Железо и металл в чем разница
В чем разница между железом и металлом
Часто данные понятия отождествляются. Все предметы бытового назначения, садовый инвентарь, металлические конструкции называются железными, или металлическими. Правильно ли употреблять такие обозначения? Попробуем разобраться.
Что такое металл
Это вещество. Характеризуется:
Таких материалов много: медь, алюминий, свинец, цинк, а также многие другие. Все они имеют черты сходства. Обладают теплопроводностью, электропроводностью, металлическим блеском. Остальные характеристики различаются.
Что такое железо
Это химический элемент периодической системы. Ему присвоен порядковый номер 26. По отношению к другим элементам ведёт себя как восстановитель. Образует простые, а также сложные вещества.
Феррум в организме человека
Химический элемент образует белок крови гемоглобин. В крови содержится до 80% железа. Придаёт ей красный цвет, транспортирует кислород по организму. Ещё 20% откладывается в печени и селезёнке, как резерв. В небольших количествах феррум встречается в тканях. Необходим элемент для нормального функционирования других
белков, ферментов, гормонов. Потребность в железе у мужчин меньше, чем у женщин. Поступает в организм с продуктами:
Легче усваивается железо, содержащееся в мясе.
Простое вещество железо
В чистом виде не встречается, благодаря своей активности. Образует оксиды, соли. Получают его процессом восстановления углеродом, или другими восстановителями. Из солей выделяют электролизом водных растворов. Имеет характеристики:
Устойчив против коррозии, то есть ржавления. Железо, измельчённое до очень тонкого состояния, самовозгорается на воздухе.
К этому же материалу относят сплавы на основе феррума, с низким содержанием примесей. Основные свойства в сплавах сохраняются. Поэтому они применяются для изготовления разнообразной продукции, от ложек, до техники, объёмных металлических конструкций. К сплавам относят:
Наибольшего применения нашла сталь. Основная примесь сплава – углерод. Он придаёт твёрдость материалу. Сейчас изготовляются легированные стали. При их плавке добавляются цветные металлы: никель, цинк, вольфрам и другие. В результате получают сталь с заранее заданными свойствами, так как влияние каждого компонента на свойства сплава изучены.
Ценные характеристики железа, сплавов на его основе, делают их очень востребованными.
Что общего между железом и металлом
Любые материалы металлического строения имеют одинаковое строение. Под строением понимается расположение частиц: атомов, ионов. Обязательной чертой для них является присутствие свободных электронов. Благодаря этому все металлы проводят тепло, электрический ток, а также имеют блеск.
Чем отличаются
Металл и химический элемент
Вещество можно увидеть, потрогать, охарактеризовать его физические свойства. Их можно использовать для изготовления различной продукции. Вступая в химические реакции, вещества утрачивают свои прежние характеристики, приобретают новые. Химический элемент – это совокупность атомов определённого строения. Атомы – мельчайшие частицы вещества, поэтому увидеть, потрогать их нельзя. Соединяясь друг с другом, атомы образуют простые вещества.
Металл и железо, как простое вещество
Железо проявляет все свойства, характерные для металлов. Но имеет чёткие характеристики свойств:
Чистое вещество и технический сплав
В чистом виде железо пластичное, ковкое, мягкое. Технический сплав более твёрдый, так как содержит углерод. Содержание его незначительное. Кроме углерода содержатся:
Первое устойчиво к коррозии, второе ржавеет во влажном воздухе. Чтобы предотвратить разрушение изделий из железа, используют:
Чистое вещество – это метеоритное железо. Считается, что феррум составляет основу ядра планеты Земля, встречается в мантии, земной коре. Весь металл, идущий на изготовление массовой продукции, представляет собой сталь.
Элемент, а также простое вещество играет важную роль в жизни человека. Занимает четвёртое место по распространённости среди химических элементов. Используется с давних времён. Среди всего многообразия металлических материалов, остаётся самым важным и востребованным.
В чем разница между железом и металлом
Это вещество. Характеризуется:
Таких материалов много: медь, алюминий, свинец, цинк, а также многие другие. Все они имеют черты сходства. Обладают теплопроводностью, электропроводностью, металлическим блеском. Остальные характеристики различаются.
Что такое железо
Это химический элемент периодической системы. Ему присвоен порядковый номер 26. По отношению к другим элементам ведёт себя как восстановитель. Образует простые, а также сложные вещества.
Феррум в организме человека
Химический элемент образует белок крови гемоглобин. В крови содержится до 80% железа. Придаёт ей красный цвет, транспортирует кислород по организму. Ещё 20% откладывается в печени и селезёнке, как резерв. В небольших количествах феррум встречается в тканях. Необходим элемент для нормального функционирования других
белков, ферментов, гормонов. Потребность в железе у мужчин меньше, чем у женщин. Поступает в организм с продуктами:
Легче усваивается железо, содержащееся в мясе.
Простое вещество железо
В чистом виде не встречается, благодаря своей активности. Образует оксиды, соли. Получают его процессом восстановления углеродом, или другими восстановителями. Из солей выделяют электролизом водных растворов. Имеет характеристики:
Устойчив против коррозии, то есть ржавления. Железо, измельчённое до очень тонкого состояния, самовозгорается на воздухе.
К этому же материалу относят сплавы на основе феррума, с низким содержанием примесей. Основные свойства в сплавах сохраняются. Поэтому они применяются для изготовления разнообразной продукции, от ложек, до техники, объёмных металлических конструкций. К сплавам относят:
Наибольшего применения нашла сталь. Основная примесь сплава — углерод. Он придаёт твёрдость материалу. Сейчас изготовляются легированные стали. При их плавке добавляются цветные металлы: никель, цинк, вольфрам и другие. В результате получают сталь с заранее заданными свойствами, так как влияние каждого компонента на свойства сплава изучены.
Ценные характеристики железа, сплавов на его основе, делают их очень востребованными.
Что общего между железом и металлом
Любые материалы металлического строения имеют одинаковое строение. Под строением понимается расположение частиц: атомов, ионов. Обязательной чертой для них является присутствие свободных электронов. Благодаря этому все металлы проводят тепло, электрический ток, а также имеют блеск.
Чем отличаются
Металл и химический элемент
Вещество можно увидеть, потрогать, охарактеризовать его физические свойства. Их можно использовать для изготовления различной продукции. Вступая в химические реакции, вещества утрачивают свои прежние характеристики, приобретают новые. Химический элемент — это совокупность атомов определённого строения. Атомы — мельчайшие частицы вещества, поэтому увидеть, потрогать их нельзя. Соединяясь друг с другом, атомы образуют простые вещества.
Металл и железо, как простое вещество
Железо проявляет все свойства, характерные для металлов. Но имеет чёткие характеристики свойств:
Чистое вещество и технический сплав
В чистом виде железо пластичное, ковкое, мягкое. Технический сплав более твёрдый, так как содержит углерод. Содержание его незначительное. Кроме углерода содержатся:
Первое устойчиво к коррозии, второе ржавеет во влажном воздухе. Чтобы предотвратить разрушение изделий из железа, используют:
Чистое вещество — это метеоритное железо. Считается, что феррум составляет основу ядра планеты Земля, встречается в мантии, земной коре. Весь металл, идущий на изготовление массовой продукции, представляет собой сталь.
Метеоритное железо
Элемент, а также простое вещество играет важную роль в жизни человека. Занимает четвёртое место по распространённости среди химических элементов. Используется с давних времён. Среди всего многообразия металлических материалов, остаётся самым важным и востребованным.
В чем разница между железом и металлом — все разницы и отличия на BigSovets.ru
Поделитесь ссылкой и ваши друзья придут к вам за советом! Спасибо ツ
железо — этопрежде всего название химического элемента, металл — характеристика химического элемента, а сталь — это смесь железа с чем-то,кажется!
Ну какая-какая… Сталь — сплав, металл — общая характеристика группы элементов, а железо — конкретный представитель этой группы.
ну насколько помню химию, металлы это простое вещество, к ним относят и железо, а сталь это сложное, т.е. сплав железа с углеродом(до 17%)
А чистое железо-не кричное а реликт..где то было обнаружено.Типа инопланетное.И не ржавеет вроде
1. Железо Fe — земельный элемент, входит в состав таблицы Менделеева.
2. Металл — сплав, в основе которого может лежать железо, медь, алюминий …Данный сплав как правило имеет различные добавки и компоненты: молибден, хром, ванадий, марганец, углерод …-задачи этих добавок — придать сплаву определенные физ. и хим. свойства. Сплав получается в процессе плавления при определенной температуре.
3. Сталь — ето сплав железа и углерода с содержанием последнего 2%
Ну, научную сторону вопроса уже до меня вскрыли совершенно исчерпывающе, поэтому добавлю стишок, который много лет назад был опубликован в какой-то газете. У нас на работе его очень любят и часто поминают (память народная сохранила только две строки) : И мелодично пел весь рейс Стальной чугун железных рельс.
Как много еще осталось металлургов! Жуть!
«Металл» — группа химических элементов, в которую входит и «железо» «сталь» сплав железа с углеродом (содержание углерода не более 2%) В обиходе простым языком любое из этих слов может означать одно и то же.
«Металл» — группа химических элементов, в которую входит и «железо» «сталь» сплав железа с углеродом (содержание углерода не более 2%) В обиходе простым языком любое из этих слов может означать одно и то
Металлы это вещества, обладающие металлическим блеском, ковкостью и они проводят эл. ток. Примеры металлов: железо, медь, магний, алюминий, золото, калий… Железо — это чистый чёрный металл. Сталь — это сплав железа и углерода, один из чёрных металлов. Больше углерода: сталь твёрже и хрупче, меньше углерода: сталь более ковкая и пластичная.
Войдите, чтобы написать ответ
Разница между железом и сталью
Разница Между 2021
Ключевая разница: Железо — это химический элемент, который в изобилии содержится в земной коре. Сталь — это сплав, то есть смесь двух или более металлических элементов или одного металлического и неме
Содержание:
Ключевая разница: Железо — это химический элемент, который в изобилии содержится в земной коре. Сталь — это сплав, то есть смесь двух или более металлических элементов или одного металлического и неметаллического элемента.
Железо и сталь — это два вещества, которые часто встречаются в различных областях применения, таких как посуда, конструкция и т. Д. Эти два вещества часто путают, так как они похожи по цвету и составу. Сталь фактически сделана, смешивая железо с углеродом; следовательно, это побочный продукт железа. Однако они по-прежнему отличаются друг от друга, так как железо также используется для изготовления различных других сплавов.
Чистое железо блестящее серебристо-серое, но оно очень подвержено эрозии от ржавчины при попадании во влажный воздух. Чистое железо также очень мягкое и податливое, но его невозможно получить плавлением. Из-за отсутствия технологий в старину медные сплавы широко использовались в истории, пока этот процесс не был создан. Железо часто добывают из железных руд, которые находятся в земной коре. Железные руды подвергаются процессу извлечения, чтобы извлечь железо из породы и других веществ. Железо чаще встречается в формах сплавов, таких как стальные сплавы, сырое железо, кованое железо и чугун. Эти сплавы значительно упрочнены и закалены из-за таких примесей, как углерод. Если железо содержит углерод в соотношении 0,2% и 2,1%, оно становится сталью, которое может быть в 1000 раз тяжелее по сравнению с чистым железом. Сырой железный металл производится в доменных печах с использованием кокса (топлива) для превращения руды в чугун.
Сталь — это сплав, то есть смесь двух или более металлических элементов или одного металлического и неметаллического элемента. Это чаще всего сделано из сплавления железа и углерода вместе. Хотя углерод является наиболее распространенным легирующим материалом для железа, также могут использоваться другие материалы, такие как марганец, ванадий, хром и вольфрам. Углерод действует как упрочняющий агент, предотвращая любые дислокации в кристаллической решетке атома железа и соскальзывание друг с другом, что делает сталь более долговечной. Изменяя количество легирующих элементов и форму их присутствия в стали, можно контролировать такие качества, как твердость, пластичность и предел прочности стали. Хотя сталь, как известно, существует около 4000 лет назад, она широко не производилась до 17-го века из-за внедрения бессемеровского процесса. Этот процесс сделал производство стали дешевле, эффективнее и проще.
Короче говоря, железо и сталь имеют много общего, поскольку сталь на самом деле является побочным продуктом железа и является железом, наиболее часто используемым для производства стали и кованого железа или чугуна. Железо в чистом смысле мягкое и не может использоваться для применений, пока оно не затвердеет. Железо также играет важную роль в биологических процессах в живых организмах, в то время как сталь чаще всего используется для целей применения.
Железо является богатым элементом, который составляет внешнее и внутреннее ядро Земли и является четвертым наиболее распространенным элементом в коре.
Сталь — это сплав, изготовленный путем объединения железа и других элементов, наиболее распространенным из которых является углерод.
Часть2. Терминология — железные, металлические и стальные двери, есть ли разница?
Это вещество. Характеризуется:
Таких материалов много: медь, алюминий, свинец, цинк, а также многие другие. Все они имеют черты сходства. Обладают теплопроводностью, электропроводностью, металлическим блеском. Остальные характеристики различаются.
Что такое железо
Это химический элемент периодической системы. Ему присвоен порядковый номер 26. По отношению к другим элементам ведёт себя как восстановитель. Образует простые, а также сложные вещества.
Феррум в организме человека
Химический элемент образует белок крови гемоглобин. В крови содержится до 80% железа. Придаёт ей красный цвет, транспортирует кислород по организму. Ещё 20% откладывается в печени и селезёнке, как резерв. В небольших количествах феррум встречается в тканях. Необходим элемент для нормального функционирования других белков, ферментов, гормонов. Потребность в железе у мужчин меньше, чем у женщин. Поступает в организм с продуктами:
Легче усваивается железо, содержащееся в мясе.
Простое вещество железо
В чистом виде не встречается, благодаря своей активности. Образует оксиды, соли. Получают его процессом восстановления углеродом, или другими восстановителями. Из солей выделяют электролизом водных растворов. Имеет характеристики:
Устойчив против коррозии, то есть ржавления. Железо, измельчённое до очень тонкого состояния, самовозгорается на воздухе.
К этому же материалу относят сплавы на основе феррума, с низким содержанием примесей. Основные свойства в сплавах сохраняются. Поэтому они применяются для изготовления разнообразной продукции, от ложек, до техники, объёмных металлических конструкций. К сплавам относят:
Наибольшего применения нашла сталь. Основная примесь сплава – углерод. Он придаёт твёрдость материалу. Сейчас изготовляются легированные стали. При их плавке добавляются цветные металлы: никель, цинк, вольфрам и другие. В результате получают сталь с заранее заданными свойствами, так как влияние каждого компонента на свойства сплава изучены.
Ценные характеристики железа, сплавов на его основе, делают их очень востребованными.
Как отличить чугун от стали?
Чтобы отличать эти металлы друг от друга, можно использовать следующие способы:
Методы механического воздействия могут применяться в бытовых условиях, когда нужно определить, чугун или сталь перед вами, без применения специального оборудования. В лаборатории может использоваться современная техника, с помощью которой проводится спектральный или микроскопический анализ свойств металлов. Эти методы обеспечивают результат высокой точности, но используются преимущественно в промышленных целях, на производстве и в научно-технической отрасли ввиду сложности и дороговизны оборудования.
Чем отличаются
Металл и химический элемент
Вещество можно увидеть, потрогать, охарактеризовать его физические свойства. Их можно использовать для изготовления различной продукции. Вступая в химические реакции, вещества утрачивают свои прежние характеристики, приобретают новые. Химический элемент – это совокупность атомов определённого строения. Атомы – мельчайшие частицы вещества, поэтому увидеть, потрогать их нельзя. Соединяясь друг с другом, атомы образуют простые вещества.
Металл и железо, как простое вещество
Железо проявляет все свойства, характерные для металлов. Но имеет чёткие характеристики свойств:
Чистое вещество и технический сплав
В чистом виде железо пластичное, ковкое, мягкое. Технический сплав более твёрдый, так как содержит углерод. Содержание его незначительное. Кроме углерода содержатся:
Первое устойчиво к коррозии, второе ржавеет во влажном воздухе. Чтобы предотвратить разрушение изделий из железа, используют:
Чистое вещество – это метеоритное железо. Считается, что феррум составляет основу ядра планеты Земля, встречается в мантии, земной коре. Весь металл, идущий на изготовление массовой продукции, представляет собой сталь.
Элемент, а также простое вещество играет важную роль в жизни человека. Занимает четвёртое место по распространённости среди химических элементов. Используется с давних времён. Среди всего многообразия металлических материалов, остаётся самым важным и востребованным.
Можно ли отличить чугун от стали визуально?
Если речь идет о фрагментах или заготовках, обработка которых не нанесет вреда, можно посмотреть на визуальные отличия металлов. На сломе изделия из чугуна появляется темно-серый матовый оттенок, стальная поверхность более светлая, имеет глянцевую текстуру. Внешний вид зависит от содержания углеродистых компонентов, различить их можно по типу трещин: на высокоуглеродистых стальных поверхностях они похожи на дефект в виде раскола, на изделии из низкоуглеродистого сплава железа трещины выглядят как разрыв пластичного типа.
На вопрос о том, можно ли отличить готовые изделия по оттенку или текстуре, можно дать однозначный ответ: предметы из стали более светлые, практически всегда имеют глянцевый оттенок, изделия из чугуна – темные и матовые.
Сравнение
Железо в чистом виде не применяется. В этом виде его используют в лабораториях для постановки химических опытов и серьезных научных экспериментов. Дело в том, что смешение понятий «железо» и «сталь» произошло в народе. Люди отожествили сталь с железом, называя и то и другое «железом». Когда говорят о железе, на самом деле ведут речь о стали.
В зависимости от того, для какой цели предназначена сталь (сплав железа и каких-либо химических элементов), ей задают требуемые свойства, которые наилучшим образом отвечают складывающимся условиям эксплуатации.
Все находится в зависимости от тех химических элементов, которые добавят при выплавке стали и от того, какое их количество будет внесено в сплав. Сталь обогащают молибденом и кобальтом, вольфрамом и хромом, а также иными элементами. Изменяя состав стали, производят титановый сплав и нержавеющую сталь.
Кроме того, выпускают легированные стали, применяемые в авиации, где не обойтись в конструкциях без сверхпрочных элементов, к примеру, стоек шасси. В высоколегированную сталь добавляют легирующие элементы и углерод. Стали с легирующими элементами содержат минимум 45 % железа.
Железо в отличие от стали легко поддается коррозии.
к содержанию>Разница между металлом и сталью
Происхождение названия
(белор. жалеза, укр. залізо, ст.‑слав. желѣзо, болг. желязо, сербохорв. жељезо, польск. żelazo, чеш. železo, словен. železo) имеет ясные параллели в балтийских языках (лит. geležis, латыш. dzelzs). Слово является однокоренным словам «железа» и «желвак»; и имеет смысл «округлый камень, окатыш, блямба».
Имеется несколько версий дальнейшей этимологии этого балтославянского слова.
Одна из них связывает праслав. *želězo с греческим словом χαλκός
, что означало железо и медь, согласно другой версии
*želězo
родственно словам
*žely
«черепаха» и
*glazъ
«скала», с общей семой «камень». Третья версия предполагает древнее заимствование из неизвестного языка.
Романские языки (итал. ferro, фр. fer, исп. hierro
, порт. ferro, рум. fier) продолжают лат. ferrum. Латинское
ferrum
( др.-ирл. iarn, др.-брет. hoiarn), вероятно, восходит к пра-и.е.
*h1esh2r-no-
«кровавый» с семантическим развитием «кровавый» > «красный» > «железо». Согласно другой гипотезе данное слово восходит к пра-и.е.
*(H)ish2ro-
«сильный, святой, обладающий сверхъестественной силой».
Древнегреческое слово σίδηρος, возможно, было заимствовано из того же источника, что и славянское, германское и балтийское слова для серебра.
Название природного карбоната железа (сидерита) происходит от лат. sidereus — звёздный; действительно, первое железо, попавшее в руки людям, было метеоритного происхождения. Возможно, это совпадение не случайно. В частности, древнегреческое слово сидерос (σίδηρος)
для железа и латинское
sidus
, означающее «звезда», вероятно, имеют общее происхождение.
Главное отличие — металл против стали
Металлы — это вещества, обладающие уникальными свойствами, такими как отличная электрическая и теплопроводность, отражательная способность света, пластичность и пластичность. Иногда термин металл используется для обозначения химических элементов в группе 1, группе 2 и блоке d в периодической таблице. Это также общий термин, используемый для обозначения металла или металлических сплавов. Сталь — это металлический сплав, состоящий из железа, углерода и некоторых других химических компонентов. Существуют различные виды стали, изготовленные для получения желаемых свойств. Основное различие между металлом и сталью заключается в том, что термин металл может использоваться для обозначения химического элемента или вещества с характерными металлическими свойствами, тогда как термин сталь используется для обозначения металлического сплава, состоящего из железа, углерода и некоторых других элементов.
Ключевые области покрыты
1. Что такое металл — определение, свойства металла 2. Что такое сталь — определение, разные типы 3. В чем разница между металлом и сталью — Сравнение основных различий
Ключевые слова: коррозия, пластичность, электропроводность, ковкость, металл, металлический сплав, отражательная способность света, сталь
Термин металл можно использовать для обозначения химического элемента или вещества с характерными металлическими свойствами. В общем, мы называем вещества с высокой прочностью, высокой электрической и теплопроводностью и высокой пластичностью металла.
Элементы группы 1 и группы 2 в периодической таблице элементов известны как металлы. Элементы группы 1 называются щелочными металлами, а элементы группы 2 — известными щелочноземельными металлами. Эти элементы могут образовывать катионы, удаляя валентные электроны. Кроме того, элементы d-блока также рассматриваются как металлы.
Вещества, изготовленные из этих элементов, известны как металлы. Эти металлы обладают уникальными свойствами, известными как металлические свойства. Некоторые основные свойства металлов перечислены ниже.
Рисунок 1: Золото это металл
Металлы и их применение
Некоторые общие полезные металлы приведены в следующей таблице с некоторыми их применениями.
| металл | Приложения |
| Железо (Fe) | Цель строительства |
| Золото (Au) | Ювелирные изделия |
| Медь (Cu) | Провода для электропроводности, статуи, монеты |
| Магний (Mg) | Автокресла, ноутбуки, камеры и др. |
Примечания
Что такое сталь
Сталь представляет собой металлический сплав, состоящий из железа, углерода и нескольких других элементов, таких как марганец, вольфрам, фосфор и сера. Процентное содержание углерода в стали может варьироваться. Сталь можно классифицировать в зависимости от ее химического состава. Существует четыре основных категории:
Рисунок 2: Сталь используется для строительных целей
В зависимости от количества присутствующего углерода углеродистую сталь можно разделить на несколько групп, таких как:
Легированная сталь содержит легирующие элементы, такие как никель, титан, алюминий, хром и т. Д. В различных процентах. Нержавеющая сталь — это особый вид стали, который устойчив к коррозии благодаря присутствию хрома примерно на 10-20%. Инструментальные стали сделаны, чтобы противостоять высоким температурам и условиям давления.
Сталь твердая, очень прочная и пластичная. Но он не устойчив к коррозии (за исключением нержавеющей стали, которая изготавливается путем смешивания хрома с железом, что придает свойства коррозионной стойкости). Сталь легко подвергается коррозии при воздействии влажной среды. Поэтому происходит ржавчина.
Изотопы
Основная статья: Изотопы железа
Природное железо состоит из четырёх стабильных изотопов: 54Fe (изотопная распространённость 5,845 %), 56Fe (91,754 %), 57Fe (2,119 %) и 58Fe (0,282 %). Так же известно более 20 нестабильных изотопов железа с массовыми числами от 45 до 72, наиболее устойчивые из которых — 60Fe (период полураспада по уточнённым в 2009 году данным составляет 2,6 миллиона лет), 55Fe (2,737 года), 59Fe (44,495 суток) и 52Fe (8,275 часа); остальные изотопы имеют период полураспада менее 10 минут.
Изотоп железа 56Fe относится к наиболее стабильным ядрам: все следующие элементы могут уменьшить энергию связи на нуклон путём распада, а все предыдущие элементы, в принципе, могли бы уменьшить энергию связи на нуклон за счёт синтеза. Полагают, что железом оканчивается ряд синтеза элементов в ядрах нормальных звёзд (см. Железная звезда), а все последующие элементы могут образоваться только в результате взрывов сверхновых.
Разница между металлом и сталью
Металл: Металл относится к химическому элементу или веществу с характерными металлическими свойствами.
Сталь: Сталь представляет собой металлический сплав, состоящий из железа, углерода и нескольких других элементов, таких как марганец, вольфрам, фосфор и сера.
Природа
Металл: Металл — это либо химическое вещество, либо химический элемент.
Сталь: Сталь — это металлический сплав.
коррозия
Металл: Все металлы могут подвергаться коррозии.
Сталь: Сталь может корродировать (кроме нержавеющей стали).
Металл: Некоторые металлы имеют малый вес (например, магний), но некоторые имеют большой вес (например, железо).
Сталь: Сталь — это тяжелый металл.
Температура плавления
Металл: Некоторые металлы имеют более низкие температуры плавления, чем сталь.
Сталь: Сталь имеет достаточно высокую температуру плавления.
Заключение
Металлы и металлические сплавы являются очень полезными веществами в строительстве. Сталь — это металлический сплав. Основное различие между металлом и сталью заключается в том, что термин металл может использоваться для обозначения химического элемента или вещества с характерными металлическими свойствами, тогда как термин сталь используется для обозначения металлического сплава, состоящего из железа, углерода и некоторых других элементов.
Рекомендации:
1. Хельменстин, Энн Мари. «Какие свойства делают металлы уникальными?» ThoughtCo,
Железо и сталь — важнейшие металлы. Сталь получают из железа. Из нее делают множество предметов — от нефтяных вышек до канцелярских скрепок. Наряду с 80 чистыми металлами людям известно немало сплавов — смесей металлов, качества которых отличаются от качеств чистых металлов. Башенные краны, мосты, другие сооружения делают из стали, содержащей до 0,2% углерода. Углерод делает сталь прочнее, причем она сохраняет ковкость. Сталь покрывают краской для защиты от коррозии.
Железо и сталь
Железо — это элемент. Его добывают из руды — соединения железа с кислородом. Большая часть добытого железа идет на производство стали, сплава железа с углеродом.
Наиболее распространенные железные руды: магнетит(вверху) и гематит(внизу). Железо добывается из руды в доменных печах. Этот процесс называется плавкой. В печи через слой железной руды, известняка и кокса продувают очень горячий воздух. Кокс представляет собой почти чистый углерод, его получают нагреванием угля. Углерод кокса соединяется с кислородом, образуя моноксид углерода, который затем «вытягивает» кислород из руды, оставляя чистое железо, и образует диоксид углерода. Это пример реакций восстановления. Руда, кокс и известняк поступают в печь. Известняк реагирует с имеющимися в руде примесями, образуя шлак. Внутри печи раскаленный воздух реагирует с углеродом. Образуется моноксид углерода. При этом температура в печи повышается до 2000°С. Затем оксид углерода реагирует с кислородом руды, восстанавливая ее до железа. Расплавленный шлак вытекает из нижней части печи. Его используют в строительстве дорог. В конце расплавленное железо выводится наружу. Доменная печь непрерывно функционирует 10 лет, пока её стенки не начнут разрушаться. Высота доменной печи 30 метров, толщина её стен 3 метра.
Железо, получаемое из руды, содержит углерод (около 4%) и другие примеси, в частности серу. Примеси делают железо хрупким, поэтому большую его часть перерабатывают в сталь. При этом из железа удаляются примеси. В стальных скрепках около 0,08% углерода. Инструменты делают из стали, содержащей хром, ванадий и до 1% углерода. Сталь получают при воздействии на расплавленное железо кислорода. Часто в железо добавляют небольшое количество стального лома. Кислород реагирует с углеродом, содержащимся в железе, при этом образуется моноксид углерода, используемый как топливо. После очистки в стали остается не более 0.04% углерода; его количество зависит от марки стали. Сталь получают также путем переплавки стального лома в дуговой электропечи. Для получения стали расплавленное железо и стальной лом заливают в печь, называемую конвертером. В конвертер под высоким давлением закачивается почти чистый кислород. При его реакции с углеродом получается моноксид углерода (см. так же статью «Химические реакции»). Другой способ получения стали — переплавка стального лома в дуговой электропечи. Мощный электрический ток (см. статью «Электричество») расплавляет лом. Расплавленный шлак вытекает из нижней части печи. Его используют в строительстве дорог.
Сплавы
Сплавом называется смесь двух или более металлов или металла и иного вещества.
Так, латунь — это сплав меди и цинка. Латунь прочнее меди, ее легко обрабатывать, и она не подвержена коррозии. В чистых металлах атомы «упакованы» в тесные ряды (рис. слева). Ряды могут скользить относительно друг друга, что делает металл мягким. При резких сдвигах рядов металл ломается. В сплаве другие атомы укрепляют металл (см. рис. справа), т.к. сдвиг рядов уже невозможен. Поэтому сплавы прочнее чистых металлов.
Многие металлы сами по себе чересчур мягкие, чтобы их можно было использовать, зато их сплавы могут выдерживать большое давление и высокие температуры (см. статью «Тепло и температура»). Сталь — это сплав железа и углерода, неметалла. Добавляя небольшие количества других металлов, можно получить разновидности стали. Ножи и вилки делают из нержавеющей стали — сплава стали, хрома и никеля. Сплавы стали с марганцем чрезвычайно прочны и используются в промышленности для изготовления режущих инструментов. Алюминиево-магниевые сплавы легки, прочны и не подвержены коррозии. Из них делают велосипеды и самолеты (см. статью «Полет»).
Геохимия железа
Гидротермальный источник с железистой водой. Оксиды железа окрашивают воду в бурый цвет
Железо — один из самых распространённых элементов в Солнечной системе, особенно на планетах земной группы, в частности, на Земле. Значительная часть железа планет земной группы находится в ядрах планет, где его содержание, по оценкам, около 90 %. Содержание железа в земной коре составляет 5 %, а в мантии около 12 %. Из металлов железо уступает по распространённости в коре только алюминию. При этом в ядре находится около 86 % всего железа, а в мантии 14 %. Содержание железа значительно повышается в изверженных породах основного состава, где оно связано с пироксеном, амфиболом, оливином и биотитом. В промышленных концентрациях железо накапливается в течение почти всех экзогенных и эндогенных процессов, происходящих в земной коре. В морской воде железо содержится в очень малых количествах 0,002—0,02 мг/л. В речной воде его концентрация значительно выше — 2 мг/л.
Геохимические свойства железа
Распространение железа в пересчёте на 106 атомов кремния.
Важнейшая геохимическая особенность железа — наличие у него нескольких степеней окисления. Железо в нейтральной форме — металлическое — слагает ядро Земли, возможно, присутствует в мантии и очень редко встречается в земной коре. Закисное железо FeO — основная форма нахождения железа в мантии и земной коре. Окисное железо Fe2O3 характерно для самых верхних, наиболее окисленных, частей земной коры, в частности, осадочных пород.
По кристаллохимическим свойствам ион Fe2+ близок к ионам Mg2+ и Ca2+ — другим главным элементам, составляющим значительную часть всех земных пород. В силу кристаллохимического сходства железо замещает магний и, частично, кальций во многих силикатах. При этом содержание железа в минералах переменного состава обычно увеличивается с уменьшением температуры.
Минералы железа
В земной коре железо распространено достаточно широко — на его долю приходится около 4,1 % массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). В мантии и земной коре железо сосредоточено главным образом в силикатах, при этом его содержание значительно в основных и ультраосновных породах, и мало — в кислых и средних породах.
Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красный железняк (гематит, Fe2O3; содержит до 70 % Fe), магнитный железняк (магнетит, FeO · Fe2O3 или Fe3O4; содержит 72,4 % Fe), бурый железняк или лимонит (гётит и гидрогётит, соответственно FeOOH и FeOOH·nH2O). Гётит и гидрогётит чаще всего встречаются в корах выветривания, образуя так называемые «железные шляпы», мощность которых достигает несколько сотен метров. Также они могут иметь осадочное происхождение, выпадая из коллоидных растворов в озёрах или прибрежных зонах морей. При этом образуются оолитовые, или бобовые, железные руды. В них часто встречается вивианит Fe3(PO4)2·8H2O, образующий чёрные удлинённые кристаллы и радиально-лучистые агрегаты.
В природе также широко распространены сульфиды железа — пирит FeS2 (серный или железный колчедан) и пирротин. Они не являются железной рудой — пирит используют для получения серной кислоты, а пирротин часто содержит никель и кобальт.
По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире.
Содержание железа в морской воде — 1⋅10−5—1⋅10−8 %.
Другие часто встречающиеся минералы железа:
Помимо вышеописанных минералов железа, существуют, например:
Основные месторождения
По данным Геологической службы США (оценка 2011 г.), мировые разведанные запасы железной руды составляют порядка 178 млрд тонн. Основные месторождения железа находятся в Бразилии (1 место), Австралии, США, Канаде, Швеции, Венесуэле, Либерии, Украине, Франции, Индии. В России железо добывается на Курской магнитной аномалии (КМА), Кольском полуострове, в Карелии и в Сибири. Значительную роль в последнее время приобретают донные океанские месторождения, в которых железо совместно с марганцем и другими ценными металлами находится в конкрециях.
Важнейшие металлы и сплавы
Алюминий. Очень легкий серебристо-белый металл, не подверженный коррозии. Его получают из бокситов путем электролиза. Из алюминия делают электропровода, самолеты, корабли (см. статью «Плавучесть»), автомобили, банки для напитков, фольгу для приготовления пищи. Алюминиевые банки для напитков очень легкие и прочные.
Латунь. Ковкий сплав меди и цинка. Из латуни делают украшения, орнаменты, музыкальные инструменты, винты, кнопки для одежды.
Бронза. Известный с древнейших времен ковкий, не подверженный коррозии сплав меди и олова.
Кальций. Мягкий серебристо-белый металл. Входит в состав известняка и мела, а также костей и зубов животных. Кальций в человеческом организме содержится в костях и зубах. Он используется в производстве цемента и высоко качественной стали.
Хром. Твердый серый металл. Используется в производстве нержавеющей стали. Хромом покрывают металлические изделия в защитных целях и для придания им зеркального блеска.
Медь. Ковкий красноватый металл. Из меди делают электропровода, резервуары для горячей воды. Медь входит в состав латуни, бронзы, мельхиора.
Мельхиор. Сплав меди и никеля. Из него делают почти все «серебряные» монеты.
Золото. Мягкий неактивный ярко-желтый металл. Используется в электронике и в ювелирном деле.
Железо. Ковкий серебристо-белый ферромагнетик. Добывается в основном из руды в доменных печах. Используется в инженерных конструкциях, а также в производстве стали и сплавов. В нашей крови тоже есть железо.
Свинец. Тяжелый ковкий ядовитый синевато-белый металл. Добывается из минерала галенита. Из свинца делают электрические батареи, крыши и экраны, защищающие от рентгеновских лучей.
Магний. Легкий серебристо-белый металл. Горит ярко-белым пламенем. Используется для сигнальных огней и фейерверков. Входит в состав легких сплавов. В праздничных ракетах есть магнии и другие металлы.
Ртуть. Тяжелый серебристо-белый ядовитый жидкий металл. Используется в термометрах, входит в состав зубной амальгамы и взрывчатых веществ.
Платина. Ковкий серебристо-белый неактивный металл. Используется в качестве катализатора, а также в электронике и в производстве ювелирных изделий. Платина не вступает в реакции. Из нее делают украшения.
Калий. Легкий серебристый металл. Очень химически активен. Калиевые соединения входят в состав удобрений.
Серебро. Ковкий серовато-белый металл. Хорошо проводит тепло и электричество. Из него делают украшения и столовые приборы. Входит в состав фотоэмульсии (см. статью «Фотография и фотоаппараты»).
Припой. Сплав олова и свинца. Плавится при сравнительно низкой температуре. Используется для спайки проводов в электронике.
Натрий. Мягкий серебристо-белый химически активный металл. Входит в состав поваренной соли. Используется в производстве натриевых ламп и в химической промышленности.
Сталь. Сплав железа с углеродом. Широко применяется в промышленности. Нержавеющая сталь — сплав стали с хромом — не подвержена коррозии и используется в авиакосмической индустрии (см. статью «Ракеты и космические аппараты»).
Олово. Мягкий ковкий серебристо-белый металл. Слоем олова сталь защищают от коррозии. Входит в состав таких сплавов, как бронза и припой.
Титан. Прочный белый ковкий металл, не подверженный коррозии. Из титановых сплавов делают космические аппараты, самолеты, велосипеды.
Вольфрам. Твердый серовато-белый металл. Из него изготавливают нити ламп накаливания и детали электронных приборов. Из стали с Нить вольфрамом делают накаливания режущие инструменты.
Ванадий. Твердый ядовитый белый металл. Придает прочность стальным сплавам. Используется как катализатор при производстве серной кислоты.
Цинк. Синевато-белый металл. Добывается из цинковой обманки. Используется для гальванизации железа, производства электробатареек. Входит в состав латуни.
Переработка металлов
Переработка — это повторное использование сырья, способ сохранить природные ресурсы. Металлы легко поддаются переработке, т.к. их можно переплавить и получить металл такого же качества, как и тот, что получается непосредственно из руды. Переплавлять сталь и алюминий несложно и выгодно. Медь, олово, свинец также подвергаются переплавке. Железные и стальные предметы можно извлечь из кучи отходов при помощи сильного магнита. Большую часть стали для переработки добывают из старых автомобилей и станков, но часть ее получают из фабричных металлических опилок и даже бытовых отходов. Стальной лом смешивают с расплавленным железом и получают новую сталь.
Алюминий — не ферромагнетик, но алюминиевые отходы можно отделить от железного лома при помощи электромагнита. Больше половины банок для напитков делают из алюминия, полученного путем переработки. Чтобы узнать, сделана банка из стали или алюминия, возьми магнит. К стальной банке он прилипнет, а к алюминиевой — нет. Переработка металлолома требует значительно меньше энергии, чем получение металла из руды, и отходов при переработке меньше. Теоретически металл можно перерабатывать сколько угодно раз. Для переработки алюминиевых банок необходимо в 20 раз меньше энергии, чем для производства нового алюминия.