
世界跨徑最大的斜拉橋——蘇通大橋
蘇通大橋總長8 206米,斜拉橋主孔跨度1 088米,列世界第一;主塔高度306米,列世界第一;斜拉索的長度580米,列世界第一。
金屬有廣泛的用途,對于人類社會起著不可替代的作用!
軍事與科技也需要大量的金屬
一、金屬元素在自然界中的存在
金屬元素在自然界中分布很廣,極少數(shù)不活潑的金屬(如鉑、金、銀等)有單質(zhì)形式存在。
含有礦物的巖石稱為礦石,鐵礦石等都是常見的礦石。
其余大多數(shù)以化合物的形式存在。金屬化合物在自然界中以礦物的形式存在。
常見幾種金屬礦物的成分
孔雀石Cu2(OH)2CO3
我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)國家之一,礦物儲量也很豐富,其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列,銅、鋁、錳等儲量也在世界上占有重要地位。
大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源,人類每年要提煉數(shù)以億噸計的金屬用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域。其中,提取量最大的是鐵。
現(xiàn)象:紅色粉末變成黑色,產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變渾濁,尾氣燃燒并產(chǎn)生淡藍色火焰。
1.一氧化碳還原氧化鐵
高爐是個豎直的圓筒形爐子,爐殼用鋼板制成,內(nèi)部用耐火磚作襯里。煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣。
高溫下,用還原劑(主要是一氧化碳)從鐵礦石里把鐵還原出來 。
據(jù)有關(guān)報導(dǎo),現(xiàn)在世界上每年因被腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20%~40%。金屬的腐蝕給人類帶來了巨大的損失。
鋼鐵的最大的弱點就是容易生繡
為了減少損失,需要探究金屬銹蝕的原因、防護的方法和廢金屬的回收利用。
取3枚潔凈無銹的鐵釘,分別放入3支試管中進行下面的實驗。
步驟一:在試管1中加入少量的蒸餾水,使鐵釘?shù)囊话虢]在水中;步驟二:在試管2中注滿迅速冷卻的沸水,使鐵釘全部浸入,并用植物油液封;步驟三:在試管3中加入少量干燥劑(生石灰或無水氯化鈣),再放一團干棉球,把鐵釘放在干棉球下,塞緊橡皮塞。
結(jié)論:在空氣中銹蝕,實際上是鐵跟氧氣、水等物質(zhì)相互作用,發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)變化,使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物的過程。
鐵銹成分復(fù)雜,主要成分是Fe2O3·xH2O,它是一種疏松多孔的物質(zhì)。
鐵銹這種多孔性的物質(zhì),能讓水分和空氣穿過它的空隙,不斷向里層滲透,繼續(xù)跟鐵反應(yīng),直至鐵被完全銹蝕。
在面盆、杯子等表面燒涂搪瓷
此外,還可以在鋼鐵表面鍍上一層能起保護作用的其他金屬。如在鋼鐵表面鍍錫、鍍鋅、和鍍鉻。
2.防止鋼鐵制品生銹的方法
鋁比鐵更容易跟氧氣和其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。鋁在空氣中與氧氣反應(yīng),生成的氧化鋁形成一層致密而結(jié)實的膜覆蓋在鋁的表面,防止鋁繼續(xù)與氧氣反應(yīng),從而起來“自我保護”的作用。
(1)隔絕空氣或氧氣 (2)隔絕水
具體方法:(1)“穿外衣”——加一層保護膜(如刷油漆、涂油、電鍍、致密的氧化膜) (2)“打強心針”——在鐵中加入其他金屬改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如制成不銹鋼)
①保持鋼鐵表面的清潔干燥。②鍍金屬保護層:如鍍錫、鍍鋅、鍍鉻等;白鐵皮鍍鋅,馬口鐵鍍錫, 鋼圈鍍鉻、鎳。③涂非金屬保護層:如噴涂油漆、涂防銹油、在臉盆、杯子表面燒 涂搪瓷、用橡膠或塑料包在鋼鐵表面。④形成氧化膜保護層:如 鋸條上的烤藍。⑤在鋼鐵里加入金屬或非金屬形成耐腐蝕合金:如不銹鋼(加Cr、Ni)。
防止鐵銹蝕的主要措施:
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