Растение которое использовалось в металлургии: 2009 , 10 | — Pandia.ru

Содержание

Применение торфа – где и для чего используется торф

Главная > Часто задаваемые вопросы > Применение торфа

Наверно, вы слышали, что из торфа делают удобрения, грунтовые смеси и топливные брикеты. Но известно ли вам, что его компоненты применяются в изготовлении лекарств, а сам материал используется в производстве стройматериалов и даже одежды? Хотя «золотой век» торфа приходится на конец XIX и начало XX столетия, он до сих пор остается востребованным на рынке. Бизнес по его добыче приносит неплохие доходы.

В этой статье вы узнаете о способах применения торфа. Мы расскажем, где и для чего используется этот материал, а также каковы его особенности.

Итак, наиболее часто торф применяется:

  • В сельском хозяйстве
  • В энергетике
  • В строительстве
  • В химической промышленности
  • В металлургии
  • В медицине

В продолжении статьи вы узнаете о способах использования торфа в каждой из этих областей.

Применение торфа в сельском хозяйстве

Основные области применения торфа в сельском хозяйстве:

  • Улучшение почвы на полях
  • Создание почвосмесей
  • Производство удобрений
  • Животноводство

Дальше мы расскажем о каждой из этих сфер применения.

Улучшение почвы на полях

В торфе содержится много органических веществ и гумуса. Но микроэлементы не всегда доступны растениям в полной мере. Кислотность материала высокая. Поэтому в чистом виде торф редко используется как удобрение. Для такой цели подходит лишь низинный вид, с высокой степенью разложения и реакцией, близкой к нейтральной.

Лучше всего торф использовать в комбинации с другими удобрениями. Чтобы микроэлементы стали доступными для растений, к нему добавляют селитру, суперфосфат, калийные подкормки. Материал используют для приготовления компоста. Его укладывают в ямы или ящики вперемежку с навозом, пищевыми остатками, ботвой и сорняками.

Лучше всего торф использовать на глинистой и песчаной почвах. Он увеличивает пористость грунта, но в то же время впитывает и задерживает воду. Поле легче обрабатывать, требуется меньше поливов, а на поверхности не образуется корка от пересыхания. В торфе есть антисептики, которые оздоравливают почву, уничтожают вредоносные грибки и бактерии. Материал способен впитывать токсичные вещества, избавляя грунт от лишних нитратов, гербицидов.

Создание почвосмесей

Торф включают в почвосмеси для комнатных растений, теплиц и рассады. Его смешивают с дерновой и садовой землей, черноземом, песком. В каких пропорциях вносить компоненты вы можете прочитать в статье Как сделать плодородный грунт своими руками.

Торф в почвосмесях — это источник органики. Материал содержит много гуминовых кислот и микроэлементов, которые стимулируют рост растений. Для рассады из торфа делают специальные брикеты или таблетки. В них удобно выращивать саженцы, виноградную лозу перед высадкой на открытом грунте.

Производство удобрений

Из торфа производят удобрения в промышленных масштабах. Для этого используется верховой вид со степенью разложения более 20% или низинный, разложившийся на 30% и больше. Чтобы повысить доступность компонентов для растений в материал добавляют минералы в форме солей, активизируют гуминовые компоненты нагреванием, экстракцией, щелочами либо растворами солей.

В результате получают удобрения таких типов:

  • Торфоаммиачные (с аммиаком)
  • Торфоминерально-аммиачные (с калием, фосфором и аммиаком)
  • Торфоминеральные (с известняком, калием и фосфором)
  • Торфогуминовые (с активированными органическими веществами)
  • Комплексные торфогуминовые (активированные с добавкой минералов)

Выпускают удобрения в виде порошка, гранул, вытяжек и жидких экстрактов. Они вносятся в небольших количествах, по инструкции на упаковке.

Животноводство

Чаще всего в животноводстве торф используют в качестве подстилки. Для этой цели оптимально подходит верховой тип. Материал хорошо впитывает жидкости и запахи, его влагоемкость достигает 2400%. Антисептики торфа предотвращают размножение патогенных бактерий, предупреждают развитие гнойных воспалений на ногах птицы и скота, вспышки инфекционных заболеваний. При разложении фекалий в торфе выделяется много тепла, птичник или сарай не нуждаются в подогреве даже в холодные зимы.

Подстилку можно непрерывно использовать в течение 4 месяцев. Затем ее полностью меняют. Торф с экскрементами складируют в компостную яму. Спустя некоторое время его можно использовать как удобрение для огорода.

Вторая сфера применения материала в животноводстве — производство кормов. Используется метод торфопоники или силосования.

В первом случае на верховом или переходном торфе сажают кормовые культуры — кукурузу, вику, горох. Зеленую массу собирают и скармливают вместе с торфом. Во втором материал закладывают в силосные ямы с ботвой, кормовой и сахарной свеклой, соломой. Через несколько месяцев корм готов. Содержание торфа в силосе не должно превышать 20%. Корма на его основе повышают продуктивность свиней, удои молока у коров. Они хорошо влияют на пищеварение, предупреждают кишечные инфекции.

Торф также используется как субстрат для разведения улиток. Сейчас это очень выгодный бизнес. Съедобных улиток и даже их яйца продают в престижные рестораны по всему миру. Также материал хорошо подходит для дождевых червей. Потом его переносят на поле, как ценную подкормку.

Применение торфа в энергетике

Сто лет назад торф был едва ли не основным источником энергии в некоторых регионах Европы. Со временем его заменили газ, нефть и уголь. Но в ряде стран (Финляндии, Ирландии, Исландии, Швеции) материал до сих пор популярен как топливо. Он используется на тепловых электростанциях и в частных домах. В Финляндии около 20% энергетики работает на торфе. В России пик использования торфа как топлива пришелся на 30-е годы прошлого столетия. Потом в Западной Сибири открыли газовые месторождения, и энергетика перешла на этот ресурс.

У торфа есть свои преимущества и недостатки. При сгорании брикетов можно получить 13 000-16 000 кДж энергии. Для сравнения, у бурого угля показатель 7 500-21 000 кДж, у каменного — 21 000-30 000 кДж, у газа — 31 000 кДж, у древесины — 14 000-16 000 кДж, у соломы — 12 000-15 000 кДж.

Для отопления частного дома мы рекомендуем использовать каменный уголь – он в этом смысле гораздо эффективнее. Подробнее об этом вы можете узнать на странице Каменный уголь для бытовых котлов. Там же можно приобрести этот материал.

Торф считается экологическим топливом. По сравнению с углем или газом, при его сжигании в атмосферу попадает меньше серы. Но он выделяет много углекислого газа, что усиливает парниковый эффект.

В качестве топлива используют верховой или переходный торф. Его фрезеруют и просушивают. Продают материал в виде порошка, брикетов или гранул (пеллетов). В прессованные брикеты для повышения эффективности добавляют опилки, угольную пыль, продукты переработки нефти.

Торфяное топливо можно использовать для отопления частного дома или хозяйственных построек на территории участка. Для крупных объектов оно не годится, так как стоит дорого и дает слишком мало тепла. При сжигании торфа образуется много золы. Ее можно использовать в качестве удобрения на полях.

Применение торфа в строительстве

Крыши или целые дома из торфа до сих пор можно увидеть на севере Европы. Они стали настоящим национальным достоянием Исландии и Норвегии. Многие туристы приезжают на них посмотреть. Строились жилища из торфяных блоков, смешанных с опилками или соломой. В них зимой прекрасно сохранялось тепло.

Сейчас дома такого типа уже не строят. Но торф все-равно нашел свое применение в строительстве. Из него делают теплоизоляционные блоки и плиты. Они прекрасно сохраняют зимой тепло, защищают от шума, не вредят здоровью.

Для изготовления плит подходят все разновидности торфа. Низинный содержит большое количество лигнина, кальция и гуминовых солей. Вещества обладают вяжущими свойствами, что придает прочности плитам. В верховом много оксида кремния, меньше солей, гуматов и растворимых углеводов. Он хорошо сочетается с цементом.

Существует два способа изготовления плит:

  • Сухой
    Торф измельчают и просушивают до влажности 20-30%. После этого продукт прессуют.
  • Мокрый
    Торф растворяют в большом количестве воды (суспензия содержит лишь 6% материала). Затем нагревают ее до 50-60 ⁰C. Часть воды отжимают, прессуют плиты и просушивают их при 70-160 ⁰C, чтобы окончательная влажность была 6%.

Второй метод сейчас более популярен. Плиты, сделанные мокрым способом, прочные и долговечные, их легче перевозить и устанавливать.

Для повышения вязкости и пористости материал смешивают с разными добавками (пластификаторами) — полистиролом, древесными опилками, полифосфатом, лигносульфонатом. Прочность плит обеспечивают небольшие наночастицы — цементная пыль, кремнезем, металлическая пыль

В зависимости от вида добавок торфяные плиты разделяют на:

  • Полистирольные. Отличаются повышенной плотностью и прочностью.
  • Древесные. Изготавливается из верхового торфа и древесных опилок. Получаются пористые плиты с низкой теплопроводностью.
  • Древесно-волокнистые. Вместо верхового используется низинный торф. Материал в плитах хорошо склеивается и образует прочный каркас.
  • Древесные с пенообразователями. Состоят из низинного торфа, древесных опилок, пенообразователей и гидрофобных добавок. Плиты не впитывают воду, не проводят тепло, имеют хорошую звукоизоляцию.
  • Целинные. Изготавливаются из верхового торфа, цемента, древесной стружки с добавлением торфяной вытяжки. Имеют высокую прочность.

Кроме теплоизоляционных плит из торфа изготавливают торфозит. Измельченный материал прессуют в гранулы и покрывают глиной. Затем она спекается, торф внутри сгорает. Получаются полые камешки, похожие на керамзит. Они служат наполнителем для пористого бетона.

Применение торфа в химической промышленности

Торф состоит из остатков растений и продуктов их разложения. В нем выявлено более сотни веществ. Поэтому материал стал ценным сырьем для химической промышленности.

Из одной тонны получают:

  • Гуминовые кислоты (450 кг)
  • Целлюлозу (150 кг)
  • Битумы (150 кг)
  • Воск (20 кг)
  • Парафины (20 кг)
  • Этанол (45 кг)
  • Уксусную кислоту (15 кг)
  • Аммиак (5 кг)
  • Деготь (до 100 кг)
  • Дубильные вещества (20 кг)
  • Фенолы (6 кг)

Материал перерабатывается путем термолиза (нагревания до 140०С), гидролиза, экстрагирования. Готовые компоненты не просто извлекаются, их используют для синтеза новых химических веществ. После получения всех полезных ингредиентов из остатков делают кормовые дрожжи и кормовую массу для животных, осахаренный торф. Последний, кстати, используется для производства спирта.

Широко используется торф в качестве сорбента. Он обладает высокой гидрофильностью (способностью удерживать воду). Вместе с жидкостью впитываются растворенные вещества. Такое свойство применяют для очистки нефтепродуктов, различных химических растворов.

Экстракт из торфа называется торфяной водой. В ней содержится много вяжущих веществ — битум, лигнин, воски. Поэтому вытяжку используют в строительстве как добавку к теплоизоляционному бетону. В торфяной воде много гуминовых соединений — это отличная подкормка для растений. Антисептические свойства торфяной воды используются в медицине.

Применение торфа в металлургии

Раньше в некоторых странах торф использовался в металлургии как топливо. Из него изготавливались метобрикеты. Торф смешивался с металлургическими отходами и добавлялся в топку при выплавке стали. Оксиды металла реагируют с углеводами торфа и ускоряют восстановительные процессы в стали. Сейчас такой метод применяется редко, есть более эффективные технологии.

Гораздо чаще торф используют при изготовлении метофильтров. Они необходимы для очистки стали и цветных металлов. Делают фильтры из огнеупорных материалов. Их смешивают с торфяными гранулами и обжигают. В процессе торф сгорает, а на его месте образуются поры определенного размера.

Похожая технология используется в производстве теплоупоров. Это теплоизоляционные материалы для различных объектов в горячих цехах. Делают их из разных компонентов. Торф обеспечивает пористость продукции.

Применение торфа в медицине

Торф является ценным источником веществ, которые используются в медицине:

  • Этилового спирта
  • Фенола
  • Воска
  • Парафина
  • Уксусной и щавелевой кислоты

Применяется и цельный торф или его экстракты. Многие вещества в нем имеют бактерицидные и противовоспалительные свойства. Из торфа делают материал для перевязки ран (из верховой разновидности), противовоспалительные мази и настойки. Теплый торф – хорошее средство для физиотерапии.

Экстракт торфа добавляют в кремы, лосьоны, используемые в косметологии. В санаториях и спа-салонах нередко встречается услуга “торфяная ванна”, или лечение оксидом торфа. Такая процедура снимает боли при артритах, воспаления кожи. Она улучшает кровообращение и способствует омоложению.

Этиловые вытяжки из торфяных смол используются в гинекологии и стоматологии. Дубильные вещества и фенолы способствуют заживлению эрозий и язв на слизистой оболочке.

Другие сферы применения торфа

Из торфа изготавливают различные фильтры. Их используют для очистки сточных вод, ливневок, гидроизоляционных сооружений, улавливания выбросов нефтепродуктов в водоемы. Материал способен улавливать углекислый газ и токсические вещества из воздуха. Торфяные воздушные фильтры устанавливают на трубах фабрик и заводов.

Есть способы переработки торфа в газогенераторных установках. Его также применяют для получения электроэнергии путем гидролиза. Но эта сфера не слишком развита.

Верховой торф со слабой степенью разложения — отличный наполнитель для матрасов, подушек. Это экологически чистое сырье, которое отлично впитывает пот и влагу, не дает размножаться бактериям и домашним клещам, не вызывает аллергии. Перед использованием материал просушивают, очищают и отделяют растительные волокна. именно они служат наполнителем.

В Финляндии из торфа начали шить одежду. Из материала выделяют растительные волокна и перерабатывают их на нити. Получается прочная и оригинальная ткань.

Торф — неотъемлемая часть производства настоящего солодового виски. Брикеты используются при сушке семян ячменя. При сгорании они выделяют фенолы и смолы, которые обволакивают зерно, придают напитку особый вкус и аромат. Кроме того, из верхового торфа делают фильтры для очистки напитка от сивушных масел.

Объемы добычи и потребления торфа в мире

Мировые запасы торфа составляют от 250 до 500 миллиардов тонн. Он наиболее распространен в Северном полушарии.

В таблице приведены данные по запасам и объемам добычи торфа в разных странах мира.

Россия в этом списке занимает шестое место, хотя по запасам ископаемого — второе после Канады. Масса залежей у нас приблизительно 150 миллиардов тонн, ежегодно потребляется около 4 миллионов тонн. Больше всего торфа добывается в Западной Сибири (51%). На Урале получают 5% от общего количества продукции страны, торфяники занимают 18% всей площади региона. Больше всего запасов сконцентрировано в Свердловской области — около 7600 миллионов тонн на 1850 месторождениях.

Некоторые страны не только добывают торф для собственных потребностей, но и экспортируют его.

Доля экспорта в 2018 году:

  • Латвия — 18%
  • Германия — 16%
  • Канада — 12%
  • Эстония — 10%
  • Ирландия — 8%
  • Остальные страны — 36%

Способов применения торфа очень много. За последнее десятилетие объемы его добычи выросли во всем мире на 10-15%. Некоторые страны даже импортируют сырье. В России очень много месторождений, часть из них находится в Свердловской области. Поэтому продукт у нас недорогой и доступный. Чаще всего торф покупают для сельского хозяйства, животноводства.

Также рекомендуем ознакомиться со следующими статьями:

Применение солей — урок. Химия, 8–9 класс.

Соли находят применение в самых различных отраслях народного хозяйства, в науке и в быту. Назовём только некоторые и наиболее характерные примеры.

Применение солей в промышленности

В промышленности соли используют в качестве сырья для получения различных веществ.

 

Хлорид натрия \(NaCl\) — для получения гидроксида натрия \(NaOH\), хлора \(Cl_2\), пищевой соды \(NaHCO_3\).

Фосфат кальция \(Ca_3(PO_4)_2\) — для получения фосфора \(P\), фосфорной кислоты \(H_3PO_4\), фосфорных удобрений.

Сульфиды служат сырьём для получения металлов (свинца \(Pb\), цинка \(Zn\), олова \(Sn\)) и серной кислоты \(H_2SO_4\).

Карбонаты натрия (сода) \(Na_2CO_3\) и калия (поташ) \(K_2CO_3\) являются сырьём в производстве стекла и моющих веществ.

Карбонат кальция \(CaCO_3\) служит сырьём в производстве негашёной извести \(CaO\), a также в металлургии при выплавке чугуна и стали для выведения примесей в шлак.

Применение солей в сельском хозяйстве

В сельском хозяйстве соли используют для улучшения качества почвы и для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

 

Карбонат кальция \(CaCO_3\) вносят в почву для регулирования её кислотности.

В качестве азотных удобрений используют нитрат аммония \(NH_4NO_3\), нитрат калия \(KNO_3\), нитрат натрия \(NaNO_3\), нитрат кальция \(Ca(NO_3)_2\).

В качестве фосфорных удобрений используют гидрофосфат \(CaHPO_4\) и дигидрофосфат кальция \(Ca(H_2PO_4)_2\), гидрофосфат \((NH_4)_2HPO_4\) и дигидрофосфат аммония \(NH_4H_2PO_4\).

 

В качестве калийных удобрений используют хлорид калия \(KCl\), сульфат калия \(K_2SO_4\), нитрат калия \(KNO_3\). На приусадебных участках в качестве калийного удобрения часто используют золу, которая содержит до \(10\) % карбоната калия (поташа) \(K_2CO_3\).

 

Соли медицинка, марганца, железа, кобальта используют для подкормки растений в качестве микроудобрений.
 

Пентагидрат сульфата меди (медный купорос) \(CuSO_4\cdot5H_2O\) используется как средство борьбы с болезнями растений.

Применение солей в строительстве

Из известняка \(CaCO_3\), доломита \(CaCO_3\cdot MgCO_3\) изготавливают щебёнку, которую используют в строительстве и при ремонте дорог.
 

Мрамор \(CaCO_3\), доломит \(CaCO_3\cdot MgCO_3\) используют при отделочных работах.
 

Гемигидрат сульфата кальция (жжёный гипс) \(CaSO_4\cdot0,5H_2O\) используют в качестве материала при строительных и ремонтных работах.
 

Силикат натрия \(Na_2SiO_3\) и калия \(K_2SiO_3\) (жидкое стекло) применяют для гидроизоляции, а также для укрепления грунтов.

Применение солей в медицине

Со времён ятрохимии (\(XVI\)–\(XVII\) в.) соли широко используются для лечения различного рода заболеваний, а также как вспомогательные средства.

  

Жжёный гипс \(CaSO_4\cdot0,5H_2O\) применяют для изготовления фиксирующих повязок при переломах.

 

Хлорид натрия \(NaCl\) используют для приготовления физиологического раствора.

 

Раствор перманганата калия \(KMnO_4\) используется для дезинфекции.

 

Нитрат серебра \(AgNO_3\) используется как дезинфицирующее и прижигающее средство.

 

Соли магния применяют в качестве слабительного.

Применение солей в средствах гигиены

Соли входят в состав различных средств личной гигиены.

Мыла содержат натриевые соли органических кислот, например, стеарат натрия C17h45COONa.
 

Карбонат кальция \(CaCO_3\) используется в зубных пастах в качестве абразивной (соскабливающей) составной части.

 

В регионах, где ощущается дефицит фтора, для укрепления зубной эмали рекомендуется использовать зубные пасты (или растворы для полоскания), содержащие фторид натрия \(NaF\).

 

Соли алюминия, например, гидроксохлорид \(AlOHCl_2\), используются в дезодорантах.

Соли в средствах повышения безопасности

В зимний период для борьбы с обледенением дорог и тротуаров используют хлорид натрия \(NaCl\), хлорид кальция \(CaCl_2\), ацетат кальция \((CH_3COO)_2Ca\).

В порошковых огнетушителях основу смеси, используемой для борьбы с огнём, составляют такие соли, как гидрофосфат \((NH_4)_2HPO_4\) и дигидрофосфат аммония \(NH_4H_2PO_4\), карбонат \(Na_2CO_3\) и гидрокарбонат натрия \(NaHCO_3\).

Применение солей в ювелирном деле

Декагидрат тетрабората натрия (буру) \(Na_2B_4O_7\cdot10H_2O\) используют при плавке и пайке металлов.

Нитрат серебра (ляпис) \(AgNO_3\) используют для гальванического серебрения изделий.

Тетрацианоаурат(\(III\)) натрия \(Na[Au(CN)_4]\) используют для гальванического золочения изделий.

Солями являются многие драгоценные и поделочные камни. Например, жемчуг, основная составная часть которого — карбонат кальция \(CaCO_3\), изумруд \(3BeSiO_3\cdot Al_2(SiO_3)_3\), малахит\((CuOH)_2CO_3\).

Рациональное и нерациональное природопользование

Рациональное природопользование

 

Высаживание деревьев и кустарников на склонах оврагов, холмов, гор и берегах рек

Способствует закреплению грунта, препятствует эрозии, образованию оврагов на склонах, схождению селей и снежных лавин с гор

 

Оборотное водоснабжение (замкнутый водооборот) на промышленных предприятиях и водоёмких производствах

Циклы многократного использования и очистки воды на производстве экономят водный ресурс, снижают выбросы загрязненной воды в водоёмы

 

Полное извлечение и комплексное использование добываемых полезных ископаемых (минерального сырья)

Предотвращает потери сырья, уменьшает количество отходов

 

Рекультивация земель в районах добычи полезных ископаемых, карьеров, рекультивация терриконов (отвалов) горных пород

Земли становятся пригодными для сельского хозяйства, либо восстанавливается естественный ландшафт, происходит озеленение.

 

Создание защитных лесополос (например, на полях в степи)

Уменьшается ветровая эрозия почв, сохраняется больше влаги в почве

 

Санитарная рубка леса (очистка от сухостоя), очистка русел рек

Улучшает качество среды

 

Перевод ТЭС с угля на природный газ

Сжигание газа экологичнее использования угольного топлива

 

Развитие систем переработки отходов производства (например, отходов пищевой промышленности для получения биотоплива или производство удобрений и кислот из отходов металлургии),

Использование вторичного сырья, производство бумаги из макулатуры, выплавка металла из металлолома (использование металлолома в качестве сырья в металлургии)

Предотвращают загрязнение окружающей среды отходами, экономят природные ресурсы

 

Использование биотоплива

Экономия минеральных ресурсов

 

Капельное орошение полей (капельный полив)

Экономия воды, предотвращение эрозии почвы

 

Террасирование склонов холмов или берегов рек

Несмотря на видоизменение ландшафта, организация «ступенчатых» склонов для сельскохозяйственных посадок рациональнее продольной распашки, т.к. не приводит к эрозии почв

 

Заготовка древесины с последующими лесопосадками

Предупреждает сокращение площадей лесных массивов

 

Ограничение использования удобрений в бассейнах рек

Сохраняет чистоту водных ресурсов рек

 

Строительство приливных электростанций

ПЭС имеют высокую экологичность

 

Создание и развитие особо охраняемых природных территорий

Сохранение видового разнообразия растений и животных в естественной среде обитания

 

Лесопосадки, лесовосстановление (после вырубки или пожара), в т.ч. в долинах рек

Улучшение качества воздуха, восстановление среды обитания для животных, защита ландшафта от эрозии итд.

Посадки лесов в речных долинах могут остановить обмеление малых рек и способствовать возрождению пересохших водотоков.

 

Использование попутного нефтяного газа в качестве сырья для химической промышленности или в качестве топлива на ТЭС

Предотвращает потерю сырья, экономит другие минеральные ресурсы.

 

использование возобновляемых источников энергии в электроэнергетике, развитие ветровой и солнечной энергетики,

развитие альтернативной электроэнергетики

Экологическая чистота и экономия минеральных ресурсов.

 

Проведение снегозадержания на полях

Уберегает корни растений от промерзания весной, в засушливых районах способствует увлажнению почвы

Нерациональное природопользование

 

Осушение болот в верховьях рек

Приводит к обмелению реки

 

Продольная распашка, рытье карьеров, выпас скота, вырубка деревьев и кустарников на склонах оврагов, холмов, гор и берегов рек

Способствуют ветровой и водной эрозии, вырубка деревьев на склонах гор приводит к усилению селей, оползней, снежных лавин.

 

Вырубка деревьев в верховьях рек и долинах рек, бассейнах малых рек

Приводит к обмелению рек, пересыханию малых водотоков

 

(Чрезмерное) применение удобрений на полях в бассейнах рек

Загрязняет реки

 

Молевой сплав леса (сплав отдельными бревнами)

Засоряет русла рек, часть бревен тонет

 

Использование тяжёлой сельскохозяйственной техники

Приводит к нарушению структуры почвы, её уплотнению и снижению плодородия

 

Сжигание попутного нефтяного газа в факелах

Загрязняет атмосферу и нерационально, ввиду возможности применения попутного газа, например как топлива.

 

Строительство (каскадов) ГЭС на равнинных реках

Приведет к затоплению обширных участков местности

 

Захоронение токсичных отходов вблизи крупных городов и густонаселенных районов

Риск образования вредных испарений и просачивания опасных веществ в грунтовые воды, реки и системы водозабора городов.

 

Избыточное орошение в засушливых районах

Приводит к засолению почв, снижает их плодородность

 

Перевод ТЭС с природного газа на уголь

Перевод на менее экологичное топливо (с большим количеством выбросов в атосферу продуктов сгорания)

 

Интенсивный выпас скота

Приводит к опустыниванию (выедаются и вытаптываются растения), к эрозии почв, гибели насекомых — кормовой базы птиц.

 

Добыча полезных ископаемых (например руды) открытым способом

Загрязнение грунтовых вод, вырубка леса, разрушение ландшафта.

 

Создание терриконов (например в местах добычи угля)

Отвалы (насыпи) из пустых пород изменяют естественный ландшафт, сокращают площади лесных массивов или сельскохозяйственных угодий

 

Неполное  извлечение металла из руды, извлечение одного компонента при переработке полиметаллических руд

Потеря части добытого ресурса, его неполное и неэффективное использование

 

Захоронение ядерных отходов в пригородных зонах

Опасность ввиду возможности попадания радионуклидов в грунтовые воды и реки, на сельскохозяйственные поля и продукцию, выращиваемою на них.

 

Избыточное применение гербицидов и пестицидов

Губительное влияние на природу, в т.ч. на птиц

 

Размещение крупных животноводческих комплексов вблизи водоёмов

Загрязнение водоёмов

 

Сброс сточных вод предприятий в естественные водоемы и реки

Приводит к загрязнению акватории, рационально подвергать отходы предварительной тщательной очистке, а также использовать системы замкнутого водооборота.

 

Подсечно-огневое земледелие.

Посадка культур, на предварительно выжженом от леса участке. Приводит к уменьшению лесных угодий, имеется риск распространения пожара на большие территории.

 

Истребление отдельных видов животных, редких растений

Уменьшение видового разнообразия, нарушение флоры и фауны

металлургической промышленности 6 букв

Ижевск Город в России, столица Удмуртской Республики. Входит в двадцатку крупнейших городов страны. Крупный экономический, транспортный, торговый и культурный центр страны, известный в стране и мире своими оборонной, машиностроительной и металлургической промышленностью 6 букв
Бензол Органическое химическое соединение, бесцветная жидкость с приятным сладковатым запахом. Ароматический углеводород. Бензол входит в состав бензина, широко применяется в промышленности, является исходным сырьём для производства лекарств, различных пластмасс, синтетической резины, красителей. Хотя бензол входит в состав сырой нефти, в промышленных масштабах он синтезируется из других её компонентов 6 букв
Кессон Пустотелая железная коробка с циркулирующей в ней водой для охлаждения (в металлургических печах) 6 букв
Молния (НПО) одно из крупнейших предприятий авиакосмической промышленности СССР. Предприятие основано 26 февраля 1976 года как головное предприятие Министерства авиационной промышленности СССР для создания планера орбитального космического корабля многоразового использования «Буран», совершившего единственный космический полёт в 15 ноября 1988 года, завершившийся, впервые в мире, автоматической 6 букв
Куопио Портовый город в Финляндии, на озере Каллавеси. Административный центр провинции северное Саво. Восьмой по величине город Финляндии, население 91, тыс. жителей. Центр деревообрабатывающей промышленности: развиты химическая, машиностроительная, пищевая промышленность 6 букв
Плавка Разовый цикл металлургического производства 6 букв
Вяткин Российский учёный, доктор химических наук, член-корреспондент РАН. Выпускник Металлургического факультета ЧПИ. Специализация 6 букв
Каштак Посёлок в Металлургическом районе Челябинска, самая северная часть города. От остальной территории Челябинска отделён Каштакским бором 6 букв
Мартен Металлургическая печь 6 букв
Вяткин Герман (родился в 1935) российский ученый; тр. в области физико-химических основ металлургических процессов 6 букв

Металлы и металлургия. Археология. В начале

Металлы и металлургия

Изучение металлургии и металлов, найденных на археологических памятниках, ограничено как состоянием находок, так и нашими знаниями о доисторической металлургии в целом (Мюли и Уэртайм — Muhly and Wertime, 1980; Тайлекоут — Tylecote, 1992). Сохранность металлических орудий в археологических горизонтах целиком зависит от кислотности почвы. При некоторых обстоятельствах железные предметы сохраняются хорошо и их можно детально изучить; в других случаях кислоты почвы превращают железо в совершенно бесполезную ржавую кучку. Медь, серебро и золото обычно сохраняются несколько лучше.

Сначала люди познакомились с металлами в виде пород, которые их окружали. Свойства металлосодержащих пород — цвет, блеск и вес — делали их привлекательными для использования в натуральном виде. Постепенно люди поняли, что нагревание таких пород, как кремний и сланец, облегчает работу с ними. Применив эти познания к металлическим породам, обработчики камня обнаружили, что из чистой меди и других металлов можно делать орудия посредством последовательных обивок и нагреваний. До XVIII века н. э. из приблизительно семидесяти металлических элементов на земле использовались только восемь — железо, медь, мышьяк, олово, серебро, золото, свинец и ртуть. Для древних мастеров по металлу представляли интерес такие свойства металлов, как цвет, блеск, отражающая способность (для зеркал), акустические свойства, легкость литья и ковки, степень твердости и прочности. Те металлы, которые можно было переработать вторично, имели явные преимущества (Крэддок — Craddock, 1995).

Мы много знаем о древней металлургии, потому что доисторические артефакты в своей микроструктуре хранят следы термической и механической обработки. Эту структуру можно изучать с помощью оптического микроскопа. Каждая мельчайшая частица металла является кристаллом, который формируется по мере отвердевания металла. Их размер и форма могут дать информацию о том, использовались ли сплавы, об условиях охлаждения и типе использованных форм. Сначала древние металлурги использовали чистые металлы, которые можно было легко обрабатывать, но из них получались только мягкие орудия. Затем они научились сплавлять одни металлы с другими для получения более твердых и прочных изделий с более низкими точками плавления.

Основные данные для изучения доисторических сплавов дают фазовыедиаграммы, которые соотносят температуру и состав сплава, показывая сравнительную растворимость металлов при соединении с другими металлами. Фазовые диаграммы разрабатываются при контролируемых условиях в лабораториях и скорее отражают идеальные условия. При изучении предмета под оптическим микроскопом исследователи часто отмечают различия в химическом составе, такие как сердцевинная древоподобная структура, характерная для литых медно-оловянных сплавов. В металлах есть нерастворимые частицы, которые могут дать ключи к пониманию процедур плавления и информацию об используемых рудах. Энергодисперсионный рентгеновский спектрометр и сканирующий электронный микроскоп используются для идентификации таких частиц. Этот впечатляющий набор аналитических средств дал археологам возможность изучить, как в течение 6000 лет экспериментирования привели человечество от простых манипуляций с породами к производству стали приблизительно в 1000 году до н. э. Объективы микроскопов зафиксировали достижений этих тысячелетий и открыли нам триумфы и разочарования древних кузнецов.

Медь

Древнейшие металлические орудия изготавливались методом холодной ковки меди. Такие предметы были достаточно обычными в азиатских селениях еще до 6000 года до н. э. Постепенно люди начали плавить медь. Возможно, они смогли достичь достаточных температур с помощью существовавших методов обжига глины в печах. Медь обычно расплавляли и помещали в формы или чушки внутри самой печи. Медная металлургия широко распространилась около 4000 года до н. э. Европейские кузнецы работали с медью на Балканах еще в 3500 году до н. э. В отличие от высококачественного камня и железа медные руды встречались редко и концентрировались в определенных районах. Обычно, но не непременно, в медь добавлялось олово, которое встречалось еще реже. В Новом мире обработка меди была хорошо развита среди ацтеков и инков. Архаичные племена, обитавшие в районе озера Верхнее (США и Канада), разрабатывали залежи медной руды на южных берегах озера; от архаичного периода до Вудленда этим металлом оживленно торговали и ковали из него артефакты холодным способом (рис. 11.12).

Рис. 11.12. Барельеф головы человека, выполненный на медной пластине, возможно, портрет. Культура Миссисипи. Приблизительно 1100 год н. э.

Бронза

Настоящий прорыв произошел в медной металлургии в середине 4-го тысячелетия до н. э., когда кузнецы Юго-Западной Азии обнаружили, что они могут улучшать свойства меди посредством добавления в нее другого металла — мышьяка, свинца или олова. Возможно, первые сплавы появились в то время, как они пытались получить иной цвет или текстуру меди при изготовлении украшений. Но вскоре осознали преимущества сплавов, позволившие получать более твердые и прочные артефакты, к тому же легче подвергавшиеся обработке. Есть основания считать, что в течение какого-то времени они экспериментировали с пропорцией олова, но первые бронзы содержали от 5 до 10 % олова (10 % — оптимальный вариант для твердости). Необычайное развитие металлургических технологий произошло в 3-м тысячелетии до н. э., возможно, частично благодаря развитию письменности и расширению торговли сырьевыми материалами. К 2500 году до н. э. были известны и регулярно использовались практически все типы металлургических явлений, за исключением закаливания стали. Возможно, что использование сплавления олова стимулировало торговлю, поскольку этот металл достаточно редок, особенно в Юго-Западной Азии. После 2000 года до н. э. выработка бронзы достигла своего пика в Северном Китае (Чанг — Chang, 1984).

Золото

Украшенные золотом захоронения завораживают многих людей, но на самом деле такие археологические находки очень редки. Однако золото действительно играло очень важную роль в демонстрации престижа и использовалось для украшений во многих доисторических сообществах. Так, Тутанхамона иногда называют «Золотым фараоном»: его усыпальница изобиловала эффектными золотыми находками (Ривз — Reeves, 1990). Захоронения правителей моче под саманной платформой в Сипане на северном побережье Перу, относящиеся к 400 году н. э., свидетельствуют о замечательных богатствах этой пустынной цивилизации. У обернутой в саван фигуры священника-воина из золота были глаза, нос, забрало, голова покоилась на золотом подголовнике (см. рис. 1.4). Сотни маленьких золотых и бирюзовых бусинок украшали правителя Сипана, на груди у него было шестнадцать золотых дисков размером с серебряный доллар. Там встречались золотые головные уборы с перьями и замысловатые украшения для ушей, у одного из воинов имелась подвижная дубинка (Элва и Доннан — Alva and Donnan, 1993). Более поздние племена сикан и чиму прибрежного Перу являлись замечательными золотых дел мастерами доколумбовой Латинской Америки (см. вставку «Памятники»). Ацтеки и инки также были талантливыми мастерами, их замечательные изделия отправляли в Европу и переплавляли для королевских сокровищниц в XVI веке (Хозьер — Hosier, 1995).

В своем натуральном виде золото редко образует соединения. Оно встречается в виде самородков или золотого песка. Точка плавления золота приблизительно такая же, что и у меди, поэтому для его обработки не требовалось особой технологии. Золото легко оббивается в тонкие листы без отжига — нагревания и охлаждения для устранения хрупкости. Доисторические мастера часто использовали такие листы для обертывания деревянных предметов, например статуэток. Они также отливали золото, использовали методы аппликации и делали сплавы с серебром и другими металлами. Золото обрабатывалось в Юго-Западной Азии столь же давно, как и медь, вскоре оно стало ассоциироваться с царскими почестями. Во многих частях Америк и Старого Света золотом торговали в виде песка, украшений и бус.

Железо

Мастерам бронзового века железо, безусловно, было известно. Любопытство, не более того, ведь явного применения ему не было. Они знали, где искать руды, как придавать форму предметам из железа ковкой и нагреванием. Но ключевой процесс в производстве железа — это науглероживание, при котором железо превращается в сталь. В результате получается более твердый объект, намного тверже бронзы. Железный объект науглероживается посредством нагревания в тесном контакте с углем в течение значительного периода времени. Растворимость углерода в железе очень низка при комнатной температуре, но резко увеличивается при температурах свыше 910 °C, которые можно было легко достичь при наличии угля и хороших кузнечных мехов, имевшихся во времена бронзового века. Именно эта технология привела к широкому распространению железных технологий в восточной части Средиземноморья, по крайней мере, к 1000 году до н. э. (Мюли и Уэртайм — Muhly and Wertime, 1980).

Железные орудия иногда находят на некоторых памятниках, относящихся еще к 3000 году до н. э., но похоже, что широкое распространение плавка получила не ранее 2-го тысячелетия до н. э. Сначала использование железа было случайным, предметы из металла были диковинкой. Орудия из железа не были обычными приблизительно до 1200 года до н. э., к этому времени относятся оружейные находки из железа в захоронениях в восточном Средиземноморье. Новый металл распространялся медленно, частично из-за трудностей, связанных с плавкой. Возможно, что его широкое распространение совпало с периодом крушения торговых путей в восточной части Средиземноморья в результате падения нескольких основных царств, среди них царство хеттов, после 1200 года до н. э. Лишившись олова, кузнецы обратились к его более доступному заменителю — железу. Вскоре его использовали для изготовления орудий, и крупномасштабное употребление было отмечено племенами гальштата в континентальной Европе в VII веке до н. э. (Коллис — Collis, 1997).

ПАМЯТНИКИ

ПОВЕЛИТЕЛЬ СИКАНА В ХУАКА ЛОРО, ПЕРУ

В 1990–1992 годах археолог Изуму Шимада с группой исследователей проводил раскопки пирамиды Хуако Лоро в долине Ламбайек на северном побережье Перу. Там они изучали малоизвестную культуру сикан, последовавшую за процветавшим в этом регионе государством Моче. В северной части пирамиды археологи раскопали склеп, который представлял из себя усыпальницу площадью 3 квадратных метра, находившуюся в основании вертикальной шахты, уходившей на глубину 10 метров в глиняную породу реки.

В усыпальнице лежал мужчина лет 40–50 в окружении своих пышных одежд и регалий. Среди них были большая шаль из ткани с почти двумя тысячами маленьких золотых листочков, пришитых к уже истлевшей ткани. Ее владелец сверкал бы на солнце в таком наряде. Пара церемониальных перчаток были украшены золотом, серебром и медью. В одну из них была вставлена золотая чаша, в другую — деревянный предмет, украшенный орнаментами из золота и сплавом из золота, серебра и меди. У этого человека были также несколько золотых головных уборов, полукруглый ритуальный нож с серебряной режущей поверхностью и официальный флаг. На нем была также золотая маска с отверстиями для ноздрей, что говорило о его роли как шамана и живого воплощения божества племени сикан, которое (божество) описывается в аналогичных одеждах.

В усыпальнице находились скелеты двух молодых женщин и двух юношей, принесенных в жертву; разобранный паланкин, на котором повелителя доставили к могиле; привезенные морские раковины; кучки бисера; связки кусочков меди и железа, тысячи фрагментов медных листов — полагают, что это форма примитивной валюты.

Содержимое усыпальницы говорит о необычайном мастерстве перуанских мастеров по металлу, живших за многие века до завоевания испанцами. Им были известны сплавы; они умели соединять металлические листы без припоя; они украшали металлические поверхности резьбой и обивкой для получения эффекта барельефа. Как и другие мастера региона Анд, они использовали технику обеднения золочения, при которой с помощью кислоты обеднялся основной метал сплава на поверхности предмета из сплава, при этом на поверхности металла сохранялась высокая концентрация золота, и предмет выглядел как золотой.

В более ранние времена железо играло сравнительно ограниченную экономическую роль. До того как полностью был реализован потенциал этого металла, большинство артефактов из железа были копиями бронзовых орудий. Первыми артефактами, изменившимися из-за применения железа, явились мечи и копья. Специализированные орудия для обработки дерева и производства металла, такие как щипцы, начались использоваться тогда, когда были признаны свойства железа.

Железные руды в естественном состоянии имеются в большем количестве, чем медные. Ее можно добывать в готовом виде на поверхностных обнажениях пород и в залежах торфяника. Когда был осознан потенциал железа, камень и бронза превратились во второстепенные материалы, часто их использовали в декоративных целях.

Влияние железа было огромным, так как оно сделало доступными земледельческие орудия труда с твердой режущей кромкой. Железные орудия облегчили расчистку лесов, и человек в большей степени подчинил себе окружающую среду. Обработка железа оказала большое влияние на развитие цивилизаций, обладавших письмом. Некоторые народы, например австралийские аборигены и американские племена доколумбовой эпохи, никогда не знали металлургии.

Технологии металла

Технология обработки меди началась с холодной ковки руды в простые артефакты. Возможно, что плавка меди началась со случайного расплавления медной руды в домашнем очаге или печи. При плавке руда плавится при высокой температуре в маленькой печи — кильне, далее расплавленный металл стекает сквозь горящий древесный уголь в сосуд в основании печи. Потом медь при высокой температуре раскисляется (reduced), затем медленно охлаждается и ковкой ей придается нужная форма. Такой отжиг добавляет металлу крепость. Расплавленный металл разливают в самые различные литейные формы.

Медные руды добывались из обнаженных ветрами залежей, но лучшие материалы получались из подземных руд, которые добывались опытными копателями. Медные рудники имелись во многих частях Старого Света, и они представляют собой обширное поле для изучения. Наиболее совершенные выработки были в районах Тироля и Зальцбурга, где во многие овальные разработки сверху вели шахты (Канлифф — CunlifTe, 1997). В Миттербурге, Австрия, горняки медными кирками прорубали шахты в склонах холмов и добывали медь с помощью сложных методов прожигания грунтов.

Много древних разработок меди было найдено в Южной Африке, где горняки двигались под землей вдоль рудоносных жил (см. рис. 11.13) (Биссон — Bisson, 1977). К счастью, информация о традиционных процессах плавления меди в Центральной и Восточной Африке была зафиксирована. Руду помещали в маленькую печь с чередующимися слоями древесного угля и плавили в течение нескольких часов при высокой температуре, которую поддерживали с помощью мехов из козлиной кожи. После каждой плавки печь разрушали, а расплавленная медь стекала в верхнюю часть заполненного песком горшка, находящегося под топкой. Технология бронзы зависела от легирования, смешения с медью небольших количеств таких веществ, как мышьяк и олово. Имея низкую точку плавления, бронза скоро вытеснила медь в большей части металлообработки. Некоторые из самых сложных работ из бронзы были созданы китайскими мастерами, которые отливали в глиняных формах сложные горшки с ножками и менее крупные сосуды с характерной формой и украшениями (рис. 11.14).

Рис. 11.13. Раскопки доисторического рудника в Кансанши, Замбия, Центральная Африка. Рудокопы двигались вдоль залежи руды по узким шахтам глубоко в земле; в вынутом из шахт грунте были обнаружены радиоуглеродные образцы и артефакты, оставленные рудокопами

Рис. 11.14. Ритуальный бронзовый сосуд эпохи династии Шань, приблизительно XII век до н. э., и схемы глиняных форм для отлива таких сосудов. Размеры 52,8 х 30,5 см

Выработка железа является сложной технологией, требующей температуры плавления, по крайней мере, в 1537 °C. (О традиционных африканских технологиях см. у Шмидта (Schmidt, 1996a), а также очерки Норбаха (Norbach, 1997).) Древние кузнецы обычно использовали сложные печи, заполненные чередующимися слоями угля и железной руды, высокая температура на протяжении нескольких часов поддерживалась в них с помощью мехов. При одном цикле сжигания получался только один кусок губчатого железа, называемый блюмом (bloom), из которого далее нужно было выковать артефакт. Потребовалось некоторое время, чтобы мастера узнали, что рабочие края можно сделать более твердыми посредством закаливания орудия в холодной воде. Этот процесс придавал твердость, но также делал предмет хрупким. Процесс отпуска, повторного нагревания до температуры ниже 727 °C, восстанавливал прочность. Технология обработки железа развивалась так медленно, что приблизительно с 600-го года до н. э. до Средних веков в основном оставалась неизменной (Пигготт — Piggott, 1985).

Анализ артефактов из металла

Типологические анализы. В Европе типологические анализы металлических орудий производились с XIX века. Стилистические черты бронзовых брошей, мечей и топоров и железных артефактов были подвержены моде и меняющимся торговым схемам. Поэтому в Европе можно проследить эволюцию бронзовых булавок или, например, железных мечей, конструкция которых мало менялась, провести сравнительную датировку и взглянуть на образ жизни тех людей, которые пользовались ими (Канклифф — Cunliffe, 1997). Подобные исследования во многом схожи с теми, что проводятся в отношении каменных и глиняных предметов.

Технологический анализ. Во многих отношениях технологический анализ важнее изучения готовых артефактов. Многие из самых важных вопросов, относящихся к доисторической металлургии, затрагивают методы производства. Технологические исследования начинаются с этнографических аналогий и реконструкции доисторических металлургических процессов. Химики изучают железный и медный шлаки и остатки печей. Микроскопическое исследование структуры металлов и руд дает ценную информацию не только о металле и его составляющих, но также и о методах изготовления предмета из него. Конечной целью технологических анализов является реконструкция всего процесса изготовления предмета из металла, начиная с добычи руды и кончая обработкой готового артефакта.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Читать книгу целиком

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

10 самых дорогих металлов в мире

В мире множество самых разнообразных металлов. Стоимость металла напрямую зависит от его количеств на планете. Металлы делятся на природные и искусственно получаемые в лабораторных условиях. И безусловно, как можно предположить, искусственно созданные будут дороже.

В Топ-10 не попадает серебро, которое остаётся на 12 месте, немного опережая 13 место — индий и уступая 11 месту — рутению.

10 место СКАНДИЙ

Природный редкоземельный металл. Легкий и высокопрочный, серебристого цвета с желтым отливом. Впервые элемент был обнаружен в 1879 году шведским химиком Ларсом Нильсоном, который назвал его в честь Скандинавии. Скандий применяется в мире высоких и инновационных технологий. Его используют при конструировании роботов, ракет, самолетов, спутников и лазерной техники. Сплавы данного металла служат в спортивной сфере — для изготовления высококлассного инвентаря. Самые крупные месторождения богатых скандием минералов находятся в Норвегии и на Мадагаскаре.

10 самых дорогих металлов в мире, фото № 1

Стоимость грамма скандия зависит от чистоты металла, но усреднённая стоимость 3-4 доллара. На биржах драгметаллов не продаётся. В ювелирной промышленности используют оксид скандия для производства фианитов.

9 место РЕНИЙ

Существование металла было предсказано Д.И.Менделеевым в 1871 году, но впервые его открыли в 1925 году немецкие химики и назвали в честь реки Рейн. Относительно чистый рений удалось получить только в 1928 году. Для получения 1 грамма рения требовалось переработать более 600 кг норвежского молибденита.

Рений — серебристо-белый металл, очень плотный, занимает третье место по температуре плавления среди металлов. Используется в электронной и химической промышленности. Имеет стратегическое значение, т.к. используется в космических и военных целях.

По природным запасам рения на первом месте в мире стоит Чили, на втором США, а на третьем Россия. Рений получают при переработке сырья с очень низким содержанием целевого компонента. Его запасы в России не более 15 тонн.

10 самых дорогих металлов в мире, фото № 2

Цена на грамм рения в среднем 5 долларов.

В ювелирной промышленности не используется.

На международных биржах металл не продаётся.

8 место ОСМИЙ

Был открыт в 1803 году двумя британскими химиками. Название металл получил от греческого слова osme, что означает «запах». Осмию присущ довольно резкий и неприятный запах, напоминающий смесь чеснока и хлорки.

Осмий — голубовато-серебристый металл платиновой группы, характеризующийся высокой плотностью, тяжёлый, хрупкий. В чистом виде не существует, встречается только в связках с другим металлом из платиновой группы — иридием.

Добывают данный металл на Урале, в Сибири, Южной Африке, Канаде, США и Колумбии. Используется в сплавах в химической промышленности и фармакологии.

10 самых дорогих металлов в мире, фото № 3

Цена одного грамма осмия на мировом рынке составляет 12-17 долларов.

В ювелирной промышленности не используется.

На биржах металл не продаётся.

7 место ПЛАТИНА

Цивилизации Анд доколумбовой Южной Америки добывала и использовала её с незапамятных времён. Первыми европейцами, познакомившимися с платиной в середине 16 века, были испанские конкистадоры, которые и дали ему пренебрежительное название, что означало в переводе «маленькое серебро», «серебришко». Отношение объясняется тугоплавкостью платины, которая не поддавалась переплавке и долгое время не находила применения, она ценилась вдвое ниже серебра.

Примечательно, что испанский король в 1735 году повелел платину в Испанию не ввозить, чтобы мошенники не могли расплачиваться ей вместо ценного серебра. При разработке россыпей в Колумбии повелевалось отделять её от золота и топить под надзором королевских чиновников в глубокой речке, которую стали именовать Платино-дель-Пинто. Королевское распоряжение было отменено через 40 лет, когда мадридские власти приказали доставлять платину в Испанию, чтобы самим фальсифицировать золотые и серебряные монеты. С нею познакомились алхимики, считавшие самым тяжёлым металлом золото, а оказавшаяся более тяжёлой платина была наделена адскими чертами.

В 1790 году во Франции из платины был изготовлен эталон метра, а позже эталон килограмма.

В России платину впервые обнаружили на Урале близ Екатеринбурга 1819 году, а в 1824 году были открыты платиновые россыпи в Нижнетагильском округе. Разведанные запасы платины были столь велики, что Россия на долгие годы заняла первое место в мире по добыче этого металла. В настоящее время лидером является ЮАР.

В природе платина встречается только как сплав с другими металлами.

Металл отличается особым блеском и пластичностью. Активно используют в ювелирной, оружейной, медицинской промышленности. В России и СССР платина применялась при изготовлении монет и знаков отличия за выдающиеся заслуги.

Российский спрос на ювелирную платину в настоящее время составляет 0,1 % от мирового уровня.

10 самых дорогих металлов в мире, фото № 4

Ещё несколько лет назад платина была дороже золота, но в настоящее время цена её составляет не более 28-30 долларов за грамм.

Платина торгуется на международной бирже драгметаллов.

6 место ИРИДИЙ

Мир впервые узнал о нем в 1803 году благодаря британскому химику С. Теннанту, который его открыл одновременно с осмием.

Иридий- металл платиновой группы, тяжелый, твердый и одновременно хрупкий, серебристо-белого цвета. Имеет высокую коррозийную стойкость даже при температуре 2000 °C.

В чистом виде в земных породах не встречается, поэтому высокая концентрация иридия в образцах породы является индикатором космического метеоритного происхождения последних.

Самостоятельно иридий практически нигде не применяется и используется для создания сплавов. Ювелиры добавляют его к платине, поскольку он делает её твёрже, а украшение из такого сплава становится практически вечным. Также он востребован при изготовлении хирургических инструментов, электроконтактов, точных лабораторных весов. Из него делают кончики для дорогих авторучек. Иридий применяется в аэрокосмической технике, биомедицине, стоматологии, химической промышленности.

10 самых дорогих металлов в мире, фото № 5

В течение года мировая металлургия расходует приблизительно одну тонну данного металла. Основное месторождение иридия находится в ЮАР.

Его стоимость равняется около 47-50 долларам за грамм.

Иридий продаётся на биржах драгметаллов.

5 место ЗОЛОТО

Люди добывают золото с незапамятных времён, археологи находят его в обиходе человека с 5 тысяч лет до н.э. в эпоху неолита в самородках. Начало системной добыче было положено на Ближнем Востоке, откуда поставлялись золотые украшения, в т.ч. в Египет.

В России до Елизаветы золото не добывалось. Оно ввозилось из-за границы в обмен на товары и взималось в виде ввозных пошлин. Первое открытие запасов золота было сделано в 1732 году в Архангельской губернии, где вблизи одной деревни была обнаружена золотая жила.

Латинское aurum означает «жёлтое».

Золото — один из немногих металлов, встречающихся исключительно в чистом виде. Чистое золото — металл жёлтого цвета, тяжёлый плотный металл, мягкий, высокопластичный.

Традиционным и самым крупным потребителем золота является ювелирная промышленность. Все ювелирные изделия изготавливают не из чистого золота, а из его сплавов с другими металлами, значительно превосходящими золото по механической прочности и стойкости.

Запасы золота в мире распределено так: около 10 % — в промышленных изделиях, остальное делится приблизительно поровну между централизованными запасами (в основном, в виде стандартных слитков химически чистого золота), собственностью частных лиц в виде слитков и ювелирными изделиями.

10 самых дорогих металлов в мире, фото № 6

США, Китай и Австралия — лидеры по золотодобыче.

Стоимость грамма золота на мировом рынке около 45-50 долларов. Золото и иридий постоянно соперничают в цене, меняясь местами в рейтинге самых дорогих металлов.

4 место ПАЛЛАДИЙ

Назван в честь астероида Паллада, открыт во время изучения платиновых руд в 1803 году.

Палладий — легкий, пластичный серебристо-белый металл из платиновой группы. Он очень легкоплавкий, хорошо полируется, не тускнеет и довольно стоек к коррозии.

Главное направление использования палладия — ювелирная промышленность. Мастера ценят его гибкость и легковесность, что позволяет создавать из него самые удивительные произведения ювелирного искусства.

Металл широко применяется в химической промышленности, медицине, для создания электроники и пр.

Крупнейшее месторождение палладия находится в России.

10 самых дорогих металлов в мире, фото № 7

Стоимость палладия за последние несколько лет сильно возросла и составляет около 60 долларов за грамм.

Палладий торгуется на международной бирже драгметаллов.

3 место РОДИЙ

Открыт в Англии в 1803 году (плодородный год на открытие металлов!!!) в ходе работ с самородной платиной. Назван в честь розы (греч.), т.к. типичные соединения родия имеют глубокий тёмно-красный цвет.

Родий — это твердый благородный металл, обладающий мощнейшими отражающими свойствами, стойкостью к окислению и коррозии. За год во всем мире добывается всего лишь 30 тонн родия.

Применяют для изготовления зеркал и фар, в автомобильной и химической промышленности.

Ювелиры используют электролиты родия для получения износостойких и коррозионно-устойчивых покрытий. В дорогой и высококачественной бижутерии можно встретить родированное покрытие.

Монеты из родия выпускает США, но не как платёжное средство, а в качестве объекта инвестирования средств.

Руанда выпускает монету из чистого родия как платёжное средство.

10 самых дорогих металлов в мире, фото № 8

Самые крупные месторождения находятся в России, Канаде и ЮАР.

Стоимость родия сильно выросла за последнее время, колеблется в пределах 185 -190 долларов за грамм.

Родий торгуется на международной бирже драгметаллов.

2 место ОСМИЙ-187

Металл осмий-187 изотоп, является результатом распада изотопа рения с огромнейшем периодом полураспада. Соотношения изотопного состава осмия и рения позволяет определять возраст горных пород и метеоритов.

Изотопов осмия множество и их разделение представляет собой сложную задачу. Именно поэтому некоторые изотопы довольно дороги.

Самый редкий среди них осмий-187, процесс добычи которого отличается особой сложностью и занимает около девяти месяцев. В результате его получают в виде черного мелкокристаллического порошка с фиолетовым оттенком. Его считают самым плотным на планете. При этом он очень хрупок, его можно растолочь в обычной ступе на мелкие частички. Он имеет важное научно-исследовательское значение, его используют как катализатор химических реакций, для изготовления измерительных приборов высокой точности и в медицинской отрасли.

10 самых дорогих металлов в мире, фото № 9

Казахстан — первое и единственное государство, продающее чистый Осмий-187 на мировом рынке.

Стоимость Осмия-187 оценивается в 200 тысяч долларов за 1 грамм.

Этот изотоп не торгуется на бирже драгметаллов и более того, его международная торговля строго контролируется, пресекается любая контрабандная продажа.

Лидер рейтинга! 1 место КАЛИФОРНИЙ-252

На земле сегодня нет металла, который стоил бы дороже. Рекорд стоимости зафиксирован в Книге Гиннеса. Он является одним из изотопов калифорния.

Баснословная цена составляет 10 миллионов долларов за грамм.

Мировой запас — 8 граммов, а ежегодная добыча –30-40 микрограмм. Получают редкий металл путем сложнейшей и долговременной работы в лабораторных условиях. В чистом природном виде не встречается, полностью искусственного происхождения. Впервые был получен учёными в 1950 году в США.

10 самых дорогих металлов в мире, фото № 10

Главная ценность калифорния-252 состоит в его невероятной энергии, сравнимой с энергией среднего атомного реактора. Применяется в ядерной физике и в медицине в качестве лучевой терапии раковых новообразований. С его помощью научились определять месторождения золота и серебра. Используют для выявления дефектов в реакторах и самолетах, которые невозможно выявить даже при помощи рентгена.

В мировом рейтинге самых дорогих веществ калифорний-252 занимаем 2 место, уступая по цене лишь Антиматерии.

Публикация моего второго магазина на Ярмарке Мастеров «Самые дорогие камни в мире» https://www.livemaster.ru/topic/3252536-article-samye-dorogie-kamni-v-mire-interesnye-istorii

Применение минералов — wiki.web.ru

    

Минералы, и, следовательно, минералогия представляют собой чрезвычайно большой интерес для промышленности, многих областей науки и имеет важное эстетическое значение. Что касается экономики, то какой бы аспект мы не взяли, вплоть до проблем современного уровня жизни, любой из них оказывается так или иначе связанным с использованием минералов.
Но, по порядку…

Минералогия и промышленность.

Одним из самых важных стимулов развития минералогия являлся и будет являться интерес к поискам и разведке природных ресурсов. Среди промышленно ценных минералов принято выделять две группы:

1. Рудные минералы. В эту группу входят минералы из которых добываются необходимые для промышленности металлические элементы. К таким минералам относятся самородные элементы, сульфиды и некоторые окислы, реже минералы других классов с относительно высоким содержанием металлов – меди, серебра, железа и алюминия. На фото справа — боксит – основная руда на алюминий, возникающая при выветривании горных пород или осадочным путем и состоящая из гидроксидов алюминия (гиббсита, бемита, диаспора) с примесью гидроксидов железа, глинистых материалов и кварца.
В качестве примера получения ценное сырья из минералов приведу постадийно реакции получения алюминия из нефелина:

1. стадия. Нефелин и известняк спекает в трубчатых печах при 1200 градусах Цельсия.
(Na,K)Al2Si2O8+2CaCO3=2CaSiO3+NaAlO2+KAlO2+2CO2

2. стадия. Образовавшуюся массу выщелачивают водой – образуется раствор алюмината натрия и калия и шлам CaSiO3
NaAlO2+KAlO2+4H2O=Na[Al(OH)4]+K[Al(OH)4]

3. стадия. Через раствор алюминатов пропускают образовавшийся при спекании углекислый газ
Na[Al(OH)4]+K[Al(OH)4]+2СO2=NaHCO3+KHCO3+Al(OH)3
4. стадия. Нагреванием гидроксида алюминия получают глинозем
Al(OH)3 = Al2O3+3H2O

5. стадия. Выпариванием маточного раствора выделяют соду и поташ, а раннее полученный шлам идет на производство цемента.
При этом при переработке 1 т глинозёма получают 1 т содопродуктов и 7.5 т цемента.

2. Нерудные минералы. Минералы, применяемые при производстве неметаллических материалов, служащих для изготовления такой продукции как, электро- и термоизоляторы (слюды), огнеупоры (кианит), керамические изделия (флюорт), стекла (кварц), абразивы, цемент, минеральные удобрения (чилийская селитра), а также флюсы для металлургических процессов.

Промышленная минералогия охватывает как первую, так и вторую из указанных категорий, а также все те минералы, которые неизменно сопутствуют промышленным месторождениям. Например, ярко – зеленые налеты малахита и его «проводники» в трещинах, ведут к залежам окисленных медных руд. Яркие розовато – красные выделения эритрина (кобальтового цветка), позволяют найти кобальтовые месторождения (на фото слева). Нежные снежинки и иголочки гемиморфита в пустотах бурого железняка дают основание искать в первичных залежах минералы цинка. Находки обломков, сложенных среднезернистым агрегатом хороших зеленых или коричневых кристаллов граната и кальцита с вкраплениями халькопирита служит поисковым признаком на месторождения скарнового типа. Форма кристаллов, их цвет и свойства, особенности химического состава – также используются для выработки минералогических критериев поиска месторождений. Минеральный состав «черных песков» в береговой полосе, в западинах рек и ручьев дает ценную информацию об источниках сноса вещества – это прием используется при поиске россыпных месторождений золота, алмазов, оловянных, титановых и других тяжелых руд. Этими критериями поиска занимается поисковая минералогия.

Минералы, которые приходится извлекать вместе с полезными ископаемыми, но которые не представляют сам по себе какого – нибудь промышленного интереса, объединяются под названием пустые породы.

Правда, толкование термина «руда» весьма противоречиво. Некоторые специалисты вкладывают в него чисто экономический смысл. Минерал не называется рудой если он не добывается на рентабельном месторождении. Другие игнорируют экономическую сторону. Однако большинство специалистов используют термин рудный минерал, как классификационное понятие. Таким образом, один и тот же рудный минерал может рассматриваться как руда на одном месторождении и не как руда на другом. Это может зависеть от изменения технологии и капризов рынка.

С течением времени, по мере роста человеческих нужд и потребностей, рудные и промышленно ценные минералы будут приобретать все возрастающее значение для промышленности, торговли и даже являться источниками международных конфликтов. Политические аспекты становятся особенно острыми под влиянием двух факторов:

• Почти все минеральные ресурсы не восстановимы или восстанавливаются медленнее, чем идет их добыча

• Эти ресурсы распределены в земной коре случайным, неравномерным образом.

За всю свою жизнь средний человек расходует примерно 25 ВАГОНОВ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ.

Из этого с неизбежностью вытекает необходимость постоянного интереса к изучению минералов вообще и применению промышленных минералов в частности.

Эстетическое значение минералов.

Кристалл алмаза

Эстетическое значение минералов широко известно. Драгоценные камни в ювелирных изделиях, в национальных сокровищницах и других экспозициях ежегодно привлекают внимание миллионов людей. Национальные и региональные музеи, где выставлены минералы, а также частные коллекции каждый год осматривает несметное число посетителей. Помимо этого минералы в качестве строительных материалов или их компонентов применяются для отделки интерьеров и для наружной облицовки многих шедевров архитектуры. Например, московского метро.

Главная роль музеев заключается в том, что они выполняют функции собирателей и хранителей минералогических образцов для будущих поколений. Ведь, наряду с широкоизвестными и широкораспространенными минералами, существуют и такие, которые встречаются лишь в отдельном месте или даже в единичных экземплярах. По возможности такие уникальные образцы должны храниться в музеях. Известны случаи, когда образцы не попавшие не в одну из крупных музейных коллекций, становились непригодными для изучения, а ведь это иногда так важно для решения вопросов номенклатуры и приоритета в открытии новых минералов. Именно поэтому большинство профессиональных минералогов добровольно передают музеям свои оригинальные материалы.

Научное значение минералогии.

Научное значение минералогии одно из самых важных. В каждом минеральном индивиде запечатлена определенная физическая и химическая обстановка и, соответственно те геологические процессы, которые протекали на данном участке Земли во время формирования этого минерала. Например, полевой шпат санидин кристаллизуется при высоких температурах, сопровождающие вулканичеческие процессы, или, что одна из полиморфных модификаций кремнезема – коэсит – образуется в условиях высоких давлений, возникающих, в частности, при падении метеоритов; многие глинистые минералы образуются в результате поверхностных и приповерхностных процессов выветривания.

Еще раз о применении минералов.

Минералы находят применения во всех областях человеческой деятельности. В том или ином виде человек встречает их дома и на работе, загородом и в другом государстве, в сложных научно – технических сооружениях и повседневных предметах быта, во время еды и при экскурсии по атомной электростанции, при просмотре салютов, во время еды и игре на компьютере и так далее. Ниже приводится таблица, которая, я надеюсь, сможет дать некое представление о применении конкретных минералов в конкретных целях (исключая рудные минералы).

Это далеко не полный список минералов используемых человеком. В данную таблицу не вошли, например, минералы, используемые в высокотехнологичных областях человеческой деятельностью. Это сделано специально, так как я уверен, что еще многие минералы найдут своё применение в будущем, и писать лишь о некоторых из них мне кажется кощунством.

Где
применяются?

Примеры
минералов

1

Химия
и пиротехника

Киноварь,
целестин, сера,
реальгар, галит,
кальцит, бура,
ангидрит

2

В качестве
удобрений

Сильвин,
сера, чилийская
селитра, сильвин,
карналлит,
гипс, апатит,
вавеллит

3

В оптике

Флюорит,
диоптаз, кварц

4

Изделия
из фарфора
керамики и
стекла

Флюорит,
криолит, касситерит,
стронцианит,
витерит, целестин,
кианит, волластонит,
пирофиллит,
каолинит и
др.

5

В ювелирном
деле и как
поделочные

Шпинель,
изумруд, алмаз,
корунд (сапфир,
рубин), хризоберилл,
чароит, серпентинит,
родонит, азурит,
малахит, бирюза,
хризолит, минералы
группы гранатов
и др.

6

В качестве
огнеупоров,
кислостойких
и электроизоляционных
материалов

Кианит,
брусит, хризотил,
колеманит,
оливин, андалузит,
силлиманит,
пирофиллит,
тальк, группа
слюд, тридимит,
альбит, лабрадор

7

В
строительстве

Кальцит,
доломит, гипс

8

В медицине
и фармацевтике

Магнезит,
мирабилит,
сассолин,
колеманит,
гипс

9

В металлургии

Доломит,
родохрозит,
колеманит,
ванадинит

10

В ядерной
промышленности

Целестин,
стильбит, мезолит,
ломонтит,
гейландит и
т.д.

11

Интересны
главным образом
для коллекционеров
(применение
может быть
найдено в будущем)

Эпидот,
арсенолит,
фосгенит,
ледгиллит,
аурихальцит,
артинит, борацит,
крокоит, гюбнерит,
адамин, оливенит,
ставролит,
ильваит, аксинит,
геденбергит,
авгит

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Некоторые химические элементы называются металлами . Это большинство элементов периодической таблицы. Эти элементы обычно обладают следующими свойствами:

  1. Они могут проводить электричество и тепло.
  2. Их легко сформировать.
  3. У них блестящий вид.
  4. Они имеют высокую температуру плавления.

Большинство металлов остаются твердыми при комнатной температуре, но это не обязательно.Ртуть жидкая. Сплавы — это смеси, в которых хотя бы одна часть смеси представляет собой металл. Примеры металлов: алюминий, медь, железо, олово, золото, свинец, серебро, титан, уран и цинк. Хорошо известные сплавы включают бронзу и сталь.

Изучение металлов называется металлургией.

Признаки сходства металлов (свойства металлов) [изменить | изменить источник]

Большинство металлов твердые, блестящие, они кажутся тяжелыми и плавятся только при очень высоких температурах.Куски металла издают звон колокольчика при ударе чего-то тяжелого (они звонкие).
Тепло и электричество могут легко проходить через металл (он проводящий). Кусок металла можно разбить на тонкий лист (он ковкий) или растянуть на тонкую проволоку (он пластичный). Металл трудно разобрать (у него высокая прочность на разрыв) или разбить (у него высокая прочность на сжатие). Если надавить на длинный тонкий кусок металла, он согнется, а не сломается (он эластичный). За исключением цезия, меди и золота, металлы имеют нейтральный серебристый цвет.

Не все металлы обладают этими свойствами. Ртуть, например, жидкая при комнатной температуре, свинец очень мягкий, а тепло и электричество не проходят через железо так же хорошо, как через медь.

Мост в России металлический, вероятно, железный или стальной.

Металлы очень полезны людям. Их используют для изготовления инструментов, потому что они могут быть прочными и легко поддающимися обработке. Из железа и стали строили мосты, здания или корабли.

Некоторые металлы используются для изготовления таких предметов, как монеты, потому что они твердые и не изнашиваются быстро.Например, медь (блестящая и красного цвета), алюминий (блестящая и белая), золото (желтая и блестящая), а также серебро и никель (также белые и блестящие).

Некоторые металлы, например сталь, можно делать острыми и оставаться острыми, поэтому их можно использовать для изготовления ножей, топоров или бритв.

Редкие металлы высокой стоимости, такие как золото, серебро и платина, часто используются для изготовления ювелирных изделий. Металлы также используются для изготовления крепежа и шурупов. Кастрюли, используемые для приготовления пищи, могут быть сделаны из меди, алюминия, стали или железа.Свинец очень тяжелый и плотный, и его можно использовать в качестве балласта на лодках, чтобы не допустить их опрокидывания или защитить людей от ионизирующего излучения.

Многие изделия, сделанные из металлов, на самом деле могут быть сделаны из смесей по крайней мере одного металла с другими металлами или с неметаллами. Эти смеси называются сплавами. Некоторые распространенные сплавы:

Люди впервые начали делать вещи из металла более 9000 лет назад, когда они обнаружили, как получать медь из [] руды. Затем они научились делать более твердый сплав — бронзу, добавляя к ней олово.Около 3000 лет назад они открыли железо. Добавляя небольшое количество углерода в железо, они обнаружили, что из них можно получить особенно полезный сплав — сталь.

В химии металл — это слово, обозначающее группу химических элементов, обладающих определенными свойствами. Атомы металла легко теряют электрон и становятся положительными ионами или катионами. Таким образом, металлы не похожи на два других вида элементов — неметаллы и металлоиды. Большинство элементов периодической таблицы — металлы.

В периодической таблице мы можем провести зигзагообразную линию от элемента бора (символ B) до элемента полония (символ Po). Элементы, через которые проходит эта линия, — это металлоиды. Элементы, расположенные выше и справа от этой линии, являются неметаллами. Остальные элементы — это металлы.

Большинство свойств металлов обусловлено тем фактом, что атомы в металле не очень сильно удерживают свои электроны. Каждый атом отделен от других тонким слоем валентных электронов.

Однако некоторые металлы отличаются. Примером может служить металлический натрий. Он мягкий, плавится при низкой температуре и настолько легкий, что плавает на воде. Однако людям не следует пробовать это, потому что еще одно свойство натрия состоит в том, что он взрывается при соприкосновении с водой.

Большинство металлов химически стабильны и не вступают в реакцию легко, но некоторые реагируют. Реактивными являются щелочные металлы, такие как натрий (символ Na) и щелочноземельные металлы, такие как кальций (символ Ca). Когда металлы действительно вступают в реакцию, они часто реагируют с кислородом.Оксиды металлов являются основными. Оксиды неметаллов кислые.

Соединения, в которых атомы металлов соединены с другими атомами, образуя молекулы, вероятно, являются наиболее распространенными веществами на Земле. Например, поваренная соль — это соединение натрия.

Кусок чистой меди в виде самородной меди.

Считается, что использование металлов — это то, что отличает людей от животных. Прежде чем использовать металлы, люди делали инструменты из камня, дерева и костей животных. Сейчас это называется каменным веком.

Никто не знает, когда был найден и использован первый металл. Вероятно, это была так называемая самородная медь, которую иногда находят большими кусками на земле. Люди научились делать из него медные инструменты и другие вещи, хотя для металла он довольно мягкий. Они научились плавке, чтобы получать медь из обычных руд. Когда медь плавили на огне, люди научились делать сплав под названием бронза, который намного тверже и прочнее меди. Из бронзы делали ножи и оружие.Это время в истории человечества примерно после 3300 г. до н.э. часто называют бронзовым веком, то есть временем бронзовых инструментов и оружия.

Примерно в 1200 году до нашей эры некоторые люди научились делать железные орудия труда и оружие. Они были даже тверже и прочнее бронзы, и это было преимуществом на войне. Время железных инструментов и оружия теперь называется железным веком.
.
Металлы были очень важны в истории человечества и цивилизации. Железо и сталь сыграли важную роль в создании машин. Золото и серебро использовались в качестве денег, чтобы люди могли торговать, то есть обмениваться товарами и услугами на большие расстояния.

В астрономии металл — это любой элемент, кроме водорода или гелия. Это потому, что эти два элемента (а иногда и литий) — единственные, которые образуются вне звезд. В небе спектрометр может видеть признаки металлов и показывать астроному металлы в звезде.

.

Определение металлургии от Merriam-Webster

Чтобы сохранить это слово, вам необходимо войти в систему.

met · al · lur · gy | \ Me-tə-ˌlər-jē, особенно британский mə-ˈta-lə- \ : наука и технология металлов

Другие слова из металлургия

металлургия \ ˌme- tə- ˈlər- ji- kəl \ прилагательное металлургически \ ˌme- tə- lər- ji- k (ə-) lē \ наречие металлург \ ˈme- tə- lər- jist, особенно британский mə- ˈta- lər- \ существительное

Примеры металлургия в предложении

Последние примеры в сети Нижняя часть двигателя выигрывает от сбалансированного кривошипа с восемью противовесами с уловкой металлургия для увеличения предела усталости при изгибе на 25 процентов.-

Барри Винфилд, Car and Driver , «Протестировано: Acura Integra Type R 1997 года в значительной степени награждает энтузиастов VTEC», 21 мая 2020 года. Структуры улучшены, с новым Metallurgy и более сложными путями загрузки.

Эзра Дайер, Автомобиль и водитель , «Дебаты: должен ли ваш подросток водить новую машину или старый загонщик?», 23 апреля 2020 г. Кейсон, менеджер по продажам в Северной Америке шведской металлургической фирмы , поднял вопрос о 244 000 долларов и около 120 000 долларов в банке.-

Роберт Т. Гарретт, Dallas News , «Мега-доноры Республиканской партии Тим Данн и Фаррис Уилкс делают большие ставки на избранных гонках Texas House», 5 февраля 2020 г. 13 декабря 2018 г. Роберт Веккио, генеральный директор LPI, Inc., Фирма из Нью-Йорка, которая предоставляет услуги судебной экспертизы , металлургии , выступила на заседании правления TJPA.

Джон Брант, Popular Mechanics , «Предполагалось, что это самое безопасное здание в мире. Потом оно треснуло., «25 октября 2019 г. Но вместо того, чтобы вкладывать свои средства в высотные здания Манхэттена или пляжные зоны в Майами, сеть Коломойского попробовала другой подход, решив разместить его на металлургических заводах через Пояс ржавчины и в зданиях в центре Кливленда. .

Кейси Мишель, The New Republic , «Знакомьтесь, следующий топ украинского мошенника Trumpworld», 16 декабря 2019 г. Ганс вырос в Праге 16-го века, которая тогда была центром инноваций в горнодобывающей промышленности и металлургии .-

Эндрю Лоулер, Смитсоновский институт , «Первый практикующий еврей Америки в Америке, наконец, получает должное», 21 сентября 2019 г. Скретч, возможно, менее полезен для изучения алгебры или металлургии , которые, в отличие от Скретча, менее популярны, так как потратили тысячелетия в общественное достояние.

Вирджиния Хеффернан, Wired , «Как мы научились любить педагогический пар STEM», 17 декабря 2019 г. Более 100 читателей прокомментировали, и десятки предложили свое собственное видение того, какие доказательства убедительно подтверждают их точку зрения. погружаясь в свои знания в области литья , металлургии и истории.-
New York Times , «Тайна истории искусства без недостатка в сыщиках», 10 декабря 2019 г.

Эти примеры предложений автоматически выбираются из различных источников новостей в Интернете, чтобы отразить текущее употребление слова «металлургия». Взгляды, выраженные в примерах, не отражают мнение компании Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв.

Подробнее

Первое известное использование металлургия

1665 в значении, определенном выше

История и этимология металлургия

New Latin Metallurgia , из metall- + -urgia -urgy

Узнать больше о металлургии

Статистика для металлургия

Цитируйте эту запись

«Металлургия.” Merriam-Webster.com Dictionary , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/metallurgy. По состоянию на 27 августа 2020 г.

MLA Chicago APA Merriam-Webster

Дополнительные определения металлургия

met · al · lur · gy | \ ˈMe-tᵊl-ˌər-jē \

Детское определение металлургия

: наука о получении металлов из руд и подготовке их к использованию

Комментарии к металлургия

Что заставило вас поискать металлургия ? Расскажите, пожалуйста, где вы это читали или слышали (включая цитату, если возможно).

.

Сгорание | химическая реакция | Британника

Горение , химическая реакция между веществами, обычно включающими кислород, обычно сопровождающаяся выделением тепла и света в виде пламени. Скорость или скорость соединения реагентов высока, отчасти из-за природы самой химической реакции, а отчасти потому, что генерируется больше энергии, чем может уйти в окружающую среду, в результате чего температура реагентов повышается. чтобы еще больше ускорить реакцию.Знакомый пример — зажженная спичка. Когда зажигается спичка, трение нагревает голову до температуры, при которой химические вещества вступают в реакцию и выделяют больше тепла, чем может уйти в воздух, и они горят пламенем. Если ветер уносит тепло или химикаты влажные и трение не повышает температуру в достаточной степени, спичка гаснет. При правильном зажигании тепло от пламени повышает температуру соседнего слоя спички и кислорода в прилегающем к ней воздухе, и древесина и кислород вступают в реакцию сгорания.Когда достигается равновесие между общей тепловой энергией реагентов и общей тепловой энергией продуктов (включая фактическое количество тепла и излучаемого света), горение прекращается. Пламя имеет определенный состав и сложную структуру; говорят, что они разнообразны и способны существовать как при довольно низких, так и при чрезвычайно высоких температурах. Излучение света в пламени происходит из-за присутствия возбужденных частиц и, как правило, заряженных атомов и молекул, а также электронов.

горение Пожар в результате сгорания топлива. Einar Helland Berger

Горение включает в себя большое количество разнообразных явлений, которые широко применяются в промышленности, науке, профессиях и в быту, и это применение основано на знаниях физики, химии и механики; их взаимосвязь становится особенно очевидной при рассмотрении распространения пламени.

В общем, горение является одной из наиболее важных химических реакций и может считаться кульминационным этапом окисления некоторых видов веществ.Хотя когда-то считалось, что окисление — это просто сочетание кислорода с любым соединением или элементом, значение этого слова было расширено и теперь включает любую реакцию, в которой атомы теряют электроны, тем самым становясь окисленными. Как было указано, в любом процессе окисления окислитель забирает электроны у окисляемого вещества, тем самым сам восстанавливаясь (приобретая электроны). Окислителем может быть любое вещество. Но эти определения, достаточно ясные в применении к атомной структуре для объяснения химических реакций, не так четко применимы к горению, которое остается, вообще говоря, типом химической реакции с участием кислорода в качестве окислителя, но осложняется тем фактом, что процесс включает а также другие виды реакций, а также тем фактом, что это происходит в необычно быстром темпе.Более того, большинство пламен имеют в своей структуре участок, в котором вместо окисления протекают реакции восстановления. Тем не менее, главным событием при горении часто является соединение горючего материала с кислородом.

.

Как работает солнечная электростанция?

Солнечная электростанция — это любой тип объекта, который преобразует солнечный свет либо напрямую, как фотоэлектрические установки, либо косвенно, как солнечные тепловые электростанции, в электричество.

Они бывают разных «вкусов», в каждом из которых используются отдельные методы, позволяющие использовать силу солнца.

В следующей статье мы кратко рассмотрим различные типы солнечных электростанций, которые используют животворный солнечный свет для производства электроэнергии.

1. Фотогальваника

Фотогальванические электростанции используют большие площади фотоэлементов, известных как фотоэлектрические элементы или солнечные элементы, для прямого преобразования солнечного света в полезную электроэнергию. Эти элементы обычно изготавливаются из кремниевых сплавов и являются технологией, с которой большинство людей знакомо — есть вероятность, что у вас есть один на вашей крыше.

Сами панели бывают разных форм:

— Кристаллические солнечные панели — как следует из названия, эти типы панелей сделаны из кристаллического кремния.Они могут быть монокристаллическими, поли- или поликристаллическими. Как показывает практика, монокристаллические версии более эффективны ( около 15-20%, ), но дороже, чем их альтернативы (как правило, имеют КПД 13-16%, ), но со временем прогресс сокращает разрыв между ними.

— Тонкопленочные солнечные панели. Эти типы панелей состоят из ряда пленок, которые поглощают свет в различных частях электромагнитного спектра. Как правило, они изготавливаются из аморфного кремния (aSi), теллурида кадмия (CdTe), сульфида кадмия (CdS) и диселенида меди, индия (галлия).Этот тип панелей идеально подходит для применения в качестве гибких пленок на существующих поверхностях или для интеграции в строительные материалы, такие как кровельная черепица.

Эти типы станций вырабатывают электроэнергию, которая затем, как правило, напрямую подается в национальную сеть.

solar power plant PV ФЭ-панель в Марке, Италия. Источник: CA ‘Marinello 1 / Flickr

Эти типы электростанций обычно состоят из следующих основных компонентов: —

— Солнечные панели, преобразующие солнечный свет в полезное электричество.Они имеют тенденцию генерировать постоянный ток напряжением до 1500 В ;

— Этим предприятиям нужны инвесторы для преобразования постоянного тока в переменный ток

— У них обычно есть какая-то система мониторинга для контроля и управления заводом и;

— Они напрямую подключены к какой-либо внешней электросети.

— Если установка вырабатывает более 500 кВт и , они обычно также используют повышающие трансформаторы.

1.1 Как работает солнечная фотоэлектрическая электростанция?

Солнечные фотоэлектрические электростанции работают так же, как небольшие бытовые фотоэлектрические панели или крошечные фотоэлектрические панели на вашем калькуляторе, но на стероидах.

Большинство солнечных фотоэлектрических панелей изготовлено из полупроводниковых материалов, обычно из кремния. Когда фотоны солнечного света попадают на полупроводниковый материал, генерируются свободные электроны, которые затем могут течь через материал, создавая постоянный электрический ток.

Это известно как фотоэффект в физике. Затем постоянный ток необходимо преобразовать в переменный ток (AC) с помощью инвертора, прежде чем его можно будет напрямую использовать или подавать в электрическую сеть.

Фотоэлектрические панели отличаются от других солнечных электростанций, поскольку они используют фотоэффект напрямую, без необходимости в других процессах или устройствах.Например, не нужен жидкий теплоноситель, такой как вода, как в солнечных тепловых установках.

Фотоэлектрические панели не концентрируют энергию, они просто преобразуют фотоны в электричество, которое затем передается в другое место.

2. Солнечные тепловые электростанции

Солнечные тепловые электростанции, с другой стороны, фокусируют или собирают солнечный свет таким образом, чтобы генерировать пар для питания турбины и выработки электроэнергии. Солнечные тепловые электростанции также можно подразделить на три различных типа: —

2.1 Линейные, параболические желобные солнечные тепловые и солнечные электростанции

Это наиболее распространенная форма солнечной электростанции, которая характеризуется использованием полей либо линейных U-образных параболических желобных коллекторов, либо солнечных тарелок. Эти типы объектов обычно состоят из большого «поля» параллельных рядов солнечных коллекторов.

Обычно они состоят из трех дискретных типов систем:

2.1.1. Системы параболических желобов

В параболических желобах используются отражатели в форме параболы, которые способны фокусировать на коллекторе от 30 до 100-кратных нормальных уровней солнечного света.Этот метод используется для нагрева особого типа жидкости, которая затем собирается в центральном месте для генерирования перегретого пара под высоким давлением.

Эти системы наклоняются, чтобы следить за солнцем в течение дня. Благодаря своей параболической форме отражатели такого типа способны фокусировать на коллекторе от 30 до 100 раз нормальной интенсивности солнечного света.

Самая долго действующая солнечная тепловая установка в мире, система производства солнечной энергии (SEGS) в пустыне Мохаве, Калифорния, является одной из таких электростанций.Первая установка, SEGS 1, была построена в 1984 году и проработала до 2015 года, а вторая, SEG 2, работала с 1984 по 2015 годы.

Solar power plants parabolic trough Пример системы параболического желоба. Источник: USA.Gov/Wikimedia Commons

Последняя построенная электростанция, SEGS IX, с мощностью выработки электроэнергии 92 мегаватт (МВт) , была введена в эксплуатацию в 1990 году. В настоящее время существует семь действующих станций SEGS с общей мощностью. 357 МВт — это делает ее одной из крупнейших солнечных ТЭЦ в мире.

2.1.2. Как это работает?

Эти солнечные тепловые электростанции работают за счет фокусировки солнечного света от длинных параболических зеркал на приемные трубки, которые проходят по длине зеркала в их фокусной точке. Эта концентрированная солнечная энергия нагревает жидкость, которая непрерывно течет по трубкам.

Эта нагретая жидкость затем направляется в теплообменник для кипячения воды в обычном паротурбинном генераторе для выработки электроэнергии.

2.2. Линейные концентрирующие системы

Линейные концентрирующие системы, иногда называемые отражателями Френеля, также состоят из больших «полей» зеркал, отслеживающих солнце, которые имеют тенденцию быть выровненными в направлении север-юг для максимального захвата солнечного света.Эта установка позволяет рядам зеркал отслеживать солнце с востока на запад в течение дня.

2.2.1. Как это работает?

Подобно своим собратьям с параболическими зеркалами, линейные концентрирующие системы собирают солнечную энергию с помощью длинных прямоугольных U-образных зеркал. Однако, в отличие от параболических систем, в линейных системах отражателей Френеля приемная труба размещается над несколькими зеркалами, чтобы обеспечить большую мобильность зеркал при отслеживании солнца.

В этих типах систем используется эффект линзы Френеля, который позволяет использовать большое концентрирующее зеркало с большой апертурой и коротким фокусным расстоянием.Такая установка позволяет подобным системам фокусировать солнечный свет примерно в 30 раз нормальной интенсивности.

2.3. Солнечные тарелки и двигатели

В солнечных тарелках также используются зеркала для фокусировки солнечной энергии на коллекторе. Они, как правило, состоят из очень больших спутниковых тарелок, покрытых мозаикой из маленьких зеркал, которые фокусируют энергию на приемнике в точке фокусировки.

2.3.1. Как это работает?

Подобно параболической и линейной системам, зеркальная поверхность в форме тарелки направляет и концентрирует солнечный свет на тепловом приемнике в фокусе антенны.Этот приемник передает выделяемое тепло двигателю-генератору.

Наиболее распространенным типом теплового двигателя, используемого в системах тарелка / двигатель, является двигатель Стирлинга. Нагретая жидкость из приемника посуды используется для перемещения поршней в двигателе для создания механической энергии.

Эта механическая энергия затем поступает в генератор или генератор переменного тока для выработки электроэнергии.

Солнечные антенны / двигатели всегда направлены прямо на солнце и концентрируют солнечную энергию в фокусе антенны.Коэффициент концентрации солнечной тарелки намного выше, чем у линейных концентрирующих систем, и она имеет температуру рабочей жидкости выше 749 градусов Цельсия .

solar power plants linear Электростанция с линейным отражателем Френеля. Источник: energy.gov

Электрогенерирующее оборудование может быть установлено либо непосредственно в центральной точке антенны (отлично подходит для удаленных мест), либо собрано из множества тарелок и выработки электроэнергии, происходящей в центральной точке.

У.S. Army разрабатывает систему мощностью 1,5 МВт на складе армии Туэле в штате Юта с 429 солнечными батареями двигателя Стирлинга.

3. Башни солнечной энергии

Башни солнечной энергии представляют собой интересный метод, в котором от сотен до тысяч плоских зеркал, отслеживающих солнце (гелиостатов), отражают и концентрируют солнечную энергию на центральной башне. Этот метод позволяет концентрировать солнечный свет в 1500 раз , чем это обычно возможно только от прямых солнечных лучей.

Интересный пример такого типа электростанции можно найти в Юлихе, Северный Рейн-Вестфалия, Германия.Комплекс расположен на площади 18000 квадратных километров , на которой размещено более 2000 гелиостатов , которые фокусируют солнечный свет на центральной башне высотой 60 метров и высотой .

Министерство энергетики США и другие электроэнергетические компании построили и эксплуатировали первую демонстрационную солнечную электростанцию ​​недалеко от Барстоу, Калифорния, в 1980-х и 1990-х годах.

Некоторые в настоящее время также находятся в разработке в Чили.

solar power plants tower Башня солнечной энергии Иванпа. Источник: Aioannides / Wikimedia Commons

Сегодня в США.С., в эксплуатации находятся три солнечные электростанции. Это объект солнечной энергии 392 МВт, Ivanpah в Айвенпа-Драй-Лейк, Калифорния, проект солнечной энергии 110 MW Crescent Dunes в Неваде и 5 MW Sierra Sun Tower в пустыне Мохаве, Калифорния.

3.1. Как это работает?

Концентрированная солнечная энергия используется для нагрева воздуха в градирне до 700 градусов Цельсия . Тепло улавливается котлом и используется для производства электроэнергии с помощью паровой турбины.

Некоторые башни также используют воду в качестве теплоносителя. В настоящее время исследуются и испытываются более совершенные системы, в которых будут использоваться соли нитратов из-за их более высоких свойств теплопередачи и хранения по сравнению с водой и воздухом.

Возможность аккумулирования тепловой энергии позволяет системе производить электроэнергию в пасмурную погоду или ночью.

Эти солнечные электростанции идеально подходят для работы в районах с неблагоприятными погодными условиями.Они используются в пустыне Мохаве в Калифорнии и выдерживают град и песчаные бури.

4. Солнечный пруд

Солнечные пруды Солнечные электростанции используют бассейн с соленой водой, который собирает и накапливает солнечную тепловую энергию. Он использует технику, называемую технологией градиента солености.

Этот метод действует как тепловая ловушка в пруду, которую можно использовать напрямую или хранить для дальнейшего использования. Такая электростанция используется в Израиле на электростанции Бейт-ха-Арава с 1984 года.

Есть и другие примеры в Бхудже в Индии, которые были завершены в 1993 году.

solar power plant pond Источник: Quora

4.1. Как это работает?

Солнечные пруды используют большой объем соленой воды для сбора и хранения солнечной тепловой энергии. Соленая вода естественным образом образует вертикальный градиент солености, известный как галоклин, с водой низкой солености вверху и водой высокой солености внизу.

Уровни концентрации соли увеличиваются с глубиной, и, следовательно, плотность также увеличивается от поверхности к дну озера, пока раствор не станет однородным на заданной глубине.

Принцип довольно прост. Солнечные лучи проникают в пруд и в конечном итоге достигают дна бассейна.

В обычном пруду или водоеме вода на дне водоема нагревается, становится менее плотной и поднимается вверх, создавая конвекционное течение. Солнечные водоемы предназначены для того, чтобы препятствовать этому процессу, добавляя соль в воду, пока нижние уровни не станут полностью насыщенными.

Поскольку вода с высокой соленостью не смешивается легко с водой с низкой соленостью над ней, конвекционные потоки содержатся в каждом отдельном слое, и между ними происходит минимальное перемешивание.

Этот процесс концентрирует тепловую энергию и снижает потери тепла из воды. В среднем вода с высокой соленостью может достигать 90 градусов Цельсия , а слои с низкой соленостью поддерживают около 30 градусов Цельсия .

Эту горячую соленую воду можно откачать для использования в производстве электроэнергии, через турбину или в качестве источника тепловой энергии.

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о