Легкие металлы
Название металла | Символ | Номер в период. системе | Атомная масса | Плот-ность, г/ см3 | Темпера- тура плавле -ния, град |
Литий | Li | 3 | 6,941 | 0,534 | 180,5 |
Бериллий | Be | 4 | 9,01 | 1,848 | 1284 |
Натрий | Na | 11 | 23,98 | 0,968 | 97,83 |
Магний | Mg | 12 | 24,305 | 1,739 | 651 |
Алюминий | Al | 13 | 26,98 | 2,699 | 660 |
Калий | K | 19 | 39,098 | 0,862 | 63,55 |
Кальций | Ca | 20 | 40,08 | 1,540 | 851 |
Титан | Ti | 22 | 47,9 | 4,505 | 1665 |
Рубидий | Rb | 37 | 85,47 | 1,532 | 38,9 |
Стронций | Sr | 38 | 87,62 | 2,630 | 770 |
Цезий | Cs | 55 | 132,9 | 1,90 | 28,5 |
Барий | Ba | 56 | 137,34 | 3,760 | 740 |
Все легкие металлы имеют серебристо-белый цвет.
Наибольшее значение из них имеет алюминий.
Алюминий занимает 1-е место среди металлов по содержанию в земной коре и 2-е по использованию. Он обладает ковкостью, устойчив к коррозии, имеет высокие электро- и теплопроводность, уступая лишь серебру и меди. Алюминий – металл мягкий, легко полируется и царапается.
Получают алюминий электролизом из бокситов и алюмосиликатов. Выпускается различных марок:
Высокой чистоты А95 – А999 с содержанием примесей от 0,001 до 0,05%,
Технической чистоты А7, А8, А85 (0,15-1% примесей).
Сплавы алюминия подразделяют на :
деформируемые (дюрали) с медью, марганцем, цинком, магнием, литием, кадмием и др.,
литейные, которые включают:
силумины (содержат также кремний),
вторичные сплавы (получают переплавкой лома, их состав не нормируется).
Применяют алюминий
в электротехнике (токоведущие жилы проводов),
как конструкционный материал в машиностроении, авиации, строительстве, производстве бытовых товаров,
входит в состав легирующих добавок,
соединения алюминия – квасцы – используют для дубления кож, как протраву при крашении тканей.
Магний занимает 3-е место по содержанию в земной коре. Быстро окисляется на воздухе, в стружке горит белым цветом.
Применяется в производстве легких сплавов, для раскисления сталей, при получении трудновосстанавливаемых металлов, изготовлении осветительных и зажигательных ракет и снарядов.
Соединения магния – магнезиальные вяжущие материалы широко применяются в строительстве.
Литий используется в ядерной энергетике для регулирующих стержней атомных реакторов, в черной металлургии для раскисления, получения легированных и модифицированных сплавов, в цветной металлургии – для улучшения механических свойств сплавов. Литий входит в состав специальных стекол, термостойкой керамики.
Бериллий в сплавах с алюминием, магнием и медью применяется в самолетостроении и электротехнике, а также в ядерной технике, поскольку замедляет и отражает протоны, излучает нейтроны при бомбардировании альфа – частицами. Бериллиевые стекла проницаемы для рентгеновских лучей, они используются для окон рентгеновских трубок.
Натрий с калием используются как жидкие теплоносители в ядерных установках, он является восстановителем некоторых редких металлов – титана, циркония, тантала, применяется для упрочения сплавов, как катализатор органического синтеза.
Калий используется преимущественно для производства удобрений (90% солей), регенерации кислорода в подводных лодках, с натрием – в ядерных установках.
Титан по внешнему виду похож на сталь, прочен, пластичен, имеет исключительную химическую стойкость. Легкие и прочные титановые сплавы широко используются в технике, химической промышленности ( трубопроводы, насосы, реакторы), вакуумной технике (поглощает газы). Оксиды титана применяют для изготовления высококачественных титановых белил.
Рубидий – серо-белый вязкий металл, один из самых активных химических элементов. Используется для изготовления фотоэлементов, ламп дневного света, а также в вакуумной технике как газопоглотитель.
Стронций применяется для раскисления меди, получения бронзы, как поглотитель газов в электровакуумной технике, его соли образуют светящиеся глазури и эмали. Изотопы стронция (89, 90) сильно токсичны, они образуются при ядерных испытаниях.
Цезий очень мягкий металл, имеет золотистый оттенок, активнее калия и натрия, на воздухе воспламеняется, при взаимодействии с водой взрывается. Применяется в производстве фотоэлементов, т.к. является самым чувствительным к свету металлом, а также как газопоглотитель в вакуумных лампах.
Барий мягкий металл, в сплавах со свинцом применяется как типографские и антифрикционные сплавы, используется для поглотителей вакуумных установок, для защиты от радиоактивных и рентгеновских излучений, его соединения применяют при выработке красок, а также в пиротехнике.