गैर-लौह धातु संरचना, प्रकार, विशेषता

अलौह धातु वे सभी हैं जिनके पास लोहे की कमी है या नगण्य है। ये, अलग-अलग द्रव्यमान अनुपात में, मिश्र धातुओं के निर्माण के लिए उपयोग किए जाते हैं जो व्यक्तिगत धातुओं की तुलना में बेहतर भौतिक गुणों का प्रदर्शन करते हैं.

इस प्रकार, इसकी क्रिस्टलीय संरचनाएं और धातु इंटरैक्शन गैर-लौह मिश्र धातुओं के अनुप्रयोगों की आधारशिला हैं। हालांकि, ये शुद्ध धातु कम उपयोग पाते हैं क्योंकि वे बहुत संवेदनशील और प्रतिक्रियाशील होते हैं। इस कारण से, वे मिश्र धातुओं के लिए आधार और योजक के रूप में सबसे अच्छा काम करते हैं.

कांस्य एक अलौह मिश्र धातु है; इसमें मुख्य रूप से तांबे और टिन का एक सुनहरा मिश्रण होता है (ऊपर की छवि में मूर्ति)। मिश्र धातु में तांबा ऑक्सीकरण करता है और CuO बनाता है, एक यौगिक जो इसकी सुनहरी सतह को काला करता है। नम वातावरण में, CuO नीले-हरे यौगिकों को बनाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड और लवणों को हाइड्रेट और अवशोषित करता है.

उदाहरण के लिए, स्टैच्यू ऑफ लिबर्टी को कॉपर कार्बोनेट्स (CuCO) की परतों से ढंका गया है₃) पेटिना के रूप में जाना जाता है। सामान्य तौर पर, सभी धातुएं ऑक्सीकृत होती हैं। अपने आक्साइड की स्थिरता के आधार पर, वे जंग और बाहरी कारकों के खिलाफ मिश्र धातुओं को अधिक या कम डिग्री तक संरक्षित करते हैं.

सूची

• 1 संरचना
  • 1.1 हेक्सागोनल कॉम्पैक्ट (एचसीपी)
  • 1.2 कॉम्पैक्ट घन (ccp)
  • 1.3 शरीर पर केंद्रित घन (बीसीसी)
• 2 प्रकार
• 3 लक्षण और गुण
• 4 उदाहरण
  • 4.1 कॉपर
  • 4.2 एल्यूमीनियम
  • 4.3 जिंक और मैग्नीशियम
  • 4.4 टाइटेनियम
  • 4.5 सुपरलेमेंट्स
• 5 संदर्भ

संरचना

लोहा प्रकृति में सभी धातुओं में से एक है, इसलिए अलौह धातुओं की संरचना और मिश्र धातु अधिक विविध हैं.

हालांकि, सामान्य परिस्थितियों में, अधिकांश धातुओं में तीन धातु संरचनाएं होती हैं जो उनके धातु बांडों द्वारा स्थापित होती हैं: कॉम्पैक्ट हेक्सागोनल (एचसीपी), कॉम्पैक्ट क्यूबिक (सीसीपी) और शरीर में केंद्रित घन (बीसीसी).

हेक्सागोनल कॉम्पैक्ट (एचसीपी)

इस संरचना में, धातु के परमाणुओं को हेक्सागोनल प्रिज्म के रूप में पैक किया जाता है, जो सभी स्थानों का लाभ उठाता है.

सभी संरचनाओं में से यह सबसे घनी है, इसलिए यह उम्मीद की जा सकती है कि उसी तरह से धातुएं हैं जो इसके पास हैं। इसमें सभी परमाणु बारह पड़ोसियों से घिरे होते हैं.

उदाहरण

- टाइटेनियम (तिवारी).

- जिंक (Zn).

- मैग्नीशियम (Mg).

- कैडमियम (Cd).

- कोबाल्ट (को).

- रूथेनियम (आरयू).

- ओस्मियो (Os).

- क्षारीय पृथ्वी धातु (बेरियम और फ्रैन्शियम के अपवाद के साथ).

कॉम्पैक्ट क्यूबिक (ccp)

यह क्रिस्टलीय संरचना एचसीपी से कम घनी है, और इसमें प्रत्येक परमाणु बारह पड़ोसियों से घिरा हुआ है.

यहाँ, एचएसपी की तुलना में इंटरस्टिस (खाली स्थान) बड़े होते हैं, इसलिए इन धातुओं में ये अणु और छोटे परमाणु (जैसे आणविक हाइड्रोजन, एच) हो सकते हैं₂).

उदाहरण

- एल्यूमीनियम (अल).

- निकल (नी).

- सिल्वर (एजी).

- कॉपर (Cu).

- सोना (Au).

- रोडियाम (Rh).

- इरिडियम (गो).

शरीर पर केंद्रित घन (बीसीसी)

तीन संरचनाओं में से, यह कम से कम घना और कॉम्पैक्ट है, एक ही समय में एक है जो उच्च मात्रा के अंतर को प्रस्तुत करता है.

इसलिए, यह छोटे अणुओं और परमाणुओं को अधिक आसानी से समायोजित करता है। इसी तरह, इस घन में प्रत्येक परमाणु आठ पड़ोसियों से घिरा हुआ है.

उदाहरण

- वैनेडियम (V).

- नियोबियम (Nb).

- क्रोम (Cr).

- क्षार धातु.

- टंगस्टन (W).

इसके अलावा, अन्य संरचनाएं हैं, जैसे कि साधारण घन और अन्य अधिक जटिल हैं जो पहले तीन के कम घने या विकृत सरणियों से मिलकर होते हैं। हालांकि, उपरोक्त क्रिस्टलीय संरचना केवल शुद्ध धातुओं पर लागू होती है.

उच्च अशुद्धता, दबाव और तापमान की शर्तों के तहत, ये व्यवस्थाएं विकृत होती हैं और, जब वे एक मिश्र धातु के घटक होते हैं, तो वे नई धातु संरचनाओं को बनाने के लिए अन्य धातुओं के साथ बातचीत करते हैं।.

वास्तव में, इन व्यवस्थाओं का सटीक ज्ञान और हेरफेर एक विशिष्ट उद्देश्य के लिए वांछित भौतिक गुणों के साथ मिश्र धातुओं के डिजाइन और विस्तार की अनुमति देता है.

टाइप

बहुत सामान्य शब्दों में, अलौह धातुओं को तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: भारी (सीसा), प्रकाश (तांबा और एल्यूमीनियम) और पराबैंगनी (मैग्नीशियम)। बदले में, इन्हें दो उपवर्गों में विभाजित किया जाता है: वे जो मध्यम गलनांक वाले और उच्च गलनांक वाले होते हैं.

अन्य प्रकार की अलौह धातुएँ महान (या कीमती) धातुओं के अनुरूप होती हैं। इनका उदाहरण ccp संरचनाओं के साथ धातुएं हैं (एल्यूमीनियम, निकल और अन्य के अपवाद के साथ).

इसी तरह, दुर्लभ पृथ्वी धातुओं को अलौह (सीरियम, समैरियम, स्कैंडियम, येट्रियम, थुलियम, गैडोलीनियम, आदि) माना जाता है। अंत में, रेडियोधर्मी धातुओं को गैर-लौह (पोलोनियम, प्लूटोनियम, रेडियम, फ्रेंशियम, एस्टेटिन, रेडॉन, आदि) के रूप में भी गिना जाता है।. 

विशेषताएँ और गुण

यद्यपि धातुओं की विशेषताएं और गुण उनके शुद्ध अवस्था में और मिश्र धातुओं में भिन्न होते हैं, लेकिन वे सामान्यताएं प्रस्तुत करते हैं जो उन्हें लौह धातुओं से अलग करती हैं:

- वे निंदनीय और उत्कृष्ट विद्युत और थर्मल कंडक्टर हैं.

- वे गर्मी उपचार से कम प्रभावित होते हैं.

- उनके पास ऑक्सीकरण और जंग के खिलाफ अधिक प्रतिरोध है.

- वे इतने अधिक पैरामैग्नेटिज़्म को पेश नहीं करते हैं, जो उन्हें इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री की अनुमति देता है.

- कास्टिंग, वेल्डिंग, फोर्जिंग और रोलिंग सहित इसकी निर्माण प्रक्रियाएं आसान हैं.

- उनके पास अधिक आकर्षक रंग हैं, इसलिए वे सजावटी तत्वों के रूप में उपयोग करते हैं; इसके अलावा, वे कम घने होते हैं.

लौह धातुओं की तुलना में इसके कुछ नुकसान हैं: कम प्रतिरोध, उच्च लागत, कम मांग और कम खनिज बहुतायत.

उदाहरण

धातुकर्म उद्योग में धातुओं और अलौह मिश्र धातुओं के निर्माण में कई विकल्प हैं; सबसे आम हैं: तांबा, एल्यूमीनियम, जस्ता, मैग्नीशियम, टाइटेनियम और निकल-आधारित सुपरलोयस.

तांबा

कॉपर का उपयोग इसके लाभकारी गुणों, जैसे इसकी उच्च तापीय और विद्युत चालकता के कारण कई प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए किया गया है.

यह प्रतिरोधी, निंदनीय और नमनीय है, इसलिए इसे इस कई व्यावहारिक डिजाइनों से प्राप्त किया जा सकता है: पाइप से जार और सिक्कों तक। इसका उपयोग नावों की कील के सुदृढीकरण में भी किया गया है, और विद्युत उद्योग में इसका बहुत उपयोग होता है.

यद्यपि इसकी शुद्ध अवस्था में यह बहुत नरम होता है, इसके मिश्र (इन पीतल और कांस्य के बीच) अधिक प्रतिरोधी होते हैं और सीयू की परतों द्वारा संरक्षित होते हैं₂ओ (लाल रंग का ऑक्साइड).

अल्युमीनियम

यह एक धातु है जिसे कम घनत्व के कारण प्रकाश माना जाता है; इसमें उच्च तापीय और विद्युत चालकता है, और यह अल कोटिंग के लिए संक्षारण के लिए प्रतिरोधी है₂हे₃ जो इसकी सतह की रक्षा करता है.

इसके गुणों को देखते हुए, यह एक आदर्श धातु है विशेष रूप से वैमानिकी में, मोटर वाहन और निर्माण उद्योग में, दूसरों के बीच में.

जिंक और मैग्नीशियम

कॉम्प्लेक्स कास्टिंग के निर्माण के लिए जिंक मिश्र (जैसे केएईएम, 4% एल्यूमीनियम और द्रव्यमान से 3% तांबा) का उपयोग किया जाता है। यह निर्माण और इंजीनियरिंग कार्यों के लिए अभिप्रेत है.

मैग्नीशियम के मामले में, इसके मिश्र धातुओं में वास्तुकला, साथ ही साइकिल आवास, पुल पैरापेट और वेल्डेड संरचनाएं हैं।.

यह एयरोस्पेस उद्योग में भी उपयोग करता है, उच्च गति मशीनरी में और परिवहन उपकरण में.

टाइटेनियम

टाइटेनियम थोड़ा हल्का मिश्र बनाता है। वे सुपर प्रतिरोधी हैं, और TiO की एक परत द्वारा जंग से सुरक्षित हैं₂. इसका निष्कर्षण महंगा है और इसमें क्रिस्टल संरचना 882 डिग्री सेल्सियस से ऊपर है.

इसके अलावा, यह बायोकम्पैटिबल है, यही वजह है कि इसका इस्तेमाल मेडिकल प्रत्यारोपण और प्रत्यारोपण के लिए सामग्री के रूप में किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, टाइटेनियम और इसके मिश्र मशीनरी, नौसेना, जेट घटकों और रासायनिक रिएक्टरों में मौजूद हैं.

superalloys

Superalloys निकल (बेस मेटल) या कोबाल्ट से बने बहुत ही ठोस ठोस चरण हैं.

वे टरबाइनों और विमान इंजनों में वैन के रूप में उपयोग किए जाते हैं, रिएक्टरों के लिए सामग्री में जो आक्रामक रासायनिक प्रतिक्रियाओं और गर्मी एक्सचेंजर उपकरणों में सामना करते हैं.

संदर्भ

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