11. Как добыть?

В настоящее время известно 105 химических элементов,большинство из них - металлы. Последние весьма распространены в природе и встречаются в виде различных соединений в недрах земли, водах рек, озер, морей, океанов, составе тел животных, растений и даже в атмосфере.

Огромное большинство металлов находится в природе в виде соединений с другими элементами

Только немногие металлы встречаются в свободном состоянии, и тогда они называются самородными. Золото и платина встречаются почти исключительно в самородном виде, серебро и медь - отчасти в самородном виде; иногда попадаются также самородные ртуть, олово и некоторые другие металлы.

Добывание золота и платины производится или посредством механического отделения их от той породы, в которой они заключены, например промывкой воды, или путем извлечения их из породы различными реагентами с последующим выделением металла из раствора. Все остальные металлы добываются химической переработкой их природных соединений.

Минералы и горные породы, содержащие соединения металлов и пригодные для получения этих металлов заводским путем, носят название руд. Главными рудами являются оксиды, сульфиды и карбонаты металлов.

Важнейший способ получения металлов из руд основан на восстановлении их оксидов углем.

Если, например, смешать красную медную руду (куприт) Cu2O с углем и подвергнуть сильному накаливанию, то уголь, восстанавливая медь, превратится в оксид углерода(II), а медь выделится в расплавленном состоянии:

Cu2O + C = 2Cu + CO

Подобным же образом производится выплавка чугуна их железных руд, получение олова из оловянного камня SnO2 и восстановление других металлов из оксидов.

При переработке сернистых руд сначала переводят сернистые соединения в кислородные путем обжигания в особых печах, а затем уже восстанавливают

ZnO + C = Zn + CO

полученные оксиды углем. Например:

2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2

ее можно непосредственно восстанавливать углем, как и оксиды, так как при

В тех случаях, когда руда представляет собой соль угольной кислоты,нагревании карбонаты распадаются на оксид металла и двуокись углерода.

Например:

еще много примесей в виде песка, глины, известняка, которые очень трудно

ZnCO3 = ZnO + CO2

Обычно руды, кроме химического соединения данного металла, содержат плавятся. Чтобы облегчить выплавку металла, к руде примешивают различные качестве флюса употребляют песок, образующий с известняком силикат кальция. Вещества, образующие с примесями легкоплавкие соединения - шлаки. Такие вещества называются флюсами. Если примесь состоит из известняка, то Наоборот, в случае большого количества песка флюсом служит известняк. часть примесей. Особенно широким распространением пользуется флотационный

Во многих рудах количество примесей (пустой породы) так велико, что непосредственная выплавка металлов из этих руд является экономически невыгодной. Такие руды предварительно «обогащают», то есть удаляют из них пустой породы, тонко измельчают и заливают в больших чанах водой. К воде способ обогащения руд (флотация), основанный на различной смачиваемости чистой руды и пустой породы.

Техника флотационного способа очень проста и в основном сводится к следующему. Руду, состоящую, например, из сернистого металла и силикатной адсорбируется поверхностью флотируемого минерала и делает ее неспособной прибавляют какое-нибудь малополярное органическое вещество, способствующее образованию устойчивой пены при взбалтывании воды, и небольшое количество специального реагента, так называемого «коллектора», который хорошо смачиваться водой. После этого через смесь снизу пропускают сильную струю воздуха, поднимаются вместе с ними кверху и остаются в пене; частицы же воздуха, перемешивающую руду с водой и прибавленными веществами, причем пузырьки воздуха окружаются тонкими масляными пленками и образуют пену. В процессе перемешивания частицы флотируемого минерала покрываются слоем адсорбированных молекул коллектора, прилипают к пузырькам продуваемого пустой породы, смачивающиеся водой, оседают на дно. Пену собирают и восстановителя применяется алюминий, то процесс носит название отжимают, получая руду с значительно большим содержанием металла.

Для восстановления некоторых металлов из их оксидов применяют вместо угля водород, кремний, алюминий, магний и другие элементы.

Процесс восстановления металла из его оксида с помощью другого металла называется металлотермией. Если, в частности, в качестве алюминотермии. энергичными для восстановления их ионов.

Очень важным способом получения металлов является также электролиз. Некоторые наиболее активные металлы получаются исключительно путем электролиза, так как все другие средства оказываются недостаточно.