kwake kwamba tunatumia mkondo wa umeme.
