Для чего нужны металлы в жизни человека

Металлы и люди

Практически вся жизнь человека связана с металлами. Металлы находятся в составе многих окружающих нас предметов, техники, транспорта. А металлы в свободном состоянии могут образовывать соли и даже входить в состав человеческого организма. Да что там могут — они необходимы человеческому организму для нормального функционирования и развития.

Металлы в людях

Каждый день мы сталкиваемся с металлами. Например, нажимая выключатель в комнате, мы запускаем процесс, когда электроны начинают свой путь по металлическим проводникам к металлическим деталям лампочки. И в комнате появляется свет! Гуляя по улице, мы видим множество металлических конструкций: мосты, рельсы, дома и т. д. Вокруг перемещаются автомобили и велосипеды, которые также состоят во многом из металлов. Металлы везде!

И даже в нас самих? Да, находясь в свободном состоянии, металлы могут включаться в состав солей, которые, в свою очередь, входят в состав человеческих клеток. Например, ионы калия регулируют белковый и углеводный обмен, а также необходимы для всех мышц, особенно сердечной! Соли магния оказывают антисептическое и сосудорасширяющее действие, соли кальция нужны для нормального роста скелета, а натрий помогает сохранять кислотный баланс в организме.

Таким образом, можно понять, что возможности металлов практически безграничны. Поговорим о конкретных представителях этих веществ и их значении для людей.

Золото

Золото — драгоценный металл, красивый и дорогой. Золото легко обрабатывается, не поддается коррозии. Конечно, в первую очередь это металл, важный для ювелирной индустрии. Но не только. К примеру, эксперты подсчитали, что в одном iPhone содержится 30 мг золота, которое используется при изготовлении плат.

Всё добытое золото сегодня находится в различных государственных и международных финансовых организациях, ювелирных изделиях, продукции электронной промышленности и стоматологии, а также в инвестиционных накоплениях (как известно, золото можно покупать и хранить в слитках).

Если золото смешать с другими металлами, оно не потеряет своих свойств и не впустит их в свою структуру, поэтому золото используют чистым. При этом золото легко выделить из любого вещества, так как оно не переходит из одного состояния в другое. Даже находясь в составе воздуха, золото останется золотом.

Говорят, что золото обладает магической силой и дает ее человеку. При этом поклоняться золоту нельзя, иначе у человека может начаться депрессия и даже болезнь, но если человек не одержим этим металлом, то оно помогает духовному росту. Так гласят легенды.

Серебро

Серебро также является редким металлом, но оно не вызывает в людях помешательства и в целом воспринимается более спокойно и в истории, и в наши дни.

Ценность серебра заключается в том, что оно может очищать — воду, воздух. Так, например, часто используются ионизаторы воздуха с серебряными частичками.

В то же время серебро быстро окисляется, когда взаимодействует с кислородом. Поэтому украшения из него делают реже, чем из золота, и они дешевле. Зато оно активно участвует в создании зеркал, елочных игрушек и т. д.

Говорят, что серебро обладает лечебными свойствами как раз в силу своей способности очищать. Народная медицина гласит: если настоять воду в течение суток на серебре и пить ее, можно очистить организм от шлаков.

Железо

С железом всё понятно: в быту и в жизни без него никуда, нужно железо и организму. При недостатке железа в организме возникает железодефицитная анемия. Препараты с содержанием железа использовали еще в древних Китае, Египте, Греции.

При этом опасен и переизбыток железа. Так, если в питьевой воде повышенное содержание железа, это, напротив, может привести к заболеваниям печени, крови и вызывать аллергические реакции.

Медь

Медь обладает редким свойством, которого нет у других металлов. Она не реагирует на электромагнитные бури, которые вызывают скачки давления. Это свойство легло в основу создания лечебных медных браслетов, которые часто носят люди с гипертонией.

Конечно же, много меди и в различных деталях окружающей нас техники. К примеру, в холодильниках, электродвигателях, газовых плитах содержится примерно по 1 кг меди.

Медь также входит в состав катализаторов окислительных процессов в человеческом организме. Известно более 50 белков и ферментов с содержанием меди. При этом медь и железо в живых организмах тесно связаны. Медь ускоряет окислительные реакции клеток, способствует образованию гемоглобина, накоплению железа впрок.

Чтобы получить достаточное организму количество меди, человеку нужно правильно питаться. К примеру, медь содержится в морепродуктах, в печени палтуса и трески, в гречневой и овсяной каше, в ржаном и пшеничном хлебе и т. д.

Алюминий

А вот «космический» алюминий вреден организму. Он парализует нервную и иммунную системы, способствует развитию болезни Альцгеймера. Алюминий может попасть в организм с продуктами питания, питьевой водой, солью и т. д.

Металлы и окружающая среда

Загрязнение металлами особенно возросло с всеобщей индустриализацией и глобализацией.

Из токсинов, попадающих в организм человека, 70% поступает из пищи, 20% — из воздуха, 10% — из воды. Токсины в виде металлов, не нужных организму в своем основном состоянии, как правило, попадают из воздуха в виде мельчайших частичек, образующихся при сгорании угля, нефти, торфа и другого горючего, а также в результате выбросов отдельных производств.

Кроме того, одним из основных источников токсичных загрязнений также является автотранспорт. Автомобили выбрасывают в атмосферу соли свинца, серу, углерод. От отравления свинцом у человека может даже начаться депрессия.

В связи с особенностями влияния металлов на окружающую среду, современные металлургические предприятия повсеместно заботятся об экологической безопасности производства и активно внедряют «зеленые» технологии. Речь идет и об инвестициях в проекты, направленные на минимизацию воздействия компаний на окружающую среду, и о закупке оборудования для природоохранных мероприятий. А крупнейшие металлурги проходят сертификацию по международному экологическому стандарту ISO 14001.

Таким образом, металлы в жизни людей сегодня могут играть различные роли: от важных составляющих конструкций и жизненно необходимой человеку техники до незаметных частиц в рассеянном состоянии, от микроэлементов человеческого организма до токсичных веществ, вызывающих аллергию и болезни. И если в промышленности управление металлами лежит на плечах металлургов, то в природе и живых организмах движение металлов регулируется законами биологии. Возможно, когда речь пойдет об освоении космоса и других планет с другими формами жизни, работа с металлами приобретет какие-то иные, новые образы и смыслы.

Источник

Роль металлов в современной жизни человека

Отрасли хозяйства, в которых широко применяется металл. Виды металлопроката: цветной, черный и нержавеющий. Строительство как важнейшая сфера использования металла. Роль и место металла и металлических конструкций в современном социальном коллективе.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Роль металлов в современной жизни человека

Современную жизнь невозможно представить без металла. Он используется в промышленности, в машиностроении, других отраслях хозяйства, а также в быту. Это и автомобили, и самолеты, и оборудование для кафе, и строительные материалы.

Металлопрокат делится на цветной, черный и нержавеющий. Цветной металлопрокат используется в большей степени для изготовления электро-технического оборудования, подъемно-кранового оборудования, в химической промышленности. Черный прокат получил широкое распространение в строительстве при возведении многоэтажных конструкций, в машиностроении, как и нержавеющий металлопрокат, который, кроме всего прочего, используется при изготовлении кровли и производстве водопроводных труб.

На протяжении многих веков металл является верным спутником человечества в его развитии, начиная с изготовления самых примитивных орудий труда. Уровень развития современного производства дает возможность повысить качество изделий из металлопроката и расширить сферу его применения. Металлопрокат используется в различных отраслях промышленности, таких как строительство, производство всевозможных машин и агрегатов, самолетостроение, электротехническая промышленность и т. д.

Человек быстро привыкает к хорошему, поэтому не замечает насколько сильно некоторые материалы вошли в нашу жизнь. Например, металлоконструкции и различные металлические изделия, металл окружает нас повсюду и трудно представить без него жизнь человечества. Особенно часто металл используется в машиностроении, автомобилестроении и строительстве, наряду с другими строительными материалами. Металл это очень прочный и крепкий материал, он способен выдерживать огромные механические нагрузки. В Транспорте металл обеспечивает комфорт и безопасность. Производство металлоконструкций в современном мире великолепно налажено. Металл используется практически во всех сферах человеческой жизни, он обеспечивает на безопасность, ведь именно из него сегодня изготавливаются двери, ключи, замки и ограды, которые защищают нас и наше имущество. Из металла изготавливают различные строительные материалы, например профлист или металлочерепица стоимость работ с такими материалами приемлемая. Металл сегодня не заменимый материал, он прочный, надежный, легкий, безопасный, изделия из металла еще и привлекательны с эстетической точки зрения, только металл терпит незначительную деформацию структуры при физическом воздействии на него. В последнее время особенную популярность приобрело изготовление металлоконструкций. Металлоконструкции стали востребованным строительным материалом, наряду с такими материалами, как кирпич цена которого немного ниже. Современные металлоконструкции позволяют в кротчайшие сроки возводить различные здания и сооружения, которые по своей надежности ни в чем не уступают монолитно бетонным зданиям. Такая отрасль промышленности, как сельское хозяйство вообще не может обойтись без применения металлических изделий.

металл человек строительство

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Наиболее значимые для человека свойства металлов. Место металла в культурном развитии человечества. Использование различных свойств металла современным человеком. Значение металлопроката в отраслях промышленности. Круг отрезной для резки металла.

презентация [8,7 M], добавлен 22.01.2014

Понятие металла, электронное строение и физико-химические свойства цветных и черных металлов. Характеристика железных, тугоплавких и урановых металлов. Описание редкоземельных, щелочных, легких, благородных и легкоплавких металлов, их использование.

реферат [25,4 K], добавлен 25.10.2014

Металл для прокатного производства. Подготовка металла к прокатке. Зачистка слитков, полуфабрикатов. Нагрев металла перед прокаткой. Прокатка металла. Схемы косой, продольной и поперечной прокатки. Контроль технологических операций охлаждения металла.

реферат [60,6 K], добавлен 04.02.2009

Особенности сгибания заготовок из тонколистового металла в тисках и при помощи оправок, поочередность всех операций, характеристика инструментов. Анализ типичных дефектов при гибке металла. Этапы гибки прямоугольной скобы и металла круглого сечения.

презентация [399,9 K], добавлен 16.04.2012

Физическая сущность пластической деформации. Общая характеристика факторов, влияющих на пластичность металла. Особенности процесса нагрева металла, определение основных параметров. Специфика использования и отличительные черты нагревательных устройств.

лекция [21,6 K], добавлен 21.04.2011

Параметры процесса кристаллизации, их влияние на величину зерна кристаллизующегося металла. Влияние явления наклепа на эксплуатационные свойства металла. Диаграмма состояния железо-цементит. Закалка металла, состав, свойства и применение бороволокнитов.

контрольная работа [79,3 K], добавлен 12.12.2011

Крупные изобретения конца XVIII в. в металлургии. Экономичность процесса производства прессованием профилей сложной формы и сечений. Упругая, пластическая и холодная деформация металла. Классификация методов обработки металлов давлением. Роль силы трения.

курсовая работа [2,0 M], добавлен 08.05.2012

Источник

Роль металлов в жизни человека

Металл (название происходит от латинского «metallum» — шахта) — группа элементов, обладающая характерными металлическими свойствами, такими как высокая тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и др. К металлам относятся примерно 70 % всех химических элементов.

Роль металлов в жизни человека обозначилась уже с доисторических времен. Первые металлы, с которыми познакомился человек, были медь, золото, серебро, ртуть, железо, олово, свинец. Целые эпохи стали «металлическими»: эпоха меди сменилась эпохой бронзы. На смену бронзе пришел «железный век ». В начале ХIХ века был открыт алюминий. А через полвека человек освоил его производство. Началась эпоха алюминия.

Алюминий – «крылатый металл»

«Крылатые металлы» – обобщенный термин, которым принято называть алюминий, титан и различные сплавы на их основе. Разумеется, эти металлы востребованы во всех отраслях промышленности, но основное их применение – авиация.

История мировой авиации тесно связана с историей создания алюминиевых и титановых сплавов. Более того, для многих стран путь в небо определяется именно «гонкой за металл». И чем прочнее, гибче и надежнее становился алюминий, тем выше, дальше и безопаснее летали самолеты.

Много ли алюминия в природе

Кто открыл алюминий

Одна красивая легенда гласит, что однажды к римскому императору Тиберию пришёл ювелир с металлической, небьющейся обеденной тарелкой, изготовленной, якобы из глинозёма. Тарелка была очень светлой и блестела, как серебро. По всем признакам она должна быть алюминиевой. При этом ювелир утверждал, что только он и боги знают, как получить этот металл из глины. Тиберий, опасаясь, что металл из легкодоступной глины может обесценить золото и серебро, приказал отрубить человеку голову. Очевидно, данная легенда весьма сомнительна, так как самородный алюминий в природе не встречается, а во времена Римской империи не могло быть технических средств, которые позволили бы извлечь алюминий из глинозёма.

Лишь почти через 2000 лет — в 1825 году, датский физик Ханс Христиан Эрстед получил несколько миллиграммов металлического алюминия. До конца XIX века алюминий в промышленных масштабах не производился. Только в 1854 году Анри Сент-Клер Девиль изобрёл первый способ промышленного производства алюминия. В 1855 году был получен первый слиток металла массой 6 – 8 кг.

Можно ли получить алюминий из глины

В чистом виде алюминий не встречается в силу своей высокой химической активности. Он преимущественно встречается в виде соединений с кислородом и кремнием – алюмосиликатов.

Рудами алюминия могут служить лишь породы, богатые глиноземом (Al2O3) и залегающие крупными массами на поверхности земли. К таким породам относятся бокситы – основные руды для получения алюминия. Алюминий в них содержится в виде гидроокисей. Химический состав бокситов сложен: 28-70 % глинозема; 0,5 – 20 % кремнезема; 2-50 % окиси железа; 0,1 – 10 % окиси титана.

Последнее время в качестве руды стали применять нефелины и алуниты. Крупные месторождения бокситов находятся на Урале, в Тихвинском районе Ленинградской области и в Алтайском и Красноярском краях.

Когда алюминий был дороже золота

Что великого сделал Чарльз Холл

К концу XX века алюминий стал намного дешевле, т. к. Чарльз Холл изобрел способ получения алюминия электролизом.

Метод Холла позволил получать сравнительно недорогой алюминий в больших масштабах. Если с 1855 до 1890г. по методу Сент-Клер Девиля было произведено лишь 200 тонн алюминия, то за следующее десятилетие по новому методу уже 28 тыс. тонн!

Алюминий широко используется в электротехнике, благодаря высо- кой электропроводности и легкости. При одинаковом электросопротивлении алюминиевый провод весит в двое меньше медного.

Алюминий входит в состав известных сплавов, используемых в самолетостроении. Используемые свойства: легкость, прочность, коррозионная стойкость (устойчивость в воздуху и воде).

Алюминий широко распространен в быту, благодаря легкости, прочности, коррозионной устойчивости, нетоксичности.

Почему XX век называют веком алюминия

Сплавы на основе алюминия используются во многих отраслях машиностроения, в строительстве и авиационной промышленности. Алюминий имеет важное преимущество перед железом: он не ржавеет.

Из алюминия делают бытовую посуду, а также фольгу толщиной менее 0,001 мм. Благодаря высокой электропроводности, алюминий используется в электротехнике.

Способность алюминия восстанавливать металлы из оксидов при высоких температурах послужила основой метода алюмотермии – восстановлении тугоплавких металлов, например, хрома и марганца из их оксидов.

Т. к. алюминий обладает хорошей отражающей способностью, то он идет на производство зеркал и серебристой краски. Природное соединение алюминия – корунд (Al2O3) обладает высокой твердостью и тугоплавкостью, поэтому его используют для получения абразивных и огнеупорных материалов. Рубин, сапфир, аметист – окрашенные примесями разновидности корунда исполь- зуются в лазерах, часовой и ювелирной промышленности.

Опасен ли алюминий для организма

Алюминий плохо усваивается растениями из почвы и попадает в организм человека в небольших количествах. Но техногенное загрязнение алюминием окружающей среды, экологические проблемы, широкое применение алюминия в быту может приводить к непривычно высокому для организма человека уровню поступления алюминия. Алюминий легко образовывает соединения с белками, накапливаясь в почках, костной ткани, нервах. Избыточное накопление алюминия в организме может влиять на состояние опорно-двигательного аппарата, почек. Также неблагоприятно алюминий влияет на нервную систему – происходит ухудшение памяти, возникает нервозность.

Глава III Выводы по теоретическим исследованиям

Наши поиски и исследования дали возможность нам сделать для себя некоторые выводы и дополнительно узнать, что: а) Наименование самого металла происходит от латинского названия квасцов

(alumen –«горькая соль» ) KAl(SO4)2 · 12H2O

В свободном состоянии алюминий не встречается.

• сплавы на основе алюминия (дюралюмин, силумин) сочетают легкость с высокой механической прочностью. Поэтому они используются во многих отраслях машиностроения, в строительстве и авиационной промышлен- ности (за что алюминий и называют «крылатым металлом»)

• алюминий имеет еще одно преимущество перед железом: он не ржавеет, имеет хорошую коррозионную стойкость. Высокая прочность и хорошая коррозионная стойкость обеспечивается за счет оксидной пленки – Al2O3, которая защищает металл от воды и дальнейшего окисления металла кислородом воздуха. Пленка тончайшая, но она обладает твердостью, близкой к твердости алмаза и при этом имеет высокую температуру плавления (tпл = 20500С)

• алюминием покрывают чугунные и стальные изделия с целью повышения их коррозионной стойкости

• т. к. алюминий пластичный, нетоксичный, обладает хорошей тепло-проводностью, то из него делают бытовую посуду, а при 100 – 1500С из него удается получить фольгу толщиной менее 0,01 мм, поэтому она применяется в производстве конденсаторов и как оберточный материал

• алюминий – активный металл, поэтому его используют в качестве восстановителя для получения некоторых редких металлов в свободном виде

• оксид алюминия (корунд) обладает высокой твердостью и тугоплавкостью ( tпл. = 2050 0C), поэтому его используют для получения абразивных и огнеупорных материалов

ГЛАВА IV Практические исследования

3. 1 Внимательно посмотрим на алюминий

Алюминий – серебристо-белый легкий металл, плавящийся при температуре 6600C. Очень пластичный, легко вытягивается в проволоку и раскатывается в листы: из него можно изготовить фольгу, толщиной менее 0,01 мм. Алюминий обладает очень большой тепло- и электропроводностью. Его сплавы с различными металлами прочны и легки.

Как можно снять оксидную пленку

Мы соскоблили наждачной бумагой матовую оксидную пленку с алюминиевой пластинки. Проявился яркий металлический блеск алюминия. Вывод: алюминий покрыт тонкой, но очень прочной оксидной пленкой.

Оксидную пленку можно растворить в кислоте и в щелочи, тогда реакция с водой начинает протекать гораздо энергичнее.

Можно ли расплавить алюминий в школьной лаборатории

Попробуем сделать «алюминиевый самолетик»

Мы изготовили модель самолета и решили отделать его корпус алюминиевой фольгой. У нас это получилось. Вывод: алюминий – очень пластичный и прочный металл.

Исследуем «химическое лицо» алюминия

3. 6 Почему лучше не мыть алюминиевую посуду с содой

Сода – NaHCO3 в водном растворе обладает щелочной реакцией (мы это проверили с помощью индикаторной полоски). А в ходе эксперимента мы выяснили, что алюминий реагирует со щелочью. Вывод: алюминиевую посуду мыть с содой нежелательно.

3. 7 Может ли алюминий вдруг покраснеть

Глава V Выводы по практическим исследованиям а) Мы познакомились с внешним видом алюминия, некоторыми его физическими свойствами: алюминий – серебристо – белый металл, с характерным металлическим блеском, легкий, пластичный, с хорошей теплопроводностью.

б) Убедились в том, что алюминий покрыт защитной пленкой – очень тонкой, прочной, тугоплавкой.

в) Исследовали химическую природу защитной пленки и апробировали возможности удаления ее с поверхности металла. Убедились в том, что защитная пленка – это окисленный на поверхности металл. Пленка практически останавливает дальнейшее окисление алюминия и препятствует его взаимодействию с водой. Ее присутствие влияет на общую активность металла.

г) Нам удалось удалить пленку двояко: механическим путем (соскабливанием) и химическим путем (растворением ее в растворе кислоты, либо щелочи). На основании этого делаем вывод о природе оксида алюминия: оксид алюминия обладает двойственными функциями, он – амфотерен.

д) Мы исследовали химический характер алюминия: испытали его отношение к воде, кислотам, щелочам, солям. В результате пришли к выводу, что алюминий весьма активен, если нет защитной пленки Al2O3. В то же время мы убедились, что алюминий нетипичный металл, т. к. в отличие от типичных металлов он может реагировать не только с кислотами, но и со щелочами.

Источник

Творческие проекты и работы учащихся

Детская исследовательская работа по химии «Металлы в жизни человека» рассматривает историю открытия и изучения металлов, а также их положения в периодической таблице Менделеева и использование в быту.

Подробнее о проекте:

Учащийся 1 курса техникума в рамках своего проекта по химии на тему «Металлы в жизни человека» дал определение такого металла, как железо, и рассмотрел историю его использования в быту. В работе можно узнать о положении железа в периодической системе Менделеева и строение атома железа, а также основные области его применения и соединения. В своем проекте ученик рассказал о влиянии железа на организм человека и провел практическую работу по теме исследования.

Оглавление

Введение
1. Алюминий.
1.1 История использования алюминия в быту.
1.2 Положение в периодической системе Менделеева и строение атома алюминия.
1.3 Свойства алюминия.
1.4 Основные области применения алюминия.
1.5 Влияние алюминия на организм человека.
2. Железо.
2.1 История использования железа в быту.
2.2 Положение в периодической системе Менделеева. Строение атома железа.
2.3. Основные области применения железа.
2.4.Соединения.
2.5 Влияние железа на организм человека.
5. Практическая часть: алюминий.
6. Практическая часть железо.
Заключение
Список использованной литературы
Приложение

Введение

Мне стало интересно, какие металлы более распространены в быту. Для того, чтобы это узнать, я провёл социологический опрос.

По результатам социологического опроса, мной было выявлено, что наиболее распространёнными металлами являются алюминий и железо. Я решил узнать подробнее об этих металлах:

Еще совсем недавно алюминиевая посуда была очень распространена. Но сейчас его популярность сходит на нет, так как в течение многих лет о нем ходят разные слухи. Некоторые люди считают, что алюминий токсичен, другие говорили о связи между алюминиевой посудой и болезнью Альцгеймера. Действительно ли использование алюминиевой посуды опасно для Вашего здоровья?

Об этом сейчас часто спорят. Мы сами дома часто пользуемся алюминиевой посудой и не видим в ней какой – либо опасности. Существуют также другие источники попадания ионов алюминия в организм человека, которые на данный момент изучены гораздо меньше. Считается, что алюминий может попасть в организм человека также через воздух (вдыхание паров), косметические и парфюмерные средства (помада, дезодоранты), лекарственные препараты.

Железо – один из самых распространенных металлов в земной коре. Люди научились извлекать железо из руды и обрабатывать его около 4 тыс. лет назад.

Содержание железа в земной коре составляет 4,65%, а в целом наша планета состоит из железа почти на 35%. В основном оно сосредоточено в земном ядре. Однако железа много не только в земной коре. Этот металл является основным составляющим нашей жизни.

Железо, а точнее его сплавы, в основном используется в строительстве. Из него изготавливают как сложные детали для сборки машин, так и обычные гвозди, которые доступны для всех слоев населения.

Ионы железа являются составляющей частью гемоглобина, который занимается переносом кислорода, необходимого для протекания окислительно-восстановительных процессов в организме. Железо придаёт гемоглобину красный цвет, поэтому кровь животных и человека так же красного цвета. Данный элемент попадает в организм с продуктами питания – печенью, яблоками, творогами, сливами, дынями, хурмой, тыквой, помидорами и абрикосами.

Данное исследование актуально, ведь мы встречаемся с этими металлами каждодневно, может быть зная их свойства мы откажемся от их применения или будем применять их с осторожностью?

Предмет исследования: алюминиевая посуда, яблоки.

Проблема исследования: влияние металлов на организм человека и на повседневную жизнь человека.

Гипотеза исследования: металлы могут влиять на организм и на жизнь по- разному.

Цель: исследовать как металлы алюминий и железо влияют на организм человека и на повседневную жизнь человека.

История использования алюминия в быту

23 февраля 1886 года 22-летний изобретатель Чарльз Мартин Холл, экспериментировал с алюминием в лаборатории в Оберлин, штат Огайо. Записи блокнота Холла говорят, что он усовершенствовал процедуру недорогого производства алюминиевого соединения, которое могло быть использовано в посуде.

Изготовления Холла встретили грозное сопротивление. Домохозяйки не хотели отказываться от своих проверенных жестяных изделий. Крупные универмаги страны отказывались снабжаться новым продуктом, преимущества, которого звучали чересчур фантастическими, чтобы казаться правдой. Поворотный момент наступил весной 1903 года.

Один известный магазин в Филадельфии представил публичную демонстрацию по приготовлению еды в алюминиевой посуде. Сотни женщин с удивлением наблюдали, как профессиональный шеф-повар готовил яблочное повидло. Как только зрителям разрешили сделать шаг вперед и удостовериться в том, что ингредиенты не прилипли к кастрюле, заказы на алюминиевой посуду сразу посыпались.

К моменту смерти Холла в 1914 году его состоянии оценивалось на сумму 30 млн.долларов, он породил новую кухонную алюминиевую посуду, которая преобразовала американскую кухню.

Положение в периодической системе Менделеева и строение атома алюминия

Название: Алюминий (aluminium)

Порядковый номер: 13

Атомная масса: 26,98154

Характерные степени окисления: +3

Атом алюминия состоит из положительно заряженного ядра (+13), внутри которого находится 13 протонов и 14 нейтронов. Ядро окружено тремя оболочками, по которым движутся 13 электронов.

Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом: 1s22s22p63s23p1.

Свойства алюминия

Основные области применения алюминия

Отдельно стоит упомянуть способность металла проводить ток. Такая особенность позволила сделать его главным конкурентом меди. Он активно применяется при производстве микросхем и в целом в области микроэлектроники.

Наиболее популярными сферами использования можно назвать:

Широкое распространение объясняется преимуществами металла, однако есть у него и существенный недостаток – это невысокая прочность. Чтобы минимизировать его, в металл добавляется медь и магний.

Влияние алюминия на организм человека

Алюминий в медицине

Несмотря на то, что в больших количествах алюминий вреден для здоровья человека, он находит широкое применение в лечении ряда заболеваний.

На основе алюминия изготавливаются препараты, которые обладают обволакивающим, обезболивающим, адсорбирующим и антацидным действием. Антацидные свойства алюминия используются для снижения кислотности желудочного сока, поскольку он очень активно связывается с соляной кислотой. Показанием в данном случае может быть, например, гастрит с повышенной кислотностью (гиперацидный гастрит). Препараты алюминия находят как внутреннее, так и наружное применение.

Роль алюминия в организме человека.

рисовая крупа, картофель, киви, капуста, морковь, яблоки.

Недостаток алюминия в организме человека

Дефицит микроэлемента в организме – это настолько редкое явление, что вероятность его развития сводится к нулю.

С каждым годом количество алюминия в рационе человека стремительно возрастает.

Соединение поступает с продуктами питания, водой, пищевыми добавками (сульфатами), медикаментами, иногда – с воздухом. В медицинской практике за всю историю зафиксировано несколько единичных случаев недостаточности вещества в организме человека. Таким образом, актуальной проблемой XXІ века выступает скорее перенасыщение ежедневного меню элементом, чем развитием его недостаточности.

Несмотря на это, рассмотрим к каким последствиям приводит дефицит алюминия в организме.

Данные отклонения возникают, если человек регулярно не получает суточную норму алюминия (30-50 микрограмм). Чем скуднее рацион и меньше потребление соединения, тем интенсивнее проявляются симптомы и последствия нехватки.

Избыток алюминия опасен для здоровья

Излишек микроэлемента токсичен.

Повышенное содержание алюминия опасно для здоровья человека, поскольку снижается иммунитет, а порой возникают необратимые изменения в организме, которые резко сокращают продолжительность жизни.

Помните, алюминий относится к категории иммунотоксичных микроэлементов, поэтому для сохранения здоровья нужно ежедневно следить за количеством поступающего соединения в организм.

Если алюминий считается имунотоксичным элементом для организма человека, мы решили выяснить пути попадания алюминия в организм человека.

История использования железа в быту

Железо — металл, применение которого в промышленности и быту практически не имеет границ. Доля железа в мировом производстве металлов составляет около 95 %. Применение его, как и любого другого материала, обусловлено определенными свойствами.

Железо сыграло огромную роль в развитии человеческой цивилизации. Первобытный человек начал использовать железные орудия за несколько тысячелетий до нашей эры.

Железо не утратило своего значения и поныне. Это важнейший металл современной техники. Из-за низкой прочности железо практически не используют в чистом виде.

На основе железа создают материалы, способные выдерживать действие высоких и низких температур, вакуума и высоких давлений. Они успешно противостоят агрессивным средам, переменному напряжению и т. п.

Производство железа и его сплавов постоянно растет. Эти материалы универсальны, технологичны, доступны и в массе — дешевы.

Самыми распространенными сплавами железа являются сталь и чугун.

Чугун – прочный, но непластичный металл. Из него изготавливают предметы сантехническое оборудование (ванны, трубы, раковины, кухонные мойки), посуду, лестницы, заборы, предметы домашнего интерьера.

Положение в периодической системе Менделеева. Строение атома железа

Название: Железо (ferrum) Порядковый номер: 26 Группа: VIII Период: 4

Атом железа состоит из положительно заряженного ядра (+26), внутри которого есть 26 протонов и 30 нейтронов, а вокруг, по четырем орбитам движутся 26 электронов.

Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом: 1s22s22p63s23p63d64s2.

Основные области применения железа

Железо является ферромагнетиком, то есть, намагничивается в присутствии магнитного поля. Однако это его свойство сильно зависит от примесей и структуры металла. Магнитные свойства абсолютного чистого железа в 100–200 раз превышают аналогичные показатели технической стали. То же самое можно сказать о величине зерна: чем крупнее зерно, тем лучше магнитные свойства вещества. Имеет значение и механическая обработка, хотя ее влияние и не столь впечатляющее. Только такое железо применяют для получения всех магнитных материалов для электротехники и магнитоприводов.

Соединения

Сталь – сплав железа с углеродом и другими ингредиентами, чья массовая доля не превышает 2,14%. Углерод придает стали пластичность и твердость. В состав могут входить также марганец, фосфор, сера и так далее; нержавеющая сталь используется в строительстве и машиностроении, где требуется более высокая, чем обычно стойкость к коррозии; жаропрочные сплавы «работают» в условиях высоких температур – турбины, магистрали отопления. Жаростойкие – не окисляются при высоких температурах, что важно для многих рабочих узлов в теплотехнике.

Чугун – сплав с углеродом, где допускается большее содержание элемента – до 4,3%. Причем чугуны отличаются по своим свойствам в зависимости от того, в каком виде сплав содержит углерод: если вещество вступило в реакцию с железом, получают белый чугун, если включено в виде графита – серый; износостойкий чугун применяется для изготовления насосных деталей, тормозов, дисков сцепления; жаростойкий применяется при сооружении доменных, мартеновских, термических печей; жаропрочный используется при сооружении газовых печей, при изготовлении компрессорного оборудования, дизельных двигателей.

Влияние железа на организм человека

Роль железа в организме

У железа очень много функций. Вот основные из них:

Человек употребляет железо с такими продуктами, как: печень, креветки, яйца, гречневая крупа, яблоки, орехи, сыр, говядина, утка, пшеница.

Нет ничего удивительного в том, что недостаток железа отражается на внешности, здоровье и самочувствии.

При дефиците этого элемента кожа становится бледной и сухой, волосы — тусклыми и слабыми, а ногти — ломкими. В уголках губ возникают незаживающие язвочки, а на кистях рук и ступнях — очень болезненные трещины. По мере снижения количества железа в организме самочувствие ухудшается — пропадает аппетит, многие замечают дискомфорт при глотании. Иногда вкусы меняются самым странным образом, например, человеку очень хочется погрызть мел или пожевать бумагу.

Люди с нехваткой железа испытывают постоянный упадок сил — они даже просыпаются уставшими. Малейшие физические нагрузки вызывают сильную одышку — так сказывается недостаток кислорода. Другие типичные симптомы дефицита железа — головокружения и даже обмороки, сонливость, раздражительность, ухудшение памяти.

Для людей, страдающих нехваткой железа, типичны постоянные простуды и кишечные инфекции. Как мы уже говорили, железо принимает непосредственное участие в работе защитной системы организма, и при его дефиците иммунитет не может вовремя отражать атаки болезнетворных бактерий.

Наверняка многим эти симптомы покажутся очень знакомыми. Ничего удивительного: по статистике ВОЗ, примерно у 60% населения планеты отмечается недостаток железа в организме, а у 30% дефицит этого элемента так велик, что речь идет уже о железодефицитной анемии — состоянии, при котором значительно понижается уровень гемоглобина.

Практическая часть: алюминий

Пути попадания алюминия в организм человека:

алюминиевая посуда и препараты, содержащие ионы алюминия

Исследование наличия ионов алюминия в еде, приготовленной в алюминиевой посуде

Цель: Мы часто используем алюминиевую посуду, поэтому мы решили исследовать безопасность алюминевой посуды.

Опыт №1

Алюминий реагирует с водой, при этом выделяется водород и образуется нерастворимый гидроксид алюминия. 2Al + 6H2O = 2 Al(OH)3 ↓ + 3H2↑

В течении 15 минут кипятил воду в алюминиевой кастрюле, затем остудила раствор и проверила его прозрачность.

Наблюдения: Никаких изменений в пробе воды, которая кипятилась в алюминиевой посуде, не наблюдала. Проделывая этот опыт, я убедилась, что оксидная пленка на металле защищает его от взаимодействия с водой, так оксид алюминия в воде не растворяется и не реагирует с ней.

Опыт №2

Алюминий взаимодействует со щелочью, при этом образуется соль и выделяется водород.

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Средство для мытья духовок и плит содержит в своём составе каустическую соду, то есть гидроксид натрия. При нанесения этого средства на алюминиевый предмет, достаточно быстро я увидел признаки реакции в виде выделяющегося газа.

Вывод: Если алюминий реагирует со щелочами, и в щелочной среде он переходит в раствор в виде солей, то приготовление и хранение пищи со щелочной реакцией среды приведет к тому, что он в виде иона он так же поступит в пищу.

Практическая часть: железо

Сначала провожу опыт на красном яблоке. Разрезал красное яблоко пополам, рассмотрел поперечный срез красного яблока.

Через некоторое время одна из половинок яблока, не смазанная лимонным соком потемнела, а та, что была «защищена» лимонным соком, осталась белой.

Разрезал лимон. Одну половинку яблока смазал лимонным соком, а вторую половинку красного яблока положил на тарелку срезом вверх. То же самое, в той же последовательности проделал с зелёным яблоком. Положил обе половинки зелёного яблока на тарелку срезом вверх и стал наблюдать за изменениями.

Вывод.
Потемнение происходит из-за окисления железа, которое содержится в яблоках, кислородом воздуха. Кислота, которая содержится в лимонном соке, защищает срез яблока от окисления и замедляет процесс окисления.

Я заметил, что срезы красного яблока почти совсем не потемнели, значит, железа в зелёных яблоках содержится больше и они полезнее.

Заключение

Наша жизнь немыслима без металлов. В нашей творческой работе, посвящённой железу и алюминию, я расширил свои знания об этих элементах, простых веществах металлах их свойствах и применении.

Роль железа и алюминия в развитии и становлении технической культуры человечества исключительно велика. Твёрдость, пластичность, ковкость сделали их незаменимым материалом для изготовления орудий труда и производства. Выглянув на улицу, мы видим сотни автомашин, каждая из которых сделана из железа. Из сплавов железа или алюминия изготавливают тросы, мосты, рельсы, трамваи, поезда, и наконец, самолёты. Везде металлы. Ну и в нас самих есть эти металлы. Они используются для осуществления различных процессов в организме.

В нашей теоретической части мы охарактеризовали строение и свойства железа и алюминия, применение их в медицине и описали, что бывает при избытке и недостатке ионов этих элементов.

В результате проделанной работы мы сделали выводы:

Ионы железа и алюминия оказывают жизненно важное влияние на организм человека.

Ионы алюминия в большом количестве опасны для здоровья. Поэтому следует в алюминиевой посуде только готовить, а не хранить продукты питания. Не увлекаться употреблением таблеток от изжоги.

Источник