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金属元素是具有金属通性的元素。
除Sn(锡)、Sb(锑)、Bi(铋)等少数几种金属的原子最外层电子数大于或等于4以外,绝大多数金属原子的最外层电子数均小于4,所以其原子容易失去电子而本身常以阳离子形态存在于化合物中。它们的化合物和氢氧化物一般呈碱性。
金属元素metallic element(s),是指具有金属通性的元素。除Sn(锡)、Sb(锑)、Bi(铋)等少数几种金属的原子最外层电子数大于或等于4以外,绝大多数金属原子的最外层电子数均小于4,所以其原子容易失去电子而本身常以阳离子形态存在于化合物中。它们的氧化物和氢氧化物一般呈碱性。
除Sn、Sb、Bi等少数几种金属的原子最外层电子数大于或等于4以外,绝大多数金属原子的最外层电子数均小于4,主族金属原子的外围电子排布为ns1 或ns2 或ns2 np(1-4),过渡金属的外围电子排布可表示为(n-1)d(1-10) ns(1-2)。主族金属元素的原子半径均比同周期非金属元素(稀有气体除外)的原子半径大。
最方便快捷的方法是用仪器检测,比如多元素分析仪。如果纯化学方法检测金属元素,则一般需要经过先定性分析、再定量测定等过程。对于不同的元素要采用不同的测定方法,存在着繁琐费时等缺点。
元素分析仪能分析金属元素。测量范围:(因该仪器可检测的元素较多,现以钢铁中的C、S、Mn、P、Si、Cr、Ni、Mo、Re、电脑多元素一体化分析仪器Mg、Fe、Cu、Al、V、W、Ti等常见元素为例)...
一、铝合金定义 以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。即Si,Fe ,Cu,Mn,Mg,Cr,Ni,Zn,还有Ti,Zr,这是里面常用的合金元素,一...
除Sn、Sb、Bi等少数几种金属的原子最外层电子数大于或等于4以外,绝大多数金属原子的最外层电子数均小于4,主族金属原子的外围电子排布为ns1或ns2或np(1-4),过渡金属的外围电子排布可表示为ns(1-2)(n-1)d(1-10)。主族金属元素的原子半径均比同周期非金属元素(稀有气体除外)的原子半径大。
金属元素在元素周期表里的排布:
第一主族(除H)为碱金属元素,第二主族为碱土金属元素。第三副族到第二副族为过渡金属,过渡金属一般密度较大,熔沸点较高,有较好的导电、导热、延展性和耐腐蚀性。过渡金属的化合物及其溶液大多带有颜色。
黑色金属:铁、铬、锰。
有色金属:除铁、铬、锰以外的金属。
轻金属:密度小于4.5克/立方厘米。
重金属:密度大于4.5克/立方厘米。
常见金属:铁、铝等。
稀有金属:锆、钒、钼。
黑色金属:铁、铬、锰。
有色金属:除铁、铬、锰以外的金属。
轻金属:
密度小于4.5克/立方厘米。
重金属:密度大于4.5克/立方厘米。
常见金属:铁、铝等。
稀有金属:锆、钒、钼。
金属有多少种,下面是金属元素种类表:
碱金属:锂(Li) 、钠(Na) 、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)钫(Fr)。
碱土金属:铍、镁、钙、锶、钡、镭。
过渡金属:第一过渡系Sc 钪、Ti 钛、 V 钒、Cr 铬、 Mn 锰、 Fe 铁、 Co 钴、Ni 镍、Cu 铜、 Zn 锌 第二过渡系Y 钇、 Zr 锆、 Nb 铌、 Mo 钼、Tc 鎝、Ru 钌、Rh 铑Pd 钯、Ag 银、 Cd 镉 Lu 鑥、Hf 铪、Ta 钽、W 钨、Re 铼、Os 锇、Ir 铱、Pt 铂、Au 金、Hg 汞 Lr 铹、Rf 炉、Db 釒杜、Sg 釒喜、Bh 釒波、 Hs 釒黑、Mt 釒麦、Ds 鐽、 Rg、Uub。
主族金属:A族元素;p区的ⅢA族元素:铝(Aluminium)、镓(Gallium)、铟(Indium)、铊(Thallium)、Ⅳ A族的锡(Tin)、铅(Lead); ⅤA族的锑(Antimony)、铋(Bismuth);ⅥA族的钋(polonium)。
其中镓、铟、铊是稀散元素,钋是放射性元素,而现在所出现的手持式金属分析仪,主要就是检测金属元素与成分的一大标准仪器。
1、提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。
2、硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比,这是一般弹簧钢。
3、耐腐蚀性。硅的质量分数为15%-20%的高硅铸铁,是很好的耐酸材料。含有硅的钢在氧化气氛中加热时,表面也将形成一层SiO2薄膜,从而提高钢在高温时的抗氧化性。
4、磁钢中的主要合金元素(含量在0.40%范围内时,改善热裂倾向,含量高时,易形成柱状晶,增加热裂倾向)。
5、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性缺点:使钢的焊接性能恶化。
1、在低含量范围内,对钢具有很大的强化作用,提高强度、硬度和耐磨性。
2、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性。
3、稍稍改善钢的低温韧性。
4、在高含量范围内,作为主要的奥氏体化元素。
5、锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。
6、锰对钢的高温瞬时强度有所提高。
锰钢的主要缺点是:①含锰较高时,有较明显的回火脆性现象;②锰有促进晶粒长大的作用,因此锰钢对过热较敏感t在热处理工艺上必须注意。这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒、钛等来克服;③当锰的质量分数超过1%时,会使钢的焊接性能变坏;④锰会使钢的耐锈蚀性能降低。
1、铬可提高钢的强度和硬度。
2、铬可提高钢的高温机械性能。
3、使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性。
4、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性。
5、阻止石墨化缺点:①铬是显著提高钢的脆性转变温度;②铬能促进钢的回火脆性。
1、可提高钢的强度而不显著降低其韧性。
2、镍可降低钢的脆性转变温度,即可提高钢的低温韧性。
3、改善钢的加工性和可焊性。
4、镍可以提高钢的抗腐蚀能力,不仅能耐酸,而且能抗碱和大气的腐蚀。
1、钼对铁素体有固溶强化作用,提高钢的强度和硬度。
2、提高钢的耐热性和高温强度。
3、抗氢侵蚀的作用。
4、降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性。
缺点:钼的主要不良作用是它能使低合金钼钢发生石墨化的倾向 。
1、提高强度。
2、提高钢的高温强度。
3、提高钢的抗氢性能。
4、是使钢具有热硬性。
因此钨是高速工具钢中的主要合金元素。
1、改善热强性。
2、钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。
1、钛能改善钢的热强性,提高钢的抗蠕变性能及高温持久强度。
2、能提高钢在高温高压氢气中的稳定性。使钢在高压下对氢的稳定性高达600℃以上,在珠光体低合金钢中,钛可阻止钼钢在高温下的石墨化现象。因此,钛是锅炉高温元件所用的热强钢中的重要合金元素之一。
1、铌和碳、氮、氧都有极强的结合力,并与之形成相应的极为稳定的化合物,因而能细化晶粒,降低钢的过热敏感性和回火脆性。
2、有极好的抗氢性能。
3、铌能提高钢的热强性。
1、提高钢的淬透性。
2、提高钢的高温强度。强化晶界的作用。
1、用作炼钢时的脱氧定氮剂,细化晶粒,抑制低碳钢的时效,改善钢在低温时的韧性,特别是降低了钢的脆性转变温度;
2、提高钢的抗氧化性能。曾对铁铝合金的抗氧化性进行了较多的研究:4%AI即可改变氧化皮的结构,加入6%Al可使钢在980C以下具有抗氧化性。当铝和铬配合并用时,其抗氧化性能有更大的提高。例如,含铁50%一55%、铬30%-35%、铝10%-15%的合金,在1400C高温时,仍具有相当好的抗氧化性。由于铝的这一作用,近年来,常把铝作为合金元素加入耐热钢中。
3、此外,铝还能提高对硫化氢和V2O5的抗腐蚀性。
缺点:①脱氧时如用铝量过多,将促进钢的石墨化倾向;②当含铝较高时.其高温强度和韧性较低。
1、硫在钢中以FeS-Fe共晶体存在于钢的晶粒周界,降低钢的力学性能,优制钢含硫量一般应限制在0.04%以下。
2、在机械制造中,有时为了改善某些钢的切削加工性能,人为将含硫量提高,以形成硫化物,起中断基体连续性的作用。
缺点:硫含量的提高,增加铸件热裂倾向。
炼钢过程中钢液从炉气中吸收氢,钢液中氢的溶解度随温度升高而提高,在缓慢凝固条件下,氢以针孔形态析出。快速凝固时,析出氢在铁的晶格内造成高应力状态,导致脆性。
炼钢过程中钢液从炉气中吸收氮。
1、钢液中溶解的氮在凝固过程中因溶解度降低而析出,并与钢中的Si、Al、Zr等元素化合,生成SiN、AlN、ZrN等氮化物。少量氮化物能细化钢的晶粒。氮化物多时,会使钢的塑性和韧性降低。
2、氮属于扩大奥氏体区元素,在钢中可部分代替镍的作用,是铬锰氮不锈钢中的合金元素,在超低碳不锈钢中,可代替碳的作用,提高钢的强度。
1、钢液中溶解的FeO在凝固前温度降低过程中与钢液中的碳起反应,生成一氧化碳气泡,在铸件中造成气孔。
2、钢液凝固过程中,FeO因溶解度下降而析出在钢的晶粒周界处,降低钢的性能。
第一主族(除H)为碱金属元素,第二主族为碱土金属元素。第三副族到第二副族为过渡金属,过渡金属一般密度较大,熔沸点较高,有较好的导电、导热、延展性和耐腐蚀性。过渡金属的化合物及其溶液大多带有颜色。
金属元素作用及材料性能分析
化学元素对钢的性能的影响 0 A1 u3 t$ s: D4 ], I 1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量 0.23% 超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过 0.20%。碳 量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力, 在露天料场的高碳钢就易锈蚀; 此外,碳能增加钢的冷 脆性和时效敏感性。 2、硅( Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有 0.15-0.30%的硅。 如果钢中含硅量超过 0.50‐0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和 抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。 在调质结构钢中加入 1.0- 1.2%的硅,强度可提高 15-20%。 硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅 1-4%的低 碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会
污泥中重金属元素的回收
研究了重金属污泥中的4种重金属离子(Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+)的回收方法,考察了酸的种类、酸浓度、温度、时间、固液比对浸出效果的影响。结果表明,4mol/L的HNO3与750℃焙烧3h后的污泥在固液比1∶20,转速600r/min,80℃下反应3h,Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+的浸出率分别为92.0%、99.5%、99.5%、99.3%。
地球上的绝大多数金属元素是以化合态存在于自然界中的。这是因为多数金属的化学性质比较活泼,只有极少数的金属如金、银等以游离态存在。
金属在自然界中广泛存在,在生活中应用极为普遍,是在现代工业中非常重要和应用最多的一类物质。
CAS号:7440-31-5
元素类型:金属元素
原子体积(立方厘米/摩尔):16.3
元素在太阳中的含量:(ppm) 0.009
元素在海水中的含量:(ppm) 大西洋表面 0.0000023
地壳中含量:(ppm) 2.2
氧化态:
Sn+2,Sn+4
原子序数:50
质子数:50
摩尔质量:119 g/mol
所属族数:IVA
电子层排布:2-8-18-18-4
核电荷数:50
电子排布式:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p2
外围电子层排布:5s2 5p2
电子层:K-L-M-N-O
声音在其中的传播速率:(m/S)2730
单位(kJ /mol)
Sn-H 314Sn-C 225
Sn+2-O 557
Sn+4-F 322
Sn+4-Cl 315
Sn-Sn 195
单位(kJ /mol)
M - M+ 708.6
M+ - M2+ 1411.8
M2+ - M3+ 2943
M3+ - M4+ 3930.2
M4+ - M5+ 6974
M5+ - M6+ 9900
M6+ - M7+ 12200
M7+ - M8+ 14600
M8+ - M9+ 17000
M9+ - M10+ 20600
a = 583.18 pm
b = 583.18 pm
c = 318.19 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
Be原子的价电子层结构为2s,它的原子半径为89pm,Be离子半径 为31pm,Be的电负性为1.57。铍由于原子半径和离子半径特别小(不仅小于同族的其它元素,还小于碱金属元素),电负性又相对较高(不仅高于碱金属元素,也高于同族其它各元素),所以铍形成共价键的倾向比较显著,不像同族其它元素主要形成离子型化合物。因此铍常表现出不同于同族其它元素的反常性质。(1)铍由于表面易形成致密的保护膜而不与水作用,而同族其它金属镁、钙、锶、钡均易与水反应。(2)氢氧化铍是两性的,而同族其它元素的氢氧化物均是中强碱或强碱性的。(3)铍盐强烈地水解生成四面体型的离子[Be(H₂O)₂],Be-O键很强,这就削弱了O-H键,因此水合铍离子有失去质子的倾向:因此铍盐在纯水中是酸性的。而同族其它元素(镁除外)的盐均没有水解作用。
中文名: 镁 | 符号: Mg |
序号: 12 | 族: 2族 |
周期: 3 | 元素分区: s |
原子质量: 24.305 | 外观: 银白色固体 |
熔点: 923 K(650 °C) | 沸点:1363 K(1090 °C) |
镁是一种轻质有延展性的银白色金属。在宇宙中含量第八,在地壳中含量第七。密度1.74克/厘米,熔点648.8℃。沸点1107℃。化合价+2,电离能7.646电子伏特,是轻金属之一,具有展性,能与热水反应放出氢气,燃烧时能产生眩目的白光,许多金属是用热还原其盐和氧化物来制备。金属镁能与大多数非金属和差不多所有的酸化合,大多数碱,以及包括烃、醛、醇、酚、胺、脂、酯和大多数油类在内的有机化学药品与镁仅仅轻微地或者根本不起作用。
元素原子量40.08,银白色的轻金属。质软。密度1.54克/厘米。熔 点839±2℃。沸点1484℃。化合价+2。电离能6.113电子伏特。化学性质活泼,能与水、酸反应,有氢气产生。在空气在其表面会形成一层氧化物和氮化物薄膜,以防止继续受到腐蚀。加热时,几乎能还原所有的金属氧化物。
钙元素在自然界分布广,以化合物的形态存在,如石灰石、白垩、大理石、石膏、磷灰石等;也存在于血浆和骨骼中,并参与凝血和肌肉的收缩过程。金属钙可由电解熔融的氯化钙而制得;也可用金属在真空中还原石灰,再经蒸馏而获得。钙用来作合金的脱氧剂,以及油类的脱水剂等。
元素原子量87.62,银白色软金属。密度2.6克/厘米。熔点769℃。 沸点1384℃。化合价+2。第一电离能5.695电子伏特。化学性质活泼,于空气中加热时能燃烧;易与水和酸作用而放出氢;在到熔点时即燃烧而呈红色火焰。 1808年,英国的克劳福特和戴维先后由铅矿和锶矿中发现了锶。
锶是碱土金属中丰度最小的元素。主要的矿物有天青石和碳酸锶矿。可由电解熔融的氯化锶而制得。用于制造合金、光电管,以及分析化学、烟火等。质量数90的锶是一种放射性同位素,可作β射线放射源,半衰期为25年。
元素原子量137.3,银白色金属,略具光泽,有延展性。密度3.51克 /厘米。熔点725℃。沸点1640℃。化合价+2。电离能5.212电子伏特。化学性质相当活泼,能与大多数非金属反应,在高温及氧中燃烧会生成过氧化物BaO2。易氧化,能与水作用,生成氢氧化物和氢;溶于酸,生成盐,钡盐除硫酸钡外都有毒。1808年,英国的戴维,用汞作阴极,电解由重晶石制得的电解质,蒸去汞,而制得钡。
自然界中有重晶石和碳酸钡矿。可由熔融的氯化钡在氯化铵存在下电解而制得。钡用于制钡盐、合金、焰火等;也是精制炼铜时的优良去氧剂。
元素原子量:226,密度6.0克/立方厘米(20℃)。熔点700℃,沸点 约1140℃。银白色有光泽的软金属。在空气中不稳定,易与空气中氮和氧化合。与水作用放出氢气,生成氢氧化镭Ra(OH)2。溶于稀酸。化学性质与钡十分相似;所有镭盐与相应的钡盐是同晶型的。镭能生成仅微溶于水的硫酸盐、碳酸盐、铬酸盐、碘酸盐;镭的氯化物、溴化物、氢氧化物溶于水。已知镭有13种同位素,226Ra半衰期最长,为1622年。
1898年,由玛丽·居里(Marie Curie)和皮尔·居里(Pierre Curie)发现。1910年,居里夫人和德比恩电解纯的氯化镭溶液,用汞作阴极,先得镭汞齐,然后蒸馏去汞,获得金属镭。镭存在于多种矿石和矿泉中,但含量极稀少,较多的来源于沥青铀矿中。在处理沥青铀矿提取铀时,镭经常与钡一起在不溶于酸的残渣中以硫酸盐形式回收,提纯获得。镭能放射出α和γ两种射线,并生成放射性气体氡。镭放出的射线能破坏、杀死细胞和细菌。因此,常用来治疗癌症等。此外,镭盐与铍粉的混合制剂,可作中子放射源,用来探测石油资源、岩石组成等。