Kovy

Kovy ( lat. metallum z jiného řec. metallon - důl, důl [1] ) - skupina chemických prvků , které ve formě jednoduchých látek za normálních podmínek mají charakteristické kovové vlastnosti , jako je vysoká tepelná a elektrická vodivost , kladné teplotní koeficient odporu , vysoká tažnost , kujnost a charakteristický kovový lesk.

Klasifikace

Ze 118 chemických prvků objevených v roce 2019 jsou často klasifikovány jako kovy (neexistuje jediná obecně uznávaná chemická definice, například polokovy a polovodiče nejsou vždy klasifikovány jako kovy):

6 prvků ve skupině alkalických kovů : Li , Na , K , Rb , Cs , Fr ;

6 ve skupině kovů alkalických zemin : Ca , Sr , Ba , Ra ; stejně jako Mg a Be ;

38 ve skupině přechodných kovů :

— Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn;
— Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd;
— Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg;
— Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg, Cn;

7 ve skupině lehkých kovů : Al, Ga, In, Sn, Tl, Pb, Bi;

7 ve skupině polokovů [2] : B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po;

14 ve skupině lanthanid + lanthan (La):
Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu;

14 ve skupině aktinidů (fyzikální vlastnosti nebyly studovány u všech prvků) + aktinium (Ac):
Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr .

Kovový vodík má také kovové vlastnosti , získané při velmi vysokých tlacích a velmi nízkých teplotách; předpokládá se, že tato alotropní modifikace vodíku může být metastabilní a zachovat si své vlastnosti za normálních podmínek [3] [4] [5] . Vodík však není klasifikován jako kov.

Více než 90 prvků ze všech objevených tedy může patřit ke kovům.

V astrofyzice , termín “kov” může mít různý význam a odkazovat se na všechny chemické prvky těžší než helium (viz metallicita ) .

Navíc ve fyzice jsou kovy jako vodiče protikladem k polovodičům a dielektrikům (viz také Semimetal ) [6] .

Některé skupiny/rodiny kovů (podle různých klasifikací)

Kovy podle chemických vlastností

Alkalické (například: lithium , sodík , draslík )
Alkalické zeminy (například: vápník , stroncium , baryum )
- Jiné, které jsou často označovány jako alkalické zeminy: Berylium , Hořčík
Přechodné (např.: uran , titan , železo , nikl , kobalt , molybden , wolfram , platina )
Post-přechodné :
- Světlo (například: hliník , cín )

Kovy podle fyzikálních vlastností a odvětví hospodářství

Těžké (například: olovo , měď , rtuť , kadmium , kobalt )
Žáruvzdorné (například: molybden , wolfram )
Neželezné (například: olovo , měď , cín , zinek , nikl )
Drahé : Zlato , stříbro a kovy skupiny platiny

Původ slova "kov"

Slovo " kov " je vypůjčeno z německého jazyka . V „Bylince“ Nikolaje Lyubchanina, napsané v roce 1534, je to uvedeno: „ ... zlato a stříbro překonává všechny kovy “. To bylo nakonec asimilováno v době Petriny. Původně měl obecný význam „ minerál , ruda , kov“; k rozlišení těchto pojmů došlo v éře M. V. Lomonosova [7] .

Kov je lehké tělo, které lze kovat. Najdeme pouze šest takových těles: zlato, stříbro, měď, cín, železo a olovo. Dělí se na vysoké a jednoduché kovy; kterýžto rozdíl spočívá v tom, že jedním ohněm nelze bez pomoci jiných hmot spálit ty vysoké v popel, ale naopak jednoduché se jednou z jeho sil proměňují v popel.
...
Arsen, antimon, vizmut, zinek a rtuť jsou uctívány jako polokovy.M. V. Lomonosov

Německé slovo " kov " je vypůjčeno z latinského jazyka , kde " metalum " je " můj , kov". Latina je zase vypůjčena z řeckého jazyka ( μεταλλον - „ můj , můj “). [osm]

Být v přírodě

Většina kovů se v přírodě vyskytuje ve formě rud a sloučenin. Tvoří oxidy , sulfidy , uhličitany a další chemické sloučeniny. Pro získání čistých kovů a jejich dalšího využití je nutné je oddělit od rud a provést čištění. V případě potřeby se provádí legování a jiné zpracování kovů. Studiem toho se zabývá nauka metalurgická . Metalurgie rozlišuje rudy železných kovů (na bázi železa ) a neželezné (železo v jejich složení není zahrnuto, pouze asi 70 chemických prvků). Zlato, stříbro a platina jsou také drahé (ušlechtilé) kovy . Kromě toho jsou v malém množství přítomny v mořské vodě a v živých organismech (přitom hrají důležitou roli).

Je známo, že 3 % lidského těla tvoří kovy [9] . Nejvíce v těle vápník (v kostech ) a sodík , které působí jako elektrolyt v intersticiální tekutině a cytoplazmě. Hořčík se hromadí ve svalech a nervovém systému , měď - v játrech , železo - v krvi .

Kovovýroba

Příprava rudy

Kovy se získávají ze země v procesu těžby . Vytěžené rudy slouží jako poměrně bohatý zdroj základních prvků. K určení polohy rud v zemské kůře se používají speciální vyhledávací metody, včetně průzkumu a výzkumu rudných ložisek. Ložiska rud jsou vytvářena povrchovými nebo povrchovými a podzemními nebo důlními metodami. Někdy se používá kombinovaná (otevřená podzemní) metoda rozvoje rudních ložisek.

Po vytěžení rud jsou obvykle podrobeny benefici . Současně se izoluje jedna nebo více užitečných složek z výchozích nerostných surovin - rudných koncentrátů , meziproduktů a hlušiny . Při obohacovacích procesech se využívá rozdílů mezi minerály užitné složky a odpadní horniny v hustotě, magnetické susceptibilitě, smáčivosti, elektrické vodivosti, velikosti, tvaru zrna, chemických vlastnostech atd.

Práce s rudou

Z vytěžené a obohacené rudy se kovy získávají zpravidla chemickou nebo elektrolytickou redukcí. V pyrometalurgii se k přeměně rudy na kovové suroviny používají vysoké teploty, v hydrometalurgii se ke stejnému účelu používá chemie vody. Použité metody závisí na druhu kovu a typu znečištění.

Když je kovová ruda iontovou sloučeninou kovu a nekovu, je obvykle podrobena tavení – zahřívání redukčním činidlem – k extrakci čistého kovu. Mnoho běžných kovů, jako je železo , měď a cín , se taví za použití uhlíku jako redukčního činidla. Některé kovy, jako je hliník a sodík , nemají žádné ekonomicky životaschopné redukční činidlo a získávají se pomocí elektrolýzy . [10] [11]

Sulfidové rudy nejsou přímo rafinovány na čistý kov, ale jsou vypalovány na vzduchu, aby se přeměnily na oxidy.

Fyzikální vlastnosti kovů

Tvrdost

Všechny kovy (kromě rtuti a podmíněně Francie ) jsou za normálních podmínek v pevném stavu , mají však různou tvrdost . Níže uvedená tabulka ukazuje tvrdost některých kovů na Mohsově stupnici .

Tvrdost některých kovů na Mohsově stupnici: [12]

Tvrdost	Kov
0,2	Cesium
0,3	Rubidium
0,4	Draslík
0,5	Sodík
0,6	Lithium
1.2	Indium
1.2	Thallium
1.25	Baryum
1.5	Stroncium
1.5	Gallium
1.5	Cín
1.5	Vést
1.5	Merkur (TV)
1,75	Vápník
2,0	Kadmium
2.25	Vizmut
2.5	Hořčík
2.5	Zinek
2.5	Lanthanum
2.5	stříbrný
2.5	Zlato
2.59	Yttrium
2,75	Hliník
3.0	Měď
3.0	Antimon
3.0	Thorium
3.17	Scandium
3.5	Platina
3,75	Kobalt
3,75	palladium
3,75	Zirkonium
4,0	Žehlička
4,0	Nikl
4,0	Hafnium
4,0	Mangan
4.5	Vanadium
4.5	Molybden
4.5	Rhodium
4.5	Titan
4,75	niob
5,0	Iridium
5,0	ruthenium
5,0	Tantal
5,0	Technecium
5,0	Chrom
5.5	Beryllium
5.5	Osmium
5.5	Rhenium
6.0	Wolfram
6.0	β-uran

Bod tání

Teploty tání čistých kovů se pohybují od -39°C (rtuť) do 3410°C ( wolfram ). Teplota tání většiny kovů (s výjimkou alkálií) je vysoká, avšak některé kovy, jako je cín a olovo , se mohou roztavit na běžném elektrickém nebo plynovém sporáku .

Hustota

Podle hustoty se kovy dělí na lehké (hustota 0,53 ÷ 5 g / cm³) a těžké (5 ÷ 22,5 g / cm³). Nejlehčím kovem je lithium (hustota 0,53 g/cm³). V současné době není možné pojmenovat nejtěžší kov, protože hustoty osmia a iridia - dvou nejtěžších kovů - jsou téměř stejné (asi 22,6 g / cm³ - přesně dvojnásobek hustoty olova) a je extrémně obtížné vypočítat jejich přesnou hustota: pro K tomu je nutné kovy kompletně vyčistit, protože případné nečistoty snižují jejich hustotu.

Plasticita

Většina kovů je tažná, což znamená, že kovový drát lze ohýbat, aniž by se zlomil. To je způsobeno přemístěním vrstev atomů kovu bez přerušení vazby mezi nimi. Nejplastičtější je zlato, stříbro a měď . Ze zlata lze vyrobit fólii o tloušťce 0,003 mm, která se používá na zlacení výrobků. Ne všechny kovy jsou však plastové. Zinkový nebo cínový drát při ohýbání křupe; mangan a vizmut se při deformaci vůbec neohýbají , ale okamžitě se lámou . Plasticita závisí také na čistotě kovu; Velmi čistý chrom je tedy velmi tažný, ale znečištěný i menšími nečistotami se stává křehkým a tvrdším. Některé kovy, jako je zlato, stříbro, olovo, hliník, osmium, mohou růst společně, ale to může trvat desetiletí.

Elektrická vodivost

Všechno kovy dobře vedou elektrický proud ; toto je kvůli přítomnosti v jejich krystalových mřížkách pohyblivých elektronů pohybujících se pod akcí elektrického pole . Stříbro, měď a hliník mají nejvyšší elektrickou vodivost ; z tohoto důvodu se jako materiál drátu nejčastěji používají poslední dva kovy . Sodík má také velmi vysokou elektrickou vodivost, jsou známy pokusy použít v experimentálních zařízeních sodíkové vodiče ve formě tenkostěnných trubek z nerezové oceli plněných sodíkem. Vzhledem k nízké specifické hmotnosti sodíku se stejným odporem jsou sodíkové „dráty“ mnohem lehčí než měď a dokonce o něco lehčí než hliník.

Tepelná vodivost

Vysoká tepelná vodivost kovů závisí také na pohyblivosti volných elektronů. Proto je řada tepelných vodivostí podobná řadě elektrických vodivostí a nejlepším vodičem tepla, jako je elektřina, je stříbro. Sodík také nachází využití jako dobrý vodič tepla; Všeobecně známé je například použití sodíku ve ventilech automobilových motorů pro zlepšení jejich chlazení.

Vizmut a rtuť mají nejnižší tepelnou vodivost.

Barva

Barva většiny kovů je přibližně stejná - světle šedá s namodralým nádechem. Zlato, měď a cesium jsou žluté, červené a světle žluté. Osmium má dobře definovanou modrou barvu.

Interakce s jednoduchými látkami

Na vnější elektronické úrovni má většina kovů malý počet elektronů (1-3), takže ve většině reakcí působí jako redukční činidla (tj. „rozdávají“ své elektrony).

Reakce s jednoduchými látkami

Všechny kovy reagují s kyslíkem kromě zlata a platinových kovů. Reakce se stříbrem probíhá při vysokých teplotách, ale oxid stříbrný prakticky nevzniká, protože je tepelně nestabilní. V závislosti na kovu mohou být výstupem oxidy , peroxidy , superoxidy :

{\mathsf {4Li+O_{2}=2Li_{2}O))

oxid lithný

{\mathsf {2Na+O_{2}=Na_{2}O_{2))}

peroxid sodný

{\mathsf {K+O_{2}=KO_{2))}

superoxid draselný

Pro získání oxidu z peroxidu se peroxid redukuje kovem:

{\mathsf {Na_{2}O_{2}+2Na=2Na_{2}O))

U středně a nízkoaktivních kovů dochází při zahřívání k reakci:

{\mathsf {3Fe+2O_{2}=Fe_{3}O_{4}}}

{\mathsf {2Hg+O_{2}=2HgO}}

{\mathsf {2Cu+O_{2}=2CuO}}

Pouze nejaktivnější kovy reagují s dusíkem, pouze lithium interaguje při pokojové teplotě a tvoří nitridy :

{\mathsf {6Li+N_{2}=2Li_{3}N}}

Při zahřátí:

{\mathsf {2Al+N_{2}=2AlN}}

{\mathsf {3Ca+N_{2}=Ca_{3}N_{2))}

Všechny kovy reagují se sírou kromě zlata a platiny.

Železo při zahřívání reaguje se sírou za vzniku sulfidu :

{\mathsf {Fe+S=FeS}}

S vodíkem reagují pouze nejaktivnější kovy, tedy kovy skupin IA a IIA, kromě Be. Reakce se provádějí při zahřívání za vzniku hydridů . Při reakcích působí kov jako redukční činidlo, oxidační stav vodíku je -1:

{\mathsf {2Na+H_{2}=2NaH}}

{\mathsf {Mg+H_{2}=MgH_{2}}}

S uhlíkem reagují pouze nejaktivnější kovy. V tomto případě se tvoří acetylenidy nebo methanidy . Acetylidy reagují s vodou za vzniku acetylenu , z metanidů metan .

{\mathsf {2Na+2C=Na_{2}C_{2}}}

{\mathsf {Na_{2}C_{2}+2H_{2}O=2NaOH+C_{2}H_{2}}}

Interakce kyselin s kovy

Kovy reagují s kyselinami jinak. Kovy v řadách elektrochemické aktivity kovů (ERAM) až po vodík interagují téměř se všemi kyselinami.

Interakce neoxidačních kyselin s kovy v elektrické řadě aktivity kovů na vodík

Dochází k substituční reakci, která je také redoxní reakcí:

{\mathsf {Mg+2HCl=MgCl_{2}+H_{2}\uparrow ))

{\mathsf {2Al+2H_{3}PO_{4}=2AlPO_{4}+3H_{2}\uparrow ))

Interakce koncentrované kyseliny sírové H 2 SO 4 s kovy

Oxidující kyseliny mohou také interagovat s kovy stojícími v ERAM po vodíku:

{\mathsf {Cu+2H_{2}SO_{4}=CuSO_{4}+SO_{2}\uparrow +2H_{2}O))

Vysoce zředěná kyselina reaguje s kovem podle klasického schématu:

{\mathsf {Mg+H_{2}SO_{4}=MgSO_{4}+H_{2}\uparrow ))

Jak se koncentrace kyseliny zvyšuje, tvoří se různé produkty:

{\mathsf {Mg+2H_{2}SO_{4}=MgSO_{4}+SO_{2}\uparrow +2H_{2}O))

{\mathsf {3Mg+4H_{2}SO_{4}=3MgSO_{4}+S\downarrow +4H_{2}O))

{\mathsf {4Mg+5H_{2}SO_{4}=4MgSO_{4}+H_{2}S\uparrow +4H_{2}O))

Reakce na kyselinu dusičnou (HNO 3 )

{\mathsf {Cu+4HNO_{3}(60\%)=Cu(NO_{3})_{2}+2NO_{2}\uparrow +2H_{2}O))

{\mathsf {3Cu+8HNO_{3}(30\%)=3Cu(NO_{3})_{2}+2NO\uparrow +4H_{2}O))

Při interakci s aktivními kovy existuje ještě více možností reakce:

{\mathsf {Zn+4HNO_{3}(60\%)=Zn(NO_{3})_{2}+2NO_{2}\uparrow +2H_{2}O))

{\mathsf {3Zn+8HNO_{3}(30\%)=3Zn(NO_{3})_{2}+2NO\uparrow +4H_{2}O))

{\mathsf {4Zn+10HNO_{3}(20\%)=4Zn(NO_{3})_{2}+N_{2}O\uparrow +5H_{2}O))

{\mathsf {5Zn+12HNO_{3}(10\%)=5Zn(NO_{3})_{2}+N_{2}\uparrow +6H_{2}O))

{\mathsf {4Zn+10HNO_{3}(3\%)=4Zn(NO_{3})_{2}+NH_{4}NE_{3}+3H_{2}O))

Legování

Legování je vnášení dalších prvků do taveniny, které upravují mechanické, fyzikální a chemické vlastnosti základního materiálu.

Elektronická struktura

Všechny kovy mají slabou vazbu valenčních elektronů ( elektronů ve vnější energetické hladině) s jádrem . Vzniklý potenciálový rozdíl ve vodiči díky tomu vede k lavinovitému pohybu elektronů (tzv. vodivostní elektrony ) v krystalové mřížce . Sbírka takových elektronů je často označována jako elektronový plyn . Kromě elektronů přispívají k tepelné vodivosti fonony (chvění mřížky). Plasticita je způsobena malou energetickou bariérou pro pohyb dislokací a posun krystalografických rovin. Tvrdost může být vysvětlena velkým počtem strukturálních defektů (intersticiální atomy, vakance atd.).

Díky snadnému návratu elektronů je možná oxidace kovů, která může vést ke korozi a další degradaci vlastností. Schopnost oxidovat lze rozpoznat podle řady aktivit kovů . Tato skutečnost potvrzuje nutnost použití kovů v kombinaci s dalšími prvky ( slitina , z nichž nejvýznamnější je ocel ), jejich legování a použití různých povlaků.

Pro přesnější popis elektronových vlastností kovů je nutné využít kvantovou mechaniku . U všech pevných látek s dostatečnou symetrií se energetické hladiny elektronů jednotlivých atomů překrývají a tvoří povolené pásy a pás tvořený valenčními elektrony se nazývá valenční pás . Slabá vazba valenčních elektronů v kovech vede k tomu, že se valenční pás v kovech ukazuje jako velmi široký a všechny valenční elektrony nestačí k jeho úplnému vyplnění.

Základní vlastností takto částečně zaplněné zóny je, že již při minimálním přiloženém napětí začíná ve vzorku přeskupování valenčních elektronů, tedy protéká elektrický proud .

Stejně vysoká pohyblivost elektronů vede k vysoké tepelné vodivosti, stejně jako ke schopnosti zrcadlit elektromagnetické záření (což dodává kovům charakteristický lesk).

Struktura kovů

Žádný kov nelze připravit v absolutně čistém stavu. Technicky "čisté" kovy mohou obsahovat až několik procent nečistot, a pokud jsou tyto nečistoty prvky s nízkou atomovou hmotností (například uhlík , dusík nebo kyslík ), pak z hlediska atomových procent může být obsah těchto nečistot velmi vysoký. . První malá množství nečistot v kovu obvykle vstupují do krystalu jako pevný roztok. Existují dva hlavní typy pevných roztoků :

za prvé, když jsou atomy nečistot mnohem menší než atomy kovu rozpouštědla, jsou rozpuštěné atomy umístěny v mřížce rozpouštědla podél mezer nebo "prázdnin". Vznik takových pevných roztoků – intersticiálních pevných roztoků – je téměř vždy doprovázen expanzí mřížky rozpouštědla a v blízkosti každého rozpuštěného atomu dochází k místnímu pokřivení mřížky;
za druhé, když jsou atomy nečistoty a rozpouštědla přibližně stejně velké, vzniká substituční pevný roztok, ve kterém atomy rozpuštěného prvku nahrazují atomy rozpouštědla, takže atomy obou typů zaujímají místa v místech společného mříž. V takových případech je kolem každého rozpuštěného atomu také zkreslená oblast a zda se mřížka bude roztahovat nebo smršťovat v tomto případě závisí na relativní velikosti atomů rozpouštědla a rozpuštěné látky [13] .

Pro většinu kovů jsou nejdůležitějšími prvky, které tvoří intersticiální pevné roztoky, vodík, bor, uhlík, dusík a kyslík. Přítomnost dislokací vždy vede ke vzniku anomálně velkých nebo malých meziatomových vzdáleností. V přítomnosti nečistot je každá dislokace obklopena "atmosférou" atomů nečistot. Nečistotové atmosféry „pinují“ dislokace, protože v důsledku pohybu dislokací se vytvoří nová konfigurace se zvýšenou energií. Hranice mezi krystaly jsou také oblasti s anomálními meziatomovými vzdálenostmi, a proto také rozpouštějí atomy nečistot snadněji než nezkreslené oblasti krystalů.

S nárůstem obsahu nečistot se do objemu krystalu dostávají i rozpuštěné atomy, ale stále je přebytek nečistot podél hranic zrn a kolem dislokací. Když obsah nečistot překročí mez rozpustnosti, objeví se nová fáze, kterou může být buď rozpuštěná látka, nebo přechodná fáze nebo sloučenina. V takových případech mohou být hranice mezi fázemi dvojího druhu. V obecném případě je krystalová struktura částic nečistot příliš odlišná od struktury rozpouštěcího kovu, takže mřížky dvou fází se nemohou transformovat do sebe a vytvořit souvislou strukturu. V takových případech se na fázových hranicích tvoří vrstvy s nepravidelnou (deformovanou) strukturou. Vznik volné povrchové energie je spojen s tvorbou hranic, ale deformační energie mřížky rozpouštědla je relativně nízká. V takových případech se říká, že tyto částice jsou emitovány nekoherentně.

V řadě případů jsou meziatomové vzdálenosti a krystalová struktura kovu rozpouštědla a částic nečistot takové, že některé roviny mohou být navzájem spojeny a tvoří souvislou strukturu. Potom říkají, že částice druhé fáze jsou odděleny koherentně, a protože konjugace mřížek není nikdy absolutně přesná, kolem hranice se vytvoří silně namáhaná oblast. V případech, kdy je deformační energie na to příliš vysoká, se sousední krystaly mohou dotýkat takovým způsobem, že v tomto případě se v hraničních vrstvách objeví oblasti elastické deformace a na samotném rozhraní se objeví dislokace. V takových případech se říká, že částice jsou separovány semi-koherentně [14] .

Se zvýšením teploty, v důsledku zvýšení amplitudy atomových vibrací, se může vytvořit defekt v krystalové mřížce, který se nazývá vakance nebo "díra". Difúze vakancí je jedním z mechanismů vzniku dislokací [15] .

Ke krystalizaci kovu dochází zpravidla přechlazením za vzniku dendritické struktury . Jak dendritické krystaly rostou, dostávají se do kontaktu a vytvářejí se různé strukturální defekty. Ve většině případů kov tuhne, takže první část krystalů obsahuje méně nečistot než následující. Nečistoty se proto zpravidla koncentrují na hranicích zrn a vytvářejí stabilní struktury [16] .

Aplikace kovů

Konstrukční materiály

Kovy a jejich slitiny jsou jedním z hlavních konstrukčních materiálů moderní civilizace. To je dáno především jejich vysokou pevností , rovnoměrností a nepropustností pro kapaliny a plyny . Kromě toho lze změnou složení slitin měnit jejich vlastnosti ve velmi širokém rozsahu.

Elektromateriály

Kovy se používají jak jako dobré vodiče elektřiny (měď, hliník), tak jako vysoce odolné materiály pro rezistory a elektrická topná tělesa ( nichrom atd.).

Instrumentální materiály

Kovy a jejich slitiny jsou široce používány pro výrobu nástrojů (jejich pracovní části). V zásadě se jedná o nástrojové oceli a tvrdé slitiny . Diamant , nitrid boru a keramika se také používají jako nástrojové materiály .

Historie vývoje myšlenek o kovech

Seznámení člověka s kovy začalo zlatem , stříbrem a mědí , tedy kovy nacházejícími se ve volném stavu na zemském povrchu; následně se k nim připojily kovy, které jsou v přírodě široce rozšířeny a snadno se izolují z jejich sloučenin: cín , olovo , železo a rtuť . Těchto sedm kovů znalo lidstvo v dávných dobách. Mezi staroegyptskými artefakty jsou zlaté a měděné předměty, které podle některých zdrojů spadají do doby odstraněné 3000-4000 let před naším letopočtem. E.

Zinek , vizmut , antimon a na počátku 18. století arsen se k sedmi známým kovům přidával až ve středověku . Od poloviny 18. století počet objevených kovů rychle roste a na začátku 20. století dosahuje 65 a na začátku 21. století až 96.

Žádný z chemických průmyslů nepřispěl tolik k rozvoji chemických znalostí jako procesy spojené s výrobou a zpracováním kovů; nejdůležitější momenty v dějinách chemie jsou spojeny s jejich historií. Vlastnosti kovů jsou tak charakteristické, že již v nejstarších dobách tvořily zlato, stříbro, měď, olovo, cín, železo a rtuť jednu přirozenou skupinu homogenních látek a pojem „kov“ patří k nejstarším chemickým pojmům. Názory na jejich povahu se však ve víceméně určité podobě objevují až ve středověku mezi alchymisty . Pravda, už Aristotelovy představy o přírodě: utváření všeho, co existuje ze čtyř živlů (oheň, země, voda a vzduch), naznačovaly složitost kovů; ale tyto myšlenky byly příliš vágní a abstraktní. Pro alchymisty je koncept složitosti kovů a v důsledku toho víra ve schopnost přeměňovat jeden kov v jiný, uměle je vytvářet, hlavním konceptem jejich vidění světa.

Teprve Lavoisier objasnil roli vzduchu při spalování a ukázal, že zisk na hmotnosti kovů při výpalu pochází z přídavku kyslíku ze vzduchu ke kovům, a tak stanovil, že akt hoření kovů není rozpad na prvky, ale, naopak akt kombinace, otázka složitosti kovů byla rozhodnuta negativně. Kovy byly přiřazeny k jednoduchým chemickým prvkům, kvůli základní Lavoisierově myšlence, že jednoduchá tělesa jsou ta, od kterých nebylo možné izolovat jiná tělesa. S vytvořením periodického systému chemických prvků Mendělejevem v něm zaujaly prvky kovů své právoplatné místo.

Viz také

Poznámky

↑ Slovník cizích slov. - M .: " Ruský jazyk ", 1989. - 624 s. ISBN 5-200-00408-8
↑ Přísně vzato, kvůli amfoterním chemickým vlastnostem jsou polokovy ( metaloidy ) samostatnou skupinou, která není příbuzná ani kovům, ani nekovům; Do skupiny kovů je lze přiřadit pouze podmíněně.
↑ Ranga P. Dias, Isaac F. Silvera. Pozorování Wigner-Huntingtonova přechodu na kovový vodík // Věda . — 26. 1. 2017. — P. eaal1579 . — ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203 . - doi : 10.1126/science.aal1579 . Archivováno z originálu 15. února 2017.
↑ In, Geologie . Vědci konečně vytvořili kovový vodík , geologie IN . Archivováno z originálu 30. ledna 2017. Staženo 28. ledna 2017.
↑ V USA provedli vědci přelomový experiment. Dostali kovový vodík (7. ledna 2017). Archivováno 12. listopadu 2020. Staženo 3. června 2022.
↑ Kovy // Encyklopedický slovník mladého fyzika. / Comp. V. A. Čujanov. - M .: Pedagogika, 1984. - str. 165-167 Archivováno 11. března 2016 na Wayback Machine . — 352 s.
↑ Lomonosov M. V. Základy hutnictví a hornictví. - Petrohrad: Císařská akademie věd, 1763. - 416 s.
↑ Etymologický slovník ruského jazyka. Problém. 10: M / Edited by A. F. Zhuravlev and N. M. Shansky. - M .: Nakladatelství Moskevské státní univerzity, 2007. - 400 s. ISBN 978-5-211-05375-5
↑ Jurij Kukškin. Chemie je všude kolem nás Archivováno 25. ledna 2012 na Wayback Machine
↑ Národní laboratoř Los Alamos - Sodík . Získáno 8. června 2007. Archivováno z originálu 4. srpna 2012. (neurčitý)
↑ Národní laboratoř Los Alamos - hliník . Získáno 8. června 2007. Archivováno z originálu 4. srpna 2012. (neurčitý)
↑ Cookery A.S. Tvrdost minerálů. - Akademie věd SSSR, 1963. - S. 197-208. — 304 s.
↑ Hume-Rothery, 1965 , s. 92.
↑ Hume-Rothery, 1965 , s. 93-94.
↑ Hume-Rothery, 1965 , s. 97.
↑ Hume-Rothery, 1965 , s. 103.

Literatura

Vukolov S.P. Metals and metaloids // Encyklopedický slovník Brockhaus a Efron : v 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.
Gulyaev A.P. Metal Science . - 6. - M .: Metalurgie, 1986. - 544 s.
Sheipak A. A. Kapitola II. Hutnictví // Technologie v historickém vývoji . - 2. - M. : MGIU, 2004. - T. II. - S. 54-108. - 302 s.
Venetsky S.I. Ve světě kovů. - M .: Metalurgie, 1982. - 256 s.
Venetsky S.I. O vzácných a rozptýlených: Příběhy o kovech / Předmluva. A. F. Bělová. - M . : Metalurgie, 1980. - 184 s.
Hume-Rothery V. Úvod do fyzikální metalurgie. — Per. z angličtiny. V. M. Glazov a S. N. Gorin. - Moskva: Metalurgie, 1965. - 203 s.

Odkazy

Řady elektrochemické aktivity kovů
Eu , Sm , Li , Cs , Rb , K , Ra , Ba , Sr , Ca , Na , Ac , La , Ce , Pr , Nd , Pm , Gd , Tb , Mg , Y , Dy , Am , Ho , Er , Tm , Lu , Sc , Pu , Th , Np , U , Hf , Be , Al , Ti , Zr , Yb , Mn , V , Nb , Pa , Cr , Zn , Ga , Fe , Cd , In , Ti , Co , Ni , Te , Mo , Sn , Pb , H 2 , W , Sb , Bi , Ge , Re , Cu , Tc , Te , Rh , Po , Hg , Ag , Pd , Os , Ir , Pt , Au

Periodická tabulka
Dmitrij Ivanovič Mendělejev Periodický zákon Skupiny prvků
Formáty	krátký Po blokech Rozšířené zvětšený Elektronické konfigurace Elektronegativita Alternativní Izotopy prvků
Seznam položek podle	...Název ... Etymologie ...otevírací doba ...oxidační stavy ... Tvrdost ... Prevalence u člověka : stopové prvky makroživiny Organogeny ... Hodnota standardních elektrochemických potenciálů
Skupiny	jeden 2 3 čtyři 5 6 7 osm 9 deset jedenáct 12 13 čtrnáct patnáct 16 17 osmnáct
Období	jeden 2 3 čtyři 5 6 7 osm
Rodiny chemických prvků	nekovy Polokovy (metaloidy) Kovy Nepřechodné prvky přechodné kovy Post-přechodové kovy Vnitřní přechodné kovy Lanthanoidy aktinidy Transuranium superpřechodové kovy lehké kovy Těžké kovy Supertěžké prvky (transaktinoidy) Žáruvzdorné kovy Kovy skupiny platiny ušlechtilé kovy Neželezné kovy radioaktivní prvky umělé prvky Vzácné předměty prvky vzácných zemin Stopové prvky Monoizotopické prvky Polyizotopové prvky
Blok periodické tabulky	s-prvky p-prvky d-prvky f-prvky g-prvky
jiný	Lanthanoidová kontrakce aktinoidní kontrakce Předpokládané prvky Symboly chemických prvků seznam
Periodická tabulka Kategorie:Periodický systém Portál: Chemie {{ Periodický systém prvků }}

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Skvělý norský Velký Rus Velký sovět (1 ed.) Brockhaus a Efron Malý Brockhaus a Efron Britannica (online) Treccani Universalis
V bibliografických katalozích	NDL : 00565895 NKC : ph114995

Hutnictví

Obecné pojmy Kovy Slitina Hutní přerozdělování Železárny a ocelárny Hutní komplex Hutník Historie výroby a použití železa

Průmyslová odvětví

Podle typu produktu	Hutnictví železa Neželezná metalurgie Metalurgie vzácných zemin Metalurgie radioaktivních kovů
Podle hlavního procesu	Hydrometalurgie Pyrometalurgie Prášková metalurgie Metalthermy
Podle druhu použité energie	Elektrometalurgie Plazmová metalurgie
Na tavený kov	Hliník Měď

Základní
procesy

Příprava surovin pro tavení	aglomerace Aglomerace peletizace Briketování Koksování
Výroba železa	doménový proces Foukání vysoké pece horký výboj Přímá redukce železa
Výroba oceli	proces převodníku proces otevřeného krbu Bessemerův proces Thomasův proces Pudling Kyslíko-plynová rafinace Sekundární zpracování oceli legování Deoxidace kovů Odsiřování
Procesy metalurgie neželezných kovů	Aluminotermie Millerův proces rafinace
Tváření kovů	Válcování Lisování Výkres Kování Lisování rožeň
Obecné a související procesy	vakuová metalurgie Tepelné zpracování kovů Casting Svařování Koroze

Hlavní
jednotky

Příprava surovin pro tavení	sintrovací stroj pečicí stroj lis na brikety koksová baterie
Tavení	Vysoká pec Konvertor otevřená nístějová pec oblouková ocelová pec Indukční trouba Vanyukovova trouba Kelímek
Slévárna	CCM Plíseň
Tváření kovů	válcovna Kvetoucí Slabování lis Voloka Razítko
Pomocný	Vysavač Mixér

Hlavní produkty
a materiály

Suroviny a polotovary	Hutní koncentrát Aglomerovat pelety Vápenec Limetka Tavidla Šrot Kola Uhlí Palivo z práškového uhlí Ropný koks Feroslitiny Horké briketované železo Květ
produkty	Litina Ocel Ingot černé kovy
Pomocný	Granulovaná struska Matný

Vědní obory

jiný

Metalurgie (nakladatelství)

Metalurgie podle zemí Rusko Ukrajina Kazachstán USA Indie Čína Japonsko Německo