20 Ekim 2012 Cumartesi

12.sınıf elementlerin eldesi ve alaşımlar özet


 Elementlerin Eldesi
 Homojen veya homojen görünüşlü doğal olarak değişik şekillerde oluşmuş ve insanoğlunun kullanımı için yerkabuğundan elde edilen ve genellikle katı olan maddelere mineral denir.                                                                                                                                  Elde edilmeye değer miktarda bir veya birden çok element içeren minerallere cevher ya da filiz denir. Bazı mineraller  amorf katılardır. Minerallerin büyük bir kısmı ise kristal durumdadır. Kristallerin düzgün yüzeylerle çevrilmiş geometrik şekilleri ve muntazam, periyodik olarak sıralanmış düzenli bir atomik yapıları vardır. Her mineralin kimyasal bir  formülü vardır.
AlO3 . 2H2O > Boksit                   Fe2O3 > Hematit              MgCO3 > Manyezit    gibi.
Cevherlerden metal elde etme sürecindeki işlem basamakları:
1.Kırma-öğütme: Gang'ın (Cevherler genellikle kum, kil ve granit gibi istenmeyen mad­deler içerir. Bu maddelere gang denir.) uzaklaştırılma  işlemidir.                                                                                                                                                                    2.Zenginleştirme: Birçok cevhere, özellikle Cu, Pb, ve Zn cevherlerine uygulanan bir yöntemdir.                                                                                                                                                      3.Arıtma: Değişik yöntemlerle ile elde edilen metal, çoğu kez istenen saflıkta değildir. Safsızlıklar giderilerek, metal arıtılır.
4.Kavurma: Sülfürlerin ya da karbonatların bol hava ile ısıtılarak oksidine dönüştürülmesi işlemine kavurma denir.
2ZnS   +   3O2   --------->   2ZnO      +     2SO2                                                                                    CaCO3  +  O2   ---------->   CaO        +    CO2
5.Termal Bozunmayla İndirgeme: Bazı maddeler termal bozunmayla indirgene bilirler. Bazı metal oksitler, yüksek sıcaklıkta termal bozunmaya (piroliz) uğrayarak metallere indirgenir.
Karbon ile İndirgeme: Teorik olarak bütün metal oksitleri karbon ile indirgenebilir.                                                                           C(k)  +  Cu2O  -->   CO(g)    +   Cu(k)                                                                                                                                                                                                         Hidrojenle indirgeme                                                                                                                                                                                Aktif metal ile İndirgeme :Alüminotermi oksitlerden alüminyum ile element elde etme                                                            Elektroliz ile metal üretimi,
  Alaşımlar
Alaşım, bir metal elementin en az bir başka element (metal,ametal,yarımetal) ile karışarak oluşturduklar metal karakterli malzemeye denir.     Pirinç (%63 Cu ve %37 Zn ) , Lehim (%60 Sn ve %40 Pb ) , Bronz ( %82 Cu,%16 Sn,% 2 Zn)
Metallerin dayanıklılığını ve korozyona karşı dayanımını arttırmak için alaşımlar üretilmiştir. Elementler alaşım hâline getirilerek kullanım alanları arttırılır.
Alaşımlar belli amaçlar için üretilmişlerdir. Bunlar:
-Metallerin  fiziksel  ve  mekaniksel  özelliklerini  değiştirmek suretiyle daha elverişli malzemeler üretmek.                                                                                                                                                  -Çok sayıda ve değişik özelliklere sahip metaller geliştirerek ihtiyaçlara cevap vermek.                                                                                 -Isıl işlemlere uygun metaller üretmek.                                                                                                                                                                 -Malzemelerin maliyetini düşürmek.                                                                                                                                                                         -Malzemenin aşınma ve dış şartların yıpratıcı  etkilerden korunmasını sağlamak.
Alaşımlar; homojen ve heterojen alaşımlar, yer değiştirme tipi alaşım, örgü boşluğu tipi alaşım, metaller arası bileşik tipi alaşım olmak üzere değişik biçimlerde sınıflandırılabilir. Farklı element atomlarının düzgün bir şekilde yerleşmesiyle oluşan alaşımlar, homojen alaşımlardır, iki veya daha çok fazdan oluşanlar ise heterojen alaşımlardır. Au-Cu veya Au-Ag alaşımları heterojen, yani ikili sistemlerdir. Homojen alaşımlara örnek olarak Cu-Sn, Cu-Zn, Cu-Ni, Fe-Nİ, Pb-Sn alaşımları verilebilir.
Yer değiştirme (sübstitutional) alaşımlar: Yer değiştirme alaşımlarında çözünen metal atomlar çözücü metal atomlarının bazılarının yerlerini işgal eder. ) İki metalin kristal yapları  aynı olmalıdır,İki metal benzer kimyasal özellikler göstermelidir.                                                                                                                                                                                                       a) Rastgele Yer Değiştirme İle Oluşan Alaşımlar: Fazla olan metal atomlarıyla rastgele yer değiştirir.                                                                                                                                                               b)Süper Örgü Alaşımı: Bu alaşım şekil hafızalı alaşımlarda kullanılır.
Örgü boşluğu tipi alaşımlar: Örgü boşluklarındaki atomlar alaşımı daha sert ve sağlam yaparlar. iİâve metalin atomlarının öbür metal atomuna göre çok küçük olup bunun kristal kafesinin boşluklarına yerleşebilmeleri halinde oluşabilirler.                                                                                                                                                                                                 Metaller Arası Bileşikler : Ara bileşiklerde atomlar arası bağlar metalik bağ ile kimyasal bağ arasında değişen bir yapıya sahiptir ve kimyasal bileşiklere benzeyen AnBm şeklinde bileşikler oluşur. Metaller arası bileşikler, hem kullanım sıcaklığı hem de mekanik özellikler açısından (seramik kadar kırılgan değil) metalik malzemeler ile seramik malzemeler arasındaki boşluğu doldurmaya aday malzemelerdir.
En bilinen alaşımlara; tunç (bakır-kalay), pirinç (bakır-çinko), lehim (kalay-kurşun) ve cıva alaşımları olan amalgamlar örnek verilebilir.                                                                                                                                                                                          Alaşımların tarihi milattan önce 4. bin yıllara kadar uzanmaktadır. İran ve Mezopotamya bölgelerinde bulunan tunç (bronz) örnekleri bu zaman diliminde tarihlenmiştir. Demirden daha sert olan tunç; silah, kesici ve delici aletler, mutfak aletleri, süs eşyaları vb. yapımında günümüze değin kullanıla gelmiştir.

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder