همه عناصر می توانند فلز، غیرفلز یا متالوئید باشند. مهم است که بدانیم یک عنصر خاص فلز است یا غیرفلز. نمونه هایی از فلزات عبارتند از طلا، نقره، آلومینیوم، نیکل و غیره. نمونه هایی از غیر فلزات عبارتند از گازهایی مانند اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن. اما متالوئیدهایی مانند بور، سیلیکون یا آرسنیک نیز وجود دارد.
همه آنها ویژگی های متفاوتی دارند که استفاده از آنها بسیار وابسته است.
در این درس با فلزات آشنا می شویم. ما قصد داریم بفهمیم:
هنگامی که فلز تازه تهیه شده، صیقلی یا شکسته می شود، ماده ای است که ظاهری درخشان نشان می دهد و جریان الکتریکی و گرما را نسبتاً خوب هدایت می کند. فلزات معمولاً چکش‌خوار هستند (می‌توان آنها را به شکل ورقه‌های نازک چکش کرد) یا انعطاف‌پذیر (می‌توان آنها را به سیم کشید).
فلزات به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. اجسام زیادی در اطراف ما وجود دارد که از فلز ساخته شده اند یا یک فلز را تشکیل می دهند. چنین اشیایی شامل جواهرات، کارد و چنگال، سیم، وسایل نقلیه، ساختمان ها و غیره است.
فلز می تواند به عنصر، ترکیب یا آلیاژی اشاره داشته باشد که رسانای خوبی برای الکتریسیته و گرما است.
آلیاژ ترکیبی از فلزات یا فلزی است که با یک یا چند عنصر دیگر ترکیب شده است. به عنوان مثال، از ترکیب عناصر فلزی طلا و مس، طلای سرخ، طلا و نقره به طلای سفید و نقره با مس، نقره استرلینگ تولید می کند.
برخی از فلزات در پوسته زمین یافت می شوند. اغلب فلزات موجود در طبیعت با سنگ ها و مواد معدنی مخلوط می شوند. هنگامی که فلز با سنگ ها و مواد معدنی مخلوط می شود، سنگ معدن نامیده می شود. سنگ معدن از طریق معادن از زمین استخراج می شود. به طور معمول، این کار از طریق دو تکنیک اساسی انجام می شود: زیرسطحی (زیرزمینی) و استخراج سطحی. سپس، اغلب از طریق ذوب، برای استخراج فلزات ارزشمند، تصفیه یا تصفیه می شود. با ارزش ترین ذخایر سنگ معدن حاوی فلزاتی است که برای صنعت و تجارت حیاتی هستند، مانند مس، طلا و آهن. به طور معمول، این کار از طریق دو تکنیک اساسی انجام می شود: زیرسطحی (زیرزمینی) و استخراج سطحی.
متداول ترین فلزات زیر هستند:
طلا (نماد شیمیایی: Au )
طلا یک عنصر شیمیایی، یک فلز گرانبها زرد براق و متراکم با نماد شیمیایی Au است. طلا دارای چندین ویژگی است که آن را در طول تاریخ بسیار ارزشمند کرده است. بیشتر برای ساخت جواهرات، مدال ها و جوایز، سکه های طلا، همچنین در دندانپزشکی و پزشکی، الکترونیک و کامپیوتر و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود.
نقره (نماد شیمیایی: Ag)
نقره یک عنصر شیمیایی با نماد Ag و عدد اتمی 47 است. از آن برای جواهرات و ظروف نقره استفاده می شود که ظاهر آن مهم است. نقره برای ساخت آینه استفاده می شود، زیرا بهترین بازتابنده نور مرئی است، اگرچه با گذشت زمان کدر می شود. همچنین در آلیاژهای دندانی، کنتاکت های الکتریکی و باتری ها استفاده می شود.
آهن (نماد شیمیایی: Fe)
آهن یک عنصر شیمیایی با نماد Fe و عدد اتمی 26 است. فلزی است که در اولین سری انتقال و گروه 8 جدول تناوبی قرار دارد. این عنصر، از نظر جرم، رایج ترین عنصر روی زمین است، درست در مقابل اکسیژن، و بیشتر هسته بیرونی و درونی زمین را تشکیل می دهد. حتی اگر به راحتی زنگ می زند، اما مهم ترین فلز است. 90 درصد تمام فلزاتی که امروزه تصفیه می شود، آهن است.
مس (نماد شیمیایی: Cu)
مس یک عنصر شیمیایی با نماد Cu و عدد اتمی 29 است. فلزی نرم، چکش خوار و انعطاف پذیر با رسانایی حرارتی و الکتریکی بسیار بالا. یک سطح تازه از مس خالص دارای رنگ صورتی مایل به نارنجی است. بیشتر مس در تجهیزات الکتریکی مانند سیم کشی و موتورها، قابلمه ها و تابه های پخت و پز، لوله ها و لوله ها، رادیاتور خودرو و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود.
نیکل (نماد شیمیایی: Ni)
نیکل یک عنصر شیمیایی با نماد Ni و عدد اتمی 28 است. این یک فلز درخشان نقره‌ای مایل به سفید با رنگ طلایی کمی است. بیشتر تولید نیکل برای عناصر آلیاژی، پوشش‌ها، باتری‌ها و برخی مصارف دیگر مانند لوازم آشپزخانه، تلفن همراه، تجهیزات پزشکی، حمل‌ونقل، ساختمان‌ها، تولید برق و جواهرات استفاده می‌شود. استفاده از نیکل با تولید فرونیکل برای فولاد ضد زنگ (66٪) غالب است.
آلومینیوم (نماد شیمیایی: Al)
آلومینیوم یک عنصر شیمیایی با نماد Al و عدد اتمی 13 است. آلومینیوم چگالی کمتری نسبت به سایر فلزات رایج دارد و تقریباً یک سوم چگالی فولاد است. آلومینیوم از نظر بصری شبیه نقره است، هم از نظر رنگ و هم از نظر توانایی عالی در بازتاب نور. آلومینیوم در محصولات متنوعی از جمله قوطی، فویل، ظروف آشپزخانه، قاب پنجره، بشکه آبجو و قطعات هواپیما استفاده می شود.
جیوه (نماد شیمیایی: Hg)
جیوه یک عنصر شیمیایی با نماد جیوه و عدد اتمی 80 است. معمولاً به عنوان نقره زنده شناخته می شود و قبلاً هیدرارژیروم نامیده می شد. جیوه تنها عنصر فلزی است که در شرایط استاندارد دما و فشار مایع است. از جیوه می توان برای ساخت دماسنج، فشارسنج و سایر ابزارهای علمی استفاده کرد. جیوه رسانای الکتریسیته است و برای ساخت کلیدهای بی صدا و وابسته به موقعیت استفاده می شود. بخار جیوه در چراغ های خیابان، لامپ های فلورسنت و تابلوهای تبلیغاتی استفاده می شود.
تیتانیوم (نماد شیمیایی: Ti)
تیتانیوم یک عنصر شیمیایی با نماد Ti و عدد اتمی 22 است. این یک فلز انتقالی درخشان با رنگ نقره‌ای، چگالی کم و استحکام بالا است. تیتانیوم در برابر خوردگی در آب دریا، آکوا رژیا و کلر مقاوم است. از آن برای ساخت جواهرات، پروتز، راکت تنیس، ماسک دروازه بان، قیچی، قاب دوچرخه، ابزار جراحی، تلفن همراه و سایر محصولات با کارایی بالا استفاده می شود.
خواص فیزیکی معمول فلزات عبارتند از:
برخی از فلزات دارای خواص غیر معمولی هستند. مثلا:
الکترون هایی که از هسته دورتر هستند به فلز درخشش می دهند. نور این الکترون‌های بیرونی را منعکس می‌کند یا از آن منعکس می‌شود. این باعث می شود فلز براق به نظر برسد. به این ظاهر براق روی سطح برخی از فلزات، درخشندگی می گویند.
