Ішінде минералдардың қосылыстары бар минералдар мен тау жыныстарын, қүрамындағы металды өнеркәсіптік жолмен шығарып алу экономика жағынан тиімді болса, кен (руда) деп атайды. Демек қандайда болсын кен қүрамында керекті бөлігімен қатар, керексіз қүм, саз, әктас т.б. бос жыныс деп аталатын бөлімі болады. Мысалы, темір кендерінде таза темір 50-70% болса, ондай кенді іске асыру экономика жағынан пайдалы дейді, мыс кендерінде, таза мыс 1% болса да, ол бай кен болып саналады, ал алтынға келеек, онда пайыздың оннан, жүзден бөліктері бар жыныстардың өзі тиімді деп есептеледі.
Металдардың кені болып саналатын қосылыстар көбіне оксидтер, сульфидтер жоне түрлі түздар (карбонат, галогенид, сульфат, силикат, фосфат т.бУ
1. Оксид кендерінің мысалдары - қызыл темір тас (Fe203), қоңыр темір тас (2Ғе203 ЗН20), магнитті темір тас (ҒеО Ғе203); боксит (А1203-2Н20); пиролюзит (Мп02); қалайы тас (Sn02); қызыл мыс кені (Cu20), хромды темір тас [Fe(Cr02)2] т.т.
2. Сульфцд кендері, жер қыртысында біраз терендікте жатады, мысалы, колчедандар:мыс колчеданы (CuFeS2); темір колчеданы (FeS2); жалтырлар: мыс жалтыры (Cu2S); қорғасын жалтыры (PbS); алдауъштар: мырыштікі (ZnS), күмістікі (
сыр (HgS) т.б. Сульфид кендерінің көпшілігінде бірнеше металл аралас болады, мысалы, қорғасын мен мырыш аралас, оның үстіне алтын, күміс т.б. қоспасы болады. Мұндай көп металды кенді полиметалдыкен деп атайды.
3. Түз кендері Кейбір металдар, әсіресе, периодтық жүйенің І-, ІІ-негізгі топтарындағы металдар және сирек металдардың біразы жаратылыста көбінесе тұздар түрінде кездеседі. Ол тұздар теңіздердің, не ащы көлдердің суында еріген күйде және қазба тұз түрінде жер қабатында болады (бұлар да бұрынғы теңіздердің кдлдығы). Ол тұздардың да химиялық құрамына қарай химиялык атымен кдтар минералдық аты бар. Айталық, галогенидтер — карналит (KClMgCl2-6H20), сильвинит (KONaCl), сильвин (КС1), галит (NaCl), флюорит (CaF2), бишофит (MgCl2-6H20).
Сульфаттар - каинит (KClMgS04 ЗН20), серит (MgS04H20), полигалит (K2S04MgS042CaS04 ЗН20), лангбейнит (K2S04-2MgS04), эпсомит (MgS047H20), гипс (CaS04-2H20), ангидрид (CaS04), тенардит (NaS04), мирабилит (Na2SO410H2O).
Карбонаттар — доломит (CaC03 MgC03), мрамор (СаС03), сидерит (FeC03), смитсонит (ZnC03), церусит (РЬС03), сода (Na2CO3.10H2O) т.б.
Енді кен ішінде осы қосылыстар түрінде болатын металдарды шыгарып алу мәселесіне келелік. Металды адам баласы мұнан 5000 жылдай бүрын өндіре бастаған. Содан кейінгі жердегі адамзаттың материалдық, рухани және мәдени тұрмысының дамуы, металл алу және оны пайдалана білумен байланысты болган. Бірақ, XX гасырдың басында бар болганы 15 металл, негізінен темір, мыс, қорғасын қалайы, мырыш, күміс, алтын ғана қолданылып келді. Соңғы қысқы мерзіаде алюминий, магний, хром, никель, марганец және !*басқа металдардың Г^ңызы артып, сонымен кдтар қазіргі гылым мен техника металдардың бәріне де қолданылатын орын тауып, барлығын адам баласының қызметіне қосты.
Қазіргі кезде адам керегіне тұтынылатын металл мөлшері орасан көп, мысалы, осы ғасырдың ортасында бүкіл жер жүзінде жылына 150 миллион тонна темір, мыс, қорғасын, алюминий әрқайсысы 2 миллион тоннадан, қалайы, никель әрқайсысы 200 мың тоннадан артық өндіріледі.
Металл қоры жагынан, оны өндіруде Қазақстанның қосар үлесі зор. Академик Қ.И. Сәтпаевтың айтуынша Қазақстан еліміздің гауһар қоры; Кдзақстан хром және ванадий байлығынан жер жүзінде бірінші орын алады, ал темір, мыс, қорғасын, мырыш, күміс, кадмий, ванадий, хром, вольфрам,^ молибден және баскд кейбір металдардың қоры жөнінде біздін^ елде бірінші орын алады.
Металдық байланыс металдардың барлық қасиеттерін: физикалық, механикалық, оптикалық, магниттік т.б. түсіндіре алады.
88 Билет Металдардың химиялық қасиеттері,тотықтырғыштық тотықсыздандырғыштық.Металдардың коррозиясы, Күресу жолдары
Металдардың химиялық реакцияласу қабілетін химиялық қасиеті дейміз. Металдар химиялық реакцияласқанда әрдайым электрондарын беріп оң валенттік көрсетеді. Металдарды химиялық жағынан толығырақ сипаттаушы қасиеті — бос жеке оң иондар түзуі. Бейметалдарда мүндай қасиет жоқ, айталық бейметалдардың кейбіреулері электрондарын беріп оң валентті болады, мысалы СО32',NO3", S04" қүрамындағы көміртек, азот және күкірт оң валентті, бірақ олар металл сияқты оң валентті жеке бос ион түзіп түрған жоқ, оттек атомдарымен қосылысқан күрделі ион түзіп түр.
Нағыз металдар еш уақыт өзіне электрон қосып алмайды, реакцияласушы екінші затқа үнемі электронын беріп отырады, демек, бүлар тотықсыздандырғыштар болады.
Металдардың электрон бергіштік қабілеті, демек химиялық активтігі, әрине бірдей емес, электронын неғүрлым оңай беретін металдар активті металдар болады, олар оңай реакцияласқыш болады.
Металдардың активтігін салыстыру үшін олардың химиялық реакцияларда бірін-бірі ығыстыруын салыстыру өте қолайлы. Мысалы, қорғасын түзының ерітіндісіне бір түйір мырыш салсақ, бүлар реакцияласа бастайды, мырыш еріп, ерітіндіден қорғасын бөлініп шығады, бүл ығыстыру реакциясының теңцігі өздеріңе бүрыннан таныс:
Zn+Pb(N03)2=Pb+Zn(N03)2
ионтүрінде:
Zn+Pb2+=Pb+Zn2+
Бүларадамырышқорғасындыығыстырыпшығарыпотыр, демекмырышқорғасыннангөріактивтіекенінкөреміз. Реакцияныңмазмүнынакелеек, мырыштомдарыөзініңваленттікэлектрондарын Pb2+ иондарына беріп, олар нейтралданып, металдық қорғасын түрінде бөлініп шықты.
Қорғасындымыспенсалыстырсақ:
Pb + Cu2+=Cu + Pb2+
қорғасынныңмыстанактивтіекендігінкөругеболады, соныменбүлсалыстырғанүшметалдыңактивтігімынабағыттатөмендейді: 14.6.-Кесте
Метаддардыц кернеу қэтары және кеябір химиялық қасиеттері
| Кернеу қатары | К Na Са Mg Al Мп Zn Fe Co Ni Pfe Sn H Co i Sb Hg Ag Pt Ae | ||||
| Агамдары-ныңэлектрон бергіштігі | --------- кемидз | ||||
| Ионда-рыныңэлектронқосыпалғыштығы | кушейеді | ||||
| Жараты-лыстакездесуі | Тек қана химиялық қосылыс қүрамында | Қосылыс қүрамында және дербес күйде | |||
| Кендегі металлы алу тәсілі | Еалқыған түздарды электролиз-деу | С, Н2, А1 ментотықсыздандыру;ерітінділерінэлектролиз-деу | 1 Жай қыздыру | Аффинаж | |
| Ауадағы тотығуы | Оңай тотығады | Қалыпты температура-да-ақ тотығады | қыздырғанда тотығады | Тотық-пайды | |
| Сумен әрекеттесуі | Қалыпты температура-да сутегін ығыстырыпшығарады | Қалыпты температурада судағы сутекті ығыстырып шығара алмайды | |||
| Қыш-қылдарменәрекет-тесуі | Қышқылдар дағы сутекті ығыстырып шығарады | Сутекті ығыстырып шығармайды | |||
| Конц.HN03 пен H2SO4 тотықтырады | Ол қышқылдар тотықтыра алмайды | ||||
Кернеу қатарындағы сутектің орнын Н.Н. Бекетов мынадай тәжірибе жасау арқылы тапқан. 14.7.-суретте көрсетілген бірнеше рет иілген түтіктің ішіне біріне-бірін жанастырмай металл түзының ерітіндісі, қышқыл және мырыш орналастырылады (суретті қараңыз). Түтіктің аузын балқытып жауып, енді мырышты жылжытып қышқылға түсіреді, бөлініп шыққан сутекке барар жер жоқ - қысымда қалған қалпында түз
Коррозия. Қоршаған ортаның әсерінен металдың жаңа химиялық қосылыс түзе күйреуінкоррозия ("жемірілу") дейді.
Коррозияның күнде кездесетін мысалы — темірдің таттануы — темір ауадағы оттекпен тотығып, беті таттанады (Fe203 Н20 не ҒеО(ОН)).
Коррозия - металдарды қоршаушы ортаның әсерінен,-өздігінен тотығу процесі; былайша айтқанда, коррозия металдарды кеннен (оксид-кендерден) алу процесіне кері процесс. Бір есеп бойынша коррозияның зардабынан жыл сайын істен шығатын темірдің мөлшері, оның бір жыл ішінде өндірілетін мөлшерінің У4бөлігіне тең.
Қазіргі заманда көп заттарды жасау үшін металдарды, олардың қүймаларын түтынады, сондықтан бүл металдарды қоршаушы ортада өте әр түрлі және оның металды күйрету әрекеті де әр түрлі болады.
Коррозияның бір түрін химиялық коррозия дейді, ол қышқыл, сілті, түздардың ерітінділерінің (жаратылыстағы судың бәрінде де еріген түз болады) және түрлі газдардың (С02, H2S, S02, HC1 т.т.), тікелей әрекеті, мысалы металдан жасалған көп заттар — машиналар, көпірлер, түрлі каркастар, станоктар, механизмдер, үйдің шатыры, рельс, провод т.б. ашық ay ад а, судың, түрлі ерітінділердің және газдардың әсері тиетін жерлерде болады.