磁性材料:铁钴镍
镍 拼音:niè 繁体字:镍
近似银白色、硬而有延展性并具有的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。主要用于合金(如镍钢和)及用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂) [nickel]——Ni。
具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂) ,可用来制造货币等,镀在其他金属上可以防止生锈。
可用于电镀制作搪塑(旋转) 成型的模具。
发现人:克郎斯塔特 发现年代:1751年
有铁磁性和延展性,能导电和导热。常温下,镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,不但能阻止继续被氧化,而且能耐碱、盐溶液的腐蚀。块状镍不会燃烧,细镍丝可燃,特制的细小多孔镍粒在空气中会自燃。加热时,镍与氧、硫、氯、溴发生剧烈反应。细粉末状的在加热时可吸收相当量的氢气。镍能缓慢地溶于稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸,但在发烟硝酸中表面钝化。镍的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4 ,简单化合物中以+2价最稳定,+3价镍盐为氧化剂。镍的氧化物有NiO和Ni2O3。氢氧化镍〔Ni(OH)2〕为强碱,微溶于水,易溶于酸。硫酸镍(NiSO4)能与碱金属硫酸盐形成矾 Ni(SO4)2o6H2O(MI为碱金属离子)。+2价镍离子能形成配位化合物。在加压下,镍与一氧化碳能形成四xxx〔Ni(CO)4〕,加热后它又会分解成金属镍和一氧化碳。
银白色金属,密度8.9克/厘米3。熔点1455℃,沸点2730℃。化合价2和3。电离能为7.635电子伏特。质坚硬,具有磁性和良好的可塑性。有好的,在空气中不被氧化,又耐强碱。在稀酸中可缓慢溶解,释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+;对氧化剂溶液包括硝酸在内,均不发生反应。镍是一个中等强度的还原剂。
主要用来制造和其他抗腐蚀合金,如镍钢、镍铬钢及各种,含镍成分较高的铜,就不易腐蚀。也作和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电子线路、玻璃着绿色以及镍化合物制备等等。
镍在地壳中含量不小,大于常见金属铅、锡等,但明显比铁少得多,而且镍和铁的熔点不相上下,因此注定它比铁发现得晚。
17世纪末,欧洲人开始注意镍砒(砷)矿。当时德国用它来制造青色玻璃,采矿工人称它为kupfernickel。“kupfer”在德文中是“铜”;“nickel”是骂人的话,大意是“骗人的小鬼”。因此这一词可以义译为“假铜”。当时人们认为它是铜和砷的混合物。
化学家克隆斯特研究了这个矿物,他得到了少量与铜不同的金属。他在1751年发表研究报告,认为这是一种新金属,就称它为nickel,这也就是镍的拉丁名称niccolum和符号Ni的来源。镍在欧洲被发现后,德国人首先把它掺入铜中,制成所谓日耳曼银,或称,也就是我国的。
钴gǔ 是一种,符号为Co,原子序数27,属过渡金属,具有磁性。钴的英文名称“Cobalt”来自于德文的Kobold,意为“坏精灵”,因为钴矿有毒,矿工、冶炼者常在工作时染病,钴还会污染别的金属,这些不良效果过去都被看作精灵的恶作剧。 钴矿主要为砷化物、氧化物和硫化物。此外,放射性的钴-60可进行癌症xx。
钴的原意就是“地下恶魔”。数百年前,有一个规模很大的多金属开采中心,们发现一种外表似银的,并试验炼出有价,结果十分糟糕,不但未能提炼出值钱的金属,而且使工人等。人们把这件事说成是“地下恶魔”作祟。在里诵读祈祷文,为工人解脱“地下恶魔”迫害。这个“地下恶魔”其实是辉钴矿。 1753年,化学家格·波朗特(G.Brandt)从辉钴矿中分离出浅玫色的灰色金属,制出。1780年瑞典化学家(T.Bergman)确定钴为元素。
■ 钴的性质
钴是具有的钢灰色金属,熔点1493℃、比重8.9,比较硬而脆,钴是的,在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力学性质、的电化学行为方面与铁和镍相类似。加热到1150℃时消失。钴的为2价和3价。在常温下不和作用,在潮湿的中也很稳定。在空气中加热至300℃以上时生成,在时成Co3O4。制成的细金属在空气中能生成。
用途:金属钴主要用于制取。是钴和、、铁、镍组中的一种或几种制成的合金的总称。含有一定量钴的刀具钢可以显著地提高钢的和切削性能。含钴50%以上的司太立特硬质合金即使加热到1000℃也不会失去其原有的硬度,如今这种已成为含金切削工具和间用的最重要。在这种材料中,钴将合金组成中其它金属碳化物结合在一起,使合金具更高的,并减少对冲击的敏感性能,这种合金在零件表面,可使的寿命提高3-7倍。航空航天技术中应用最广泛的合金是,也可以使用钴基合金,但两种合金的“强度机制”不同。含和铝的镍基合金强度高是因为形成组成为NiAl(Ti)的相强化剂,当运行温度高时,相强化剂颗粒就转入固溶体,这时合金很快失去强度。钴基合金的耐热性是因为形成了难熔的,这些碳化物不易转为固体溶体,活动性小,在温度在1038℃以上时,钴基合金的优越性就显示无遗。这对于制造 高效率的高温发动机,钴基合金就恰到好处。 在航空的结构材料使用含20%-27%铬的钴基合金,可以不要保护覆层就能使材料达高抗氧化性。核反应堆供热汞作使热介质的涡轮发电机可以不检修而连续运转一年以上。据报道美国试验用的的就是用制造的。 钴是一次就能保持磁性的少数金属之一。在热作用下,失去磁性的温度叫,铁的居里点为769℃,镍为358℃,钴可达1150℃。含有60%钴的磁性钢比一般磁性钢的矫顽磁力提高2.5倍。在振动下,一般磁性钢失去差不多1/3的磁性,而钴钢仅失去2%-3.5%的磁性。因而钴在上的优势就很明显。 钴金属在、、、医疗等方面也有广泛应用。用碳酸锂与氧化钴制成的是现代应用最普遍的高能电池正极材料。钴还可能用来制造核武器,一种理论上的原子弹或氢弹,装于钴壳内,爆炸后可使钴变成致命的放射性尘埃。关于钴,古代希腊人和罗马人曾利用它的化合物制造,生成美丽的深蓝色。我国彩色瓷器上的蓝色也是由于有钴的化合物存在。这些都说明古代劳动人民也早已利用钴的化合物了。
研究电阻大小的因素:镍铬合金
铬:gè
银白色金属,质硬而脆。密度7.20克/立方厘米。1857±20℃,2672℃。化合价+2、+3和+6。电离能为6.766电子伏特。金属铬在酸中一般以表面钝化为其特征。一旦去钝化后,即易溶解于几乎所有的无机酸中,但不溶于硝酸。铬在硫酸中是可溶的,而在硝酸中则不易溶。在高温下被水蒸气所氧化,在1000℃下被一氧化碳所氧化。在高温下,铬与氮起反应并为熔融的金属所侵蚀。可溶于强碱溶液。铬具有很高的,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢。不溶于水。
自然界中主要以铬铁矿FeCr2O4形式存在。由氧化铬用铝还原,或由铬氨矾或铬酸经电解制得。
按照在地壳中的含量,铬属于分布较广的元素之一。它比在它以前发现的钴、镍、钼、钨都多。这可能是由于铬的xx化合物很稳定,不易溶于水,还原比较困难。有人认为沃克兰取得的金属铬可能是铬的。
铬用于制,汽车零件,工具,磁带和录像带等。 铬镀在金属上可以防锈,也叫可多米,坚固美观。
铬可用于制不锈钢。红、绿宝石的色彩也来自于铬。作为现代科技中最重要的金属,以不同百分比熔合的铬千变万化,种类繁多,令人难以置信。
铬的毒性与其存在的有关,六价铬比三价铬毒性高100倍,并易被人体吸收且在体内蓄积,三价铬和六价铬可以相互转化.xx水不含铬;海水中铬的平均浓度为0.05ug/l;饮用水中更低.铬的污染源有含铬矿石的加工、金属、皮革鞣制、印染等排放的。
铬是人体必需的,在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用。三价的铬是对人体有益的元素,而六价铬是有毒的。人体对无机铬的吸收利用率极低,不到1%;人体对有机铬的利用率可达10-25%。铬在xx食品中的含量较低、均以三价的形式存在。
确切地说,铬的生理功能是与其它控制代谢的物质一起配合起作用,如xx、胰岛素、各种酶类、细胞的基因物质(DNA和RNA)等。
铬的生理功能主要有:
1.体内葡萄糖耐量因子(glucose tolerance factor,GTF)的重要组成成分:GTF是由三价铬、烟酸、谷氨酸、甘氨酸和含硫氨基酸组成的活性化合物,它能增强胰岛素的生物学作用,可通过活化葡萄糖磷酸变位酶而加快体内葡萄糖的利用,并促使葡萄糖转化为脂肪。
2.影响脂类代谢:铬能抑制胆固醇的生物合成,降低血清总胆固醇和三酰甘油含量以及升高高密度脂蛋白胆固醇含量。老年人缺铬时易患糖尿病和动脉粥样硬化。
3.促进蛋白质代谢和生长发育:铬在核蛋白中含量较高,研究发现它能促进RNA的合成,铬还影响氨基酸在体内的转运。铬摄入不足时,实验动物可出现生长迟缓。
正常健康成人每天尿里流失约1微克铬。
啤酒酵母、废糖蜜、干酪、蛋、肝、苹果皮、香蕉、牛肉、面粉、鸡以及马铃薯等为铬的主要来源。
铬为皮肤变态反应原,可引起过敏性皮炎或湿疹,病程长,久而不愈。如对眼睛和黏膜有很强的刺激性,对皮肤有中度刺激性,吸入还可导致肺栓塞和肝损害。我国和欧盟等有关国家的相关规定中均把这两种元素列为化妆品禁用物质。
铬是1797年法国化学家沃克兰从当时称为红色西伯利亚矿石中发现的。早在1766年,在俄罗斯圣彼得堡任化学教授的德国的列曼曾经分析了它,确定其中含有铅。1798年沃克兰给他找到的这种灰色针状金属命名为chrom,来自希腊文chroma(颜色)。由此得到铬的名称chromium和元素符号Cr。差不多在同一个时期里,也从中独立发现了铬。
提起近视,许多人将常归咎于不良用眼,如看书距离不当,光太暗,持久用眼等。但近年医学研究表明,饮食不当也是诱发青少年近视的原因之一。
美国纽约大学研究员贝兰博士对大量青少年近视病例进行之后指出,体内缺乏微量元素铬与近视的形成有一定的关系。铬元素在人体中与球蛋白结合,为球蛋白正常代谢必需。在糖与脂肪的代谢中,铬协助胰岛素发挥重要的生理作用。处于生长发育旺盛时期的青少年,铬的需求比成人大。铬主要存在于粗粮、、蔬菜及水果等食物中,有些家长不注意食物搭配,长期给孩子吃一些精细食物,从而造成缺铬,眼睛晶体渗透压的变化,使晶状体变凸,屈光度增加,产生近视。
充电电池的一种:镍镉电池
镉 gé 镉是银白色有光泽的金属,熔点320.9℃,沸点765℃,密度8650 kg/m。有韧性和延展性。镉在潮湿空气中缓慢氧化并失去金属光泽,加热时表面形成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反应激烈,形成卤化镉[1]。也可与硫直接化合,生成硫化镉。镉可溶于酸,但不溶于碱。镉的氧化态为+1、+2。xxx和氢xxx的溶解度都很小,它们溶于酸,但不溶于碱。镉可形成多种配离子,如Cd(NH3)、Cd(CN)、CdCl等。镉的毒性较大,被的空气和食物对人体危害严重,日本因曾出现“”。
可用多种方法从含镉的烟尘或镉渣(如煤或炭还原或浸出法和锌粉置换)中获得金属镉。进一步提纯可用电解精炼和真空蒸馏。镉主要用于钢、铁、铜、黄铜和其他金属的电镀,对碱性物质的防腐蚀能力强。镉可用于制造体积小和电容量大的电池。镉的化合物还大量用于生产颜料和荧光粉。硫化镉、硒化镉、碲化镉用于制造光电池。
镉中毒:有急性﹑慢性中毒之分。吸入含镉气体可致呼吸道症状﹐经口摄入镉可致肝﹑肾症状。
镉不是人体的必需元素。人体内的镉是出生后从外界环境中吸取的﹐主要通过食物﹑水和空气而进入体内蓄积下来。
镉的吸收和代谢 镉的烟雾和灰尘可经呼吸道吸入。肺内镉的吸收量约占总进入量的25~40%。每日吸20支﹐可吸入镉2~4ug。镉经消化道的吸收率﹐与镉化合物的种类﹑摄入量及是否共同摄入其它金属有关。例如钙﹑铁摄入量低时﹐镉吸收可明显增加﹐而摄入锌时﹐镉的吸收可被抑制。吸收入血液的镉﹐主要与红细胞结合。肝脏和肾脏是体内贮存镉的两大器官﹐两者所含的镉约占体内镉总量的60%。据估计﹐40~60岁的正常人﹐体内含镉总量约30mg﹐其中10mg存于肾﹐4mg存于肝﹐其余分布于肺﹑胰﹑甲状腺﹑睾丸﹑毛发等处。器官组织中镉的含量﹐可因地区﹑情况的不同而有很大差异﹐并随年龄的增加而增加。
进入体内的镉主要通过肾脏经尿排出﹐但也有相当数量由肝脏经胆汁随粪便排出。镉的排出速度很慢﹐人肾皮质镉的生物学半衰期是10~30年。
保险丝:铅锑合金 电阻率较大
锑 拼音:tī 繁体字:锑
锑在地壳中的含量为0.0001%,主要以单质或、、和锑赭石的形式存在,目前已知的含锑矿物多达120种。锑质坚而脆,容易粉碎,有光泽,无延性和展性。锑具有黄锑、灰锑、黑锑三种同素异形体。金属锑呈银白色,性脆,有独特的热缩冷胀性。无定形锑呈灰色,可由卤化锑制得。
锑有两种:黄色变体仅在零下90℃以下才稳定;金属变体是锑的稳定形式。2070℃时锑蒸汽为单原子分子。
金属锑不是一种活泼性很强的元素,它仅在赤热时与水反应放出氢气,在室温中不会被空气,但能与、、化合;加热时才能与和其他百金属化合。锑易溶于热,形成水合的。能与热硫反应,生成硫酸锑。锑在高温时可与氧反应,生成,为两性氧化物,难溶于水,但溶于酸和碱;可与浓硝酸反应。
锑的发现,约于公元前18世纪在匈牙利曾发现的小锑块,但在很长时间,人们并未真正地认识这种金属。1556年德国冶金学者 (G.Agricola)在其著作中叙述了用矿石熔析生产的方法,但将硫化锑误认为锑。1604年德国人瓦伦廷 (B.Valentine)记述了锑与硫化锑的提取方法。18世纪已用焙烧还原法炼锑,1896年制出电解锑。1930年以后,锑矿鼓风炉熔炼法成为生产金属锑的重要方法。60—70年代发展了多种挥发熔炼和挥发焙烧法。
中国是世界上发现、利用锑较早的国家之一。据《汉书•食货志》记载:“王莽居摄,变汉制,铸作钱币均用铜,淆以连锡。”《史记》记载:“长沙出连锡”。秦墓出土文物的秦代箭,经光谱分析含锑,由此可知中国对锑的利用很早,当时不叫锑,而称“连锡”。明朝末年(1541年),中国发现了世界{zd0}的锑矿产地——湖南,但当时把锑误认为锡,故命名锡矿山,至清光绪16年(1890)经化验始知是锑。光绪23年(1897)创办“积善”厂,为锡矿山最早的锑炼厂,使我国的“连锡”转入锑生产的时代。1908年湖南华昌公司从法国引进挥发焙烧法,开始用此法炼锑。随着机械制造业的兴起,锑的用途和需求量扩大,继开发锡矿山之后又先后开发了湖南桃江板溪、龙山、桃源沃溪等地锑矿,使湖南锑业居全国之首。接着,黔、滇、桂等省区也相继开采一些锑矿。从1908年以后数十年间,中国产锑量常占世界总产量50%以上,仅就锡矿山自1912—1935年间的锑品产量占世界产量的36.6%,占全国的60.9%。1942年中国xx的冶金学家,世界最早的专家之一与美国人霍德森 (Hodson)共同取得飘浮熔炼—气态还原熔炼的专利权。
新中国成立之后,对锑矿进行了大规模的地质勘探和开发,并发展了硫化锑精矿鼓风炉挥发熔炼。我国锑矿储量和产量均居世界xx,并大量出口,生产高纯度金属锑(含锑99.999%)及优质特级锑白,代表着世界锑业先进生产水平。 锑会刺激人的眼、鼻、喉咙及皮肤,持续接触可破坏心脏及肝脏功能,吸入高含量的锑会导致锑中毒,症状包括呕吐、xx、呼吸困难,严重者可能死亡。德国音乐神童莫扎特死因不明,有一派说法就说他死于锑中毒。
国际氧化锑工业协会早年运行的试验表明,老鼠若长时间暴露在含锑高浓度空气中,肺部会产生炎症,近而染上肺癌。虽然至今尚未出现因吸入过量锑而染上肺癌的个案,但仍不排除其对人体的潜在危险。2002年9月,世界卫生组织规定,对水中锑含量和日摄入量应小于0.86微克/千克每日。日本限定中的锑含量应小于200ppm,对热灌装用的饮料,则禁用含锑的宝特瓶。欧盟则规定,食品中的锑含量应小于20ppb,环保极PET纤维中的锑含量不得大于260ppm。