基礎金属:日常使用

私たちは毎日さまざまな金属に遭遇しますが、中には他の金属よりも頻繁に目にするものもあります。今朝、何個の金属片を使いましたか?ソーダ缶のアルミニウム？あなたのジュエリーのステンレス鋼？携帯電話のバッテリーのリチウムとカドミウムは?

金属はどこにでもあります。今日は基本的な金属を詳しく見ていきます。貧金属としても知られており、日常生活の中でかなりの数の金属に遭遇する可能性があります。

基本的な金属の特性

塩基性金属は、周期表で遷移金属の右側に位置するため、ポスト遷移金属とも呼ばれます。このグループには以下が含まれます:

アルミニウムは地球上で 3 番目に一般的な元素であり、酸素とシリコンに次ぐものです。次にガリウム、鉛、スズ、タリウム、インジウム、ビスマスが続きます。

時折、亜鉛、カドミウム、水銀が遷移金属のカテゴリに属していても、塩基性金属として分類されることがあります。ゲルマニウムとアンチモンもこのグループに含まれる場合がありますが、これらの元素は半金属に分類されます.

化学的および物理的特性

ほとんどの基本的な金属は、同じ特性の多くを共有しています。それらは遷移金属よりも柔らかく、沸点と融点が低いですが、ほとんどの条件下で一般的に固体です。ガリウムの融点は非常に低く、手のひらで溶けてしまいます!

これらの金属はそれぞれ非常に可鍛性があり、簡単に形作ることができ、ほとんどが熱と電気の両方の優れた伝導体になる傾向があります.それらは最も電気陰性度の高い金属です。つまり、電子を獲得して負イオンを形成する傾向がありますが、すべての金属の中で最も反応性が低くなります。

実際のアプリケーション

日常生活のどこでこれらの要素に遭遇する可能性がありますか?各元素の詳細については、この基本的な金属リストをご覧ください。

アルミニウム

アルミニウムは、おそらく私たちが最もよく知っている要素です。それはローマ帝国にさかのぼります。大プリニウスは、銀のように見えるが軽すぎる金属について書いた。これは、おそらくアルミニウムであると思われるものへの最初の記録された参照です。それはまた、私たちのリストで最も用途の広い要素の 1 つであり、日常生活で多く遭遇する可能性が高い要素です。

アルミニウムの用途

• 自動車部品: アルミニウムは信じられないほど軽量で可鍛性があるため、自動車の製造に広く使用されています。スチールほど強くはないかもしれませんが、より重い金属に取って代わり、全体の重量を減らし、燃費を向上させます。
• ソーダ缶: これはおそらく、あなたが最もよく知っているアルミニウムのアプリケーションです。ソーダ、果物、野菜、その他の食品は、ガラスや缶に詰められていました。今日、食品の長期保存にはアルミニウムが最も人気があります。
• 合金: 銅、シリコン、スズ、亜鉛、マグネシウムなど、さまざまな金属と簡単にアルミニウム合金を形成できます。これらの合金は、アルミニウムの自然な特性を高め、産業分野での潜在的な用途の数を増やします。

ガリウムとインジウム

ガリウムで遊ぶのは楽しいです。溶けた形の水銀のように見えますが、毒性はありません。また、融点が約 85 °F と低いため、ガリウムの塊を手にすると、体の熱で溶かすことができます。インジウムはガリウムと同じ用途が多く、ガリウムと合金化すると室温で溶けます。融点が低いにもかかわらず、この基本的な金属には実用的な用途がいくつかあります

ガリウムの用途

• 半導体: 室温では液体かもしれませんが、6.4 K (-448.15 F) まで冷やすと、超伝導体になります。
• 鏡: ガリウムは自然に信じられないほど光沢があるため、鏡での使用に人気があります。ミラーの主な選択肢であった水銀に取って代わります。その毒性のため、メーカーはガリウムとアルミニウムに切り替えました。
• 悪ふざけ: 誰かにガリウムスプーンを渡してコーヒーをかき混ぜ、コーヒーが溶けたときの顔の表情を見てください.無毒なので、安全にコーヒーを飲むことができます。

すず

錫の普及は 1810 年にさかのぼりますが、紀元前 3,500 年頃から使用されています。ブロンズを作成します。メソポタミアの鍛冶屋が、銅とスズが結合してより強力な金属を作ることを発見したとき、それは青銅器時代の始まりと人類の進歩の次の時代を示しました.この基本的な金属はもうあまり使用されていませんが、まだ用途があります。

錫の用途

• ブロンズ: ブロンズは、銅と錫の強力な合金です。古代の鍛冶屋や職人は、剣、盾、鎧から宝石やアクセントに至るまで、あらゆるものにそれを変えました.今日、ブロンズは何よりも装飾的です。
• 防錆コーティング: スズは自然には腐食しないため、鋼や鉄などの金属の防食コーティングに最適です。
• ステンレス鋼 — スズはオーステナイト系ステンレス鋼にも微量添加されており、合金に耐腐食性を与えています。

リード

鉛は、最古の人類文明にさかのぼる別の金属です。古代ローマ人は、水道管から浴槽の裏地まで、あらゆるものにそれを使用していました。食べると有毒な濃密な塩基性金属ですが、日常生活で遭遇する頻度は思ったよりも高いでしょう。

鉛の用途

• 放射線遮蔽: X線を撮るときに着用する重いベストには、臓器を放射線から保護するために鉛が含まれています.さまざまな厚さの鉛は、これを行うための最も効果的な素材の 1 つとして機能します。
• バッテリー: 車やトラックに搭載されているような大型のバッテリーは、電荷を保持するために電解液と共に鉛板を使用します。
• 釣りとダイビングのウェイト: 鉛は密度が高く重いため、釣りや潜水用の錘によく使用されます。

ビスマスとタリウム

ビスマスの歴史は 1400 年代にさかのぼりますが、最初の数世紀の間、鍛冶屋はどちらの金属も柔らかく融点が比較的低いため、鉛と混同していました。一方、タリウムの発見はほとんど偶然でした。ある研究者がテルルを探していたところ、代わりにタリウムが見つかりました。ビスマスとタリウムにはいくつかの用途がありますが、以前ほど有用ではありません。

ビスマスとタリウムの用途

• ペプトビスモル: 薬棚に入っているピンク色の制酸液は、成分リストにビスマスが含まれているため効果があります。
• 消火器: ビスマスは、消火器や火災探知装置に含まれていることがよくあります。
• 医学: タリウム同位体の 1 つであるタリウム 201 は、心臓専門医が心臓の機能を監視し、既存の問題を検出するのに役立ちます。

その他の要素

私たちのリストにある他の 4 つの元素 — ニホニウム、フレロビウム、モスコビウム、リバモリウム — はすべて短寿命の放射性元素であり、実験室で作成され、実験室での研究以外の用途はありません.

そして、あなたはそれを持っています - ベーシックまたはポストトランジションメタルの日常的な使用.気付かないうちに毎日これらの金属をどれだけ多く使用しているかに驚いていますか?次回、車の始動に成功したり、冷たいソーダやビールを割って開けたりするときは、缶を構成する基本的な金属について考えてみてください。