धातुएं हमें हमेशा और हर जगह घेरती हैं। आज यह कई चीजों का एक अभिन्न अंग है जिनका हम हर दिन उपयोग करते हैं। आप जिस कमरे में हैं उसे देखने के लिए बस इतना ही काफी है कि यह वास्तव में ऐसा ही है।
स्कूल के समय से ही हम जानते हैं कि इन सभी खनिजों को दो बड़े समूहों में बांटा गया है - लौह और अलौह धातु। उनमें से कौन किस समूह से संबंधित है, हमें पता लगाना है। हमारे ग्रह पर कौन सी अलौह धातुएं मौजूद हैं?
काली धातु क्या है
"लौह धातुओं" की श्रेणी में लोहा और इसके सभी मिश्र धातु शामिल हैं जो वर्तमान में मौजूद हैं। अपने शुद्ध रूप में लोहा केवल शोध प्रयोगशालाओं में ही पाया जाता है। मुख्य रूप से यह स्टील है।
इस प्रकार की धातु लोहे को कार्बन के साथ मिलाकर और अतिरिक्त तत्वों को जोड़कर बनाई जाती है जो परिणामी धातु को एक विशेष उत्पादन (उदाहरण के लिए, चुंबकीय) में आवश्यक कुछ गुण प्रदान करते हैं।
लोहा और स्टील
एक नियम के रूप में, लौह धातुओं के उत्पादन में, कई मानक चरण होते हैं: अयस्क का निष्कर्षण और ब्लास्ट फर्नेस में इसका प्रसंस्करण। इसके बाद कच्चा लोहा प्राप्त होता है, जिससे बाद में प्राप्त होता हैकिसी भी प्रकार के स्टील और लौह मिश्र धातु। उत्तरार्द्ध अधिक बार भारी उद्योग में उपयोग किए जाते हैं। उनके विपरीत, अलौह धातु एक नरम पदार्थ है जिसमें थोड़ा अलग गुण होते हैं, उनका उपयोग एक अलग क्षेत्र में किया जाता है।
कच्चा लोहा की संरचना में 93% लोहा और लगभग 3-5% कार्बन, साथ ही कम मात्रा में अवशिष्ट तत्व शामिल हैं। इस सामग्री का उपयोग शायद ही कभी उत्पादन के लिए किया जाता है क्योंकि यह नाजुक है। यह कुछ प्रकार के पाइप, वाल्व या वाल्व के निर्माण में पाया जा सकता है। लेकिन उत्पादित अधिकांश लोहे (90% से अधिक) को स्टील में संसाधित किया जाता है।
लोहे से बने मुख्य प्रकार के स्टील हैं: कार्बन और कम कार्बन (कठोर) स्टील, स्टेनलेस, फेराइट-क्रोमियम, क्रोमियम, मार्टेंसिटिक-क्रोमियम, क्रोमियम-वैनेडियम, मिश्र धातु, निकल, टंगस्टन, मोलिब्डेनम और मैंगनीज स्टील।
लौह अयस्क
अपने शुद्ध रूप में पृथ्वी की पपड़ी में आवर्त सारणी का यह तत्व काफी कम मात्रा (केवल 5.5%) में निहित है। लेकिन विभिन्न लौह अयस्कों की संरचना में इसका बहुत कुछ है।
सबसे महत्वपूर्ण जमा (रिजर्व 30 ट्रिलियन टन से अधिक है) फेरुजिनस क्वार्टजाइट की परतें हैं, जिनकी आयु दो अरब वर्ष से अधिक है। वे मुख्य रूप से दक्षिण और उत्तरी अमेरिका, अफ्रीका, भारत और पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया जैसे स्थानों में वितरित किए जाते हैं।
अलौह धातु क्या हैं
धातुओं का एक और बड़ा समूह, पिछले वाले के विपरीत, अधिक हैनरम गुण, वे अधिक नमनीय होते हैं, उनमें तापीय और विद्युत चालकता, संक्षारण प्रतिरोध और कई अन्य होते हैं।
अलौह धातु लोहे को छोड़कर सभी धातुओं और उनके मिश्र धातुओं का संयुक्त नाम है। उन्हें "अलौह धातु" भी कहा जा सकता है, जो काफी उचित होगा।
अलौह धातुएं हैं:
- सोना, चांदी, प्लेटिनम (कीमती धातु);
- एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, मैग्नीशियम, लिथियम, बेरिलियम (प्रकाश);
- तांबा, टिन, सीसा, जस्ता, कोबाल्ट, निकल (भारी);
- नाइओबियम, मोलिब्डेनम, जिरकोनियम, क्रोमियम, टंगस्टन (दुर्दम्य);
- इंडियम, गैलियम, थैलियम (बिखरे हुए);
- स्कैंडियम, यट्रियम और सभी लैंथेनाइड्स (दुर्लभ पृथ्वी);
- रेडियम, टेक्नेटियम, एक्टिनियम, पोलोनियम, थोरियम, फ्रांसियम, यूरेनियम और ट्रांसयूरानिक तत्व (रेडियोधर्मी)।
अलौह धातु विज्ञान का इतिहास
अलौह धातुओं का आज सक्रिय रूप से इंजीनियरिंग, रसायन उद्योग, निर्माण और उत्पादन के कई अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के लिए धन्यवाद, इस सामग्री का दायरा लगातार बढ़ रहा है, और धातु खनन प्रौद्योगिकियों में सुधार जारी है।
समय के साथ अलौह धातुओं का उपयोग बढ़ा है, जिससे नए तत्वों और नामों की खोज हुई है। उत्पादन में अधिक से अधिक धातुओं का उपयोग किया जाने लगा। 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में, लगभग 15 वस्तुओं का उपयोग किया गया था, और 50 वर्षों के बाद - दो बार। आज तक, 70 से अधिक विभिन्न धातुओं का उपयोग किया जाता है, जो वर्तमान में बहुमत हैप्रसिद्ध।
भारी अलौह धातुओं की मांग के स्तर में वृद्धि सैन्य उद्योग (गोला-बारूद के उत्पादन के लिए) की बढ़ती जरूरतों के कारण थी, लेकिन एयरोस्पेस उद्योग में हल्के लोगों के एक समूह का उपयोग किया गया था।
कुलीन समूह का उपयोग प्राचीन काल से गहनों और गहनों के निर्माण के लिए व्यापक रूप से किया जाता रहा है। 20वीं सदी के 90 के दशक में इन उद्देश्यों के लिए 78% सोना, 36% प्लेटिनम और 15% चांदी का उपयोग किया जाता था। यदि हम अन्य क्षेत्रों को लें जहां कीमती अलौह धातुओं का उपयोग किया जाता है, तो ये इलेक्ट्रॉनिक उत्पादन (उपकरणों में सोने के संपर्क), ऑटोमोबाइल उत्पादन (लगभग 43% प्लैटिनम) हैं, और चांदी का उपयोग फिल्म और फोटोग्राफिक सामग्री बनाने के लिए किया जाता था।
अलौह धातुओं की विशेषताएं
इस समूह की प्रत्येक धातु में ऐसे गुण होते हैं जो बड़े पैमाने पर इसके संबंधित होने का निर्धारण करते हैं। इससे कई उद्योगों में अलौह धातुओं का उपयोग भी होता है।
इसलिए, उदाहरण के लिए, उनमें से अधिकांश में उच्च ताप क्षमता और तापीय चालकता होती है, जो उन्हें वेल्डिंग के बाद जल्दी से ठंडा करने की क्षमता देती है। इसका एक नुकसान है: मैग्नीशियम और तांबे जैसी धातुओं के साथ काम करते समय, आपको वेल्डिंग से तुरंत पहले उन्हें गर्म करने की आवश्यकता होती है, और प्रक्रिया के दौरान ही, आपको मजबूत गर्मी स्रोतों का उपयोग करने की आवश्यकता होती है ताकि वे ठंडा न हों।
एक अन्य विशेषता गुण यांत्रिक गुणों में कमी है। इसे देखते हुए विरूपण से बचने के लिए उनके साथ सावधानी से काम करना आवश्यक है।
अलौह धातुओं को सक्रिय रूप से गर्म करने की प्रक्रिया मेंगैसों के साथ प्रतिक्रिया करें। टाइटेनियम, मोलिब्डेनम और टैंटलम इस संपत्ति को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करते हैं।
धातुओं के इस समूह का उपयोग लंबे समय तक किया जा सकता है, लेकिन उन्हें ऑक्सीजन से बचाने की आवश्यकता होती है, जो धातुओं को नष्ट कर देती है। ऐसा करने के लिए, कंडक्टर, उदाहरण के लिए, एक सुरक्षात्मक वार्निश के साथ कवर किए जाते हैं। पहले, धातु खुद को दो परतों में भड़काने की प्रक्रिया के लिए उधार देती है।
तांबा अयस्क
अलौह श्रेणी में इस प्रकार का अयस्क सबसे आम है। इस धातु का उपयोग का सबसे व्यापक क्षेत्र भी है: निर्माण, औद्योगिक ऊर्जा, विमान निर्माण, दवा, कुशल ताप विनिमायक का उत्पादन और कई अन्य।
तांबे के भंडार के स्थान भी विविध हैं। आज, खराब प्रसार वाले अयस्कों (पोर्फिरेटेड प्रकार) को बहुत महत्व दिया जाता है, जो ज्वालामुखियों के छिद्रों में खनन किए जाते हैं। मैग्मा कक्षों से आने वाले गर्म घोल से एक रासायनिक तत्व का निर्माण हुआ। ऐसे अयस्क का एक बड़ा भंडार उत्तर और दक्षिण अमेरिका में स्थित है।
एक अन्य प्रकार का तांबा अयस्क पाइराइट है, जो समुद्र और महासागरों के तल से निकाला जाता है। स्रोत - उरल्स में भूमि।
और ऐसे अयस्कों का एक और बड़ा स्रोत तांबा बलुआ पत्थर (रूस में चिता क्षेत्र, अफ्रीका में कटंगा) है।
इस प्रकार, अलौह धातुएं हमारे आस-पास की कई चीजों के निर्माण के लिए एक अनिवार्य सामग्री हैं।
