برای بهترین درک از منشأ فلزات، ابتدا باید مفهوم “فلز” را تعریف کنیم. فلزات به عنوان عناصر خالص اساسی ماده شناخته میشوند. در حال حاضر، ۱۱۸ عنصر شناخته شده وجود دارد که یا از طریق فرایندهای طبیعی در طبیعت یافت میشوند، یا توسط انسان در آزمایشگاه تولید میشوند. اکثر این عناصر به صورت فلزی هستند و تعداد اندکی از آنها غیرفلزی هستند. در این مقاله، از منابع دانشنامه فرا آهن زنده رود برای بررسی این موضوع استفاده خواهیم کرد تا از منشأ فلزات پرده برداشته شود. پس در ادامه، این موضوع را به دقت مورد بررسی قرار خواهیم داد و اطلاعات بیشتری را ارائه خواهیم داد. بنابراین، لطفاً همراه ما بمانید.
فلزات
فلزات، علاوه بر توانایی ذوب شدن و تبدیل به قالبهای ریخته شده، قادر به برش و شکلدهی با استفاده از ابزارهای ماشینی نیز هستند و به این ترتیب میتوانند به اشکال و اشیاء مختلفی تبدیل شوند که از آنها استفاده میشود. این ویژگی انعطافپذیری و قابلیت تغییر شکل فلزات، آنها را به یکی از مواد محبوب و مورد استفاده در صنایع مختلف تبدیل کرده است.
تمامی فلزاتی که در سطح زمین وجود دارند، میلیاردها سال پیش از رویدادهایی که در محیط بسیار گرم و فوقالعاده داغ ستارگان رخ داده، به وجود آمدهاند. در این محیطهای بسیار داغ، اتمهای سادهی هیدروژن و هلیوم با یکدیگر ترکیب شده و به شکل فرایندهای هستهای مختلف، عناصر سنگینتری را تشکیل دادهاند. این عناصر سنگین، معمولاً از نواخترین و ترکیبهای پیچیدهتری میباشند که در هستهی ستارگان تولید شدهاند. از جمله این عناصر میتوان به آهن، مس، طلا و سیمانتیت اشاره کرد که از جمله فلزات پرکاربرد و مهم در زندگی روزمره انسانها محسوب میشوند.
پیشنهاد سایت : سایزهای مختلف پروفیل
فلزات، به ویژه آهن، به مقادیر قابل توجهی در هسته زمین یافت میشوند. این فلزات در سراسر پوسته زمین به صورت ناهموار پخش شده و با سایر عناصر از جمله سنگها و اکسیژن، ترکیب میشوند. برخی از انواع سنگها مانند گرانیت، اغلب مقادیر کمی از فلز را در خود نگه میدارند.
اما فلزاتی که برای ساخت و ساز ساختمانها، دستگاههای الکترونیکی، وسایل نقلیه مانند اتومبیلها و کامیونها، و دیگر محصولات مورد استفاده قرار میگیرند، از ذخایر زیرزمینی سنگهای معدنی با غلظت بالایی از فلز به دست میآیند. این سنگهای معدنی معمولاً در لایههای عمیقتر از پوسته زمین یافت میشوند و برای بهرهبرداری از آنها، فرآیندهای استخراج و فرآوری معدن صورت میگیرد. این فرآیندها شامل حفاری، حمل و نقل، خردایش، و پالایش فلزات معدنی میشود، تا فلزات قابل استفاده برای مصارف مختلف به دست آید. این فلزات سپس به کارخانهها و واحدهای صنعتی منتقل شده و به محصولات نهایی تبدیل میشوند، که برای نیازهای گوناگون انسانی به کار میروند.
از زمانهای دیرگذر، انسانهای اولیه به تکههای کوچکی از فلزات طبیعی مانند مس، قلع و طلا برخورد کردند و از آنها برای ساخت زیورآلات و اشیاء دیگر استفاده مینمودند. این تکههای فلزی از جذابیت و براقیت خود برای انسانها جلب کننده بودند و آنها را به سمت استفاده از آنها برای تولید اشیاء مختلف کشاند.
در ادامه، با پیشرفت دانش و تجربه، آنها به نحوه مخلوط کردن فلزات با یکدیگر علاقهمند شدند تا آلیاژهای جدیدی را به وجود آورند که ویژگیهای بهتر و عملکرد بهتری داشته باشند. به عنوان مثال، با ترکیب مس و قلع، آلیاژ برنز را ایجاد کردند که برای ساخت ابزارها و سلاحهایی با مقاومت و سختی بیشتر از مس خالص استفاده میشد. همچنین، فولاد یکی از آلیاژهای فلزی بسیار مهم است که از آهن و مقادیر کمی کربن تشکیل شده است و برای انواع مختلفی از مصارف صنعتی از جمله ساخت قطعات خودروها، ابزارهای برش، و ساخت و ساز استفاده میشود. این آلیاژها با ترکیب متفاوتی از فلزات، ویژگیهای منحصر به فردی را ایجاد میکنند که انسانها را قادر به تولید محصولات با کیفیت و عملکرد بالاتر میسازد.
آلیاژهای فلزی چگونه ساخته میشوند؟
آغاز ساخت آلیاژهای فلزی از مراحل پیچیدهای عبور میکند که از جایی آغاز میشود که سنگهای معدن از باطن زمین استخراج میشوند. در مرحله بعدی، سنگهای معدن نیاز به پردازش دارند تا فلزات موجود در آنها از غیرفلزات جدا شوند. این فرآیند ممکن است شامل مراحل زیر باشد:
1. خرد کردن سنگ معدن به ابعاد کوچک و تبدیل آن به پودری ریز.
2. گرم کردن سنگ معدن تا به دماهای بسیار بالا که منجر به تفکیک فلزات میشود.
3. شستشوی سنگهای معدن با آب یا استفاده از حمامهای شیمیایی برای جدا کردن ذرات غیرفلزی.
4. فیلتر کردن لجن و مواد زائد حاصل از مراحل قبلی.
5. رسوب کردن فلزات در محیطهای مخصوص جهت تمیز شدن و جدا شدن از ذرات دیگر.
6. اعمال جریان الکتریکی برای شکستن پیوندهای شیمیایی قوی و جدا کردن فلزات از مواد دیگر.
این تنها یک بخش از فرآیند گسترده استخراج و پردازش فلزات است که به نوع سنگ معدن و فلز مورد استفاده وابسته است و ممکن است با تغییر شرایط و مواد متفاوت باشد. این فرآیندها نیازمند تخصص و تجربه زیادی هستند و در کنار تکنولوژیهای پیشرفته، به دستیابی به فلزات با کیفیت و استاندارد بالا کمک میکنند.
پس از استخراج فلزات، دسترسی به منابع ارزشمندی فراهم میشود که میتوان از آنها برای مجموعهای از اهداف و کاربردهای گوناگون استفاده نمود. این فلزات میتوانند به شکل مواد اولیه یا محصولات نهایی، در مخازن مختلفی از قوطیهای آلومینیومی، قطعات و ساختارهای فولادی، سقفهای گالوانیزه، و حتی تجهیزات الکترونیکی به کار گرفته شوند. این تنوع در استفاده از فلزات، از ساخت مواد ساختمانی تا تولید قطعات پیشرفته در صنایع مختلف، نشان از اهمیت وسیع این منابع در توسعه صنعت و فناوری دارد. با توجه به ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی متنوع فلزات، از جمله مقاومت در برابر حرارت، ضربه، و خوردگی، این مواد برای ایجاد سازهها و محصولاتی با عمر طولانی، کارایی بالا، و استحکام فراوان، بسیار ارزشمند میباشند. از طرف دیگر، استفاده از فلزات در تولید قطعات الکترونیکی و دستگاههای پیشرفته، امکان ساخت و توسعه فناوریهای مدرن را فراهم میکند که از آن در ارتقاء کارایی و ارائه خدمات بهتر در زمینههای مختلف مانند ارتباطات، پزشکی، و صنایع خودرو استفاده میشود. به طور کلی، فلزات به عنوان یکی از اصلیترین منابع معدنی و مواد اولیه در صنایع مختلف، نقش بسیار مهمی در توسعه اقتصادی و فناوری ایفا میکنند و اهمیت بالایی در برقراری پیشرفت و پایداری اقتصاد جهانی دارند.
پیشنهاد سایت : چگونه میتوانیم تیرآهن تقلبی را از اصلی تشخیص دهیم؟
