:: wikimiki.org ::
| סגסוגת |
סגסוגתסגסוגת היא תערובת המתקבלת מהתכה של מספר מתכות ויצירת תערובת הומוגנית אחת. לדוגמא - פליז היא סגסוגת של נחושת ואבץ.
הסגסוגות נפוצות מאד בחיי היום-יום משום שהן מאפשרות לקחת את היתרונות של כל מתכת ולאחד אותם בחומר אחד. לדוגמא, כאשר לוקחים מתכת קלה ומתכת חזקה ומערבבים אותן נוצרת סגסוגת שהיא גם קלה וגם חזקה. בנוסף הן משמשות לקיצוץ עלויות כמו "דילול" זהב והקשחתו בעזרת מתכות אחרות.
לא כמו מתכות טהורות, לסגסוגת אין נקודת היתוך יחידה. במקום זאת, יש להן טווח טמפרטורות שבהן עוברות ממוצק לנוזל. אבל בכל זאת, אפשר לעצב סגסוגת מיוחדות כך שיהיה להן נקודת היתוך אחת.
דוגמאות נוספות לסגסוגות:
- פלדה: מורכבת מברזל ופחמן,
- פלדת אל-חלד (נירוסטה): מורכבת מברזל, ניקל וכרום,
- ניכרום: מורכב מניקל וכרום,
- ארד (ברונזה): מורכב מנחושת ובדיל,
- תכשיטי "זהב": אינם עשויים בדרך-כלל זהב טהור, אלא סגסוגת המורכבת מזהב, כסף ונחושת.
קטגוריה:כימיה
ja:合金
ko:합금
ms:Aloi
simple:Alloy
תערובת
תערובת היא חומר, העשוי ממספר חומרים שונים, בלי איבוד התכונות של המגיבים. יש שני סוגים של תערובות, אחידה או לא אחידה. התערובת האחידה (שנקראת גם תערובת הומוגנית) היא תערובת שבה אי אפשר להבחין בין חומרי התערובת, לדוגמה סגסוגת. בתערובת לא אחידה (שנקראת גם תערובת הטרוגנית) אפשר להבדיל בין מרכיבי התערובת, לדוגמה, סלט.
לתערובות יש שמות שונים לפי מצבי הצבירה של החומרים בהן. תחליב הוא תערובת דמויית חלב, של נוזל שומני בנוזל המתערבב במים בקלות. סוג זה של תערובת נוטה להיפרד בקלות. החלב התעשייתי, להבדיל מחלב ישירות מן הפרה, עובר תהליך המגון אשר מיועד לאחד את מרכיבי החלב לידי תערובת אחידה. לאחר הקפאה עשוי החלב להיפרד למרכיביו.
תרחיף הוא תערובת של אבקה בנוזל. תרופות ילדים רבות (סירופים) משווקות באופן זה. גם סוג זה של תערובת נוטה להיפרד, ודרוש ניעור לפני השימוש בתרופה.
הסגסוגת היא תערובת מתכות, אשר אינה נוטה להיפרד בנקל. אטומי כל מתכת מסודרים עדיין בגרעינים שלמים בתוך הסגסוגת. גרעיני המתכת מהווים גבישים זעירים, שבתוכם דומה מבנה המתכת למבנה הרגיל שלה, כאשר היא טהורה. אך הגרעינים משולבים אלה באלה במבנה חזק ויציב.
תמיסה נמצאת על הגבול שבין תערובת לתרכובת. מולקולות של חומר אחד מתערבבות במולקולות רבות של חומר אחר, נוזל. אף כי המבנה הכימי של המולקולה המומסת לא בהכרח משתנה, היא עדיין מתנהגת באופן שונה בתכלית. כמובן, שהמבנה הכימי של החומר המומס עשוי להשתנות לחלוטין: מלח, שהוא תרכובת - גביש סדור של יונים של חומרים שונים, יפרק את הקשרים הכימיים הקיימים בין היונים שבו כדי ליצור קשרי מימן עם מים (או ממס קוטבי אחר).
קטגוריה:כימיה
simple:Mixture
ko:혼합물
מתכת
מתכת היא יסוד כימי המורכב מאטומים שלאלקטרונים שלהם, אשר נמצאים ברמה האחרונה, אנרגית יינון נמוכה. כתוצאה מכך חלק או כל האלקטרונים של הרמה האחרונה נמשכים בצורה חלשה לגרעין האטום.
המילה הלועזית למתכת היא מטאל (Metal); שורש זה, שמקורו ביוונית, מצוי במספר מונחים הקשורים למתכות ("גוון מטאלי", בעל ברק מתכתי) וגם בכאלו בעלי קשר עקיף ורעיוני בלבד: הבי מטאל, למשל (סגנון מוזיקה המאופיין בשימוש בגיטרות בעלות צליל מתכתי - המזכיר את הצליל הנוצר מחיכוך שתי פיסות מתכת האחת בשניה או מהפעלת לחץ על מתכת). הענף בכימיה העוסק בחקר המתכות נקרא מטלורגיה.
מתכות הן אחת משלוש הקבוצות המרכיבות את יסודות הטבלה המחזורית. הקבוצות האחרות הן אל-מתכות ומטלואידים (מתכות למחצה). בטבלה המחזורית נמצאות המתכות בצד השמאלי; הן מסתיימות בקו האלכסוני המתחיל מהיסוד בור ונמשך עד לאסטטין.
במתכת טהורה או בסגסוגת (עירוב של שתיים או יותר מתכות) האטומים יוצרים סריג מתכתי, כאשר אלקטרוני הערכיות אינם קשורים לאטום מסויים, אלא נמצאים בכל הסריג. רוב המתכות מתאפיינות במספר תכונות בולטות: הן בדרך-כלל מבריקות, בעלות צפיפות גבוהה (ולכן יוצרות צליל גבוה לאחר הקשה עליהן), קשיחות, בעלות טמפרטורת התכה גבוהה ומוליכות חום וחשמל.
כאשר מתכות מתרכבות עם אל-מתכות, האטומים שלהם מוסרים את אלקטרוני הערכיות והופכים ליונים חיוביים (קטיונים). היונים החיוביים של המתכת והיונים השליליים (האניונים) של האל-מתכת יוצרים סריג יוני.
קטגוריה:כימיה
ja:金属
ko:금속
simple:Metal
th:โลหะ
נחושת
נחושת היא יסוד כימי מתכתי שסמלו הכימי Cu ומספרו האטומי 29.
תכונות
הנחושת היא מתכת אדמדמה בעלת מוליכות תרמית ומוליכות חשמלית גבוהות.
הנחושת היא מהמתכות הראשונות אשר שימשו את האדם לתעשיית כלים ואבזרי קישוט.
כיום משמשת הנחושת בעיקר בתעשיית החשמל והאלקטרוניקה בשל היותה מוליך חשמל בעל התנגדות נמוכה.
שימושים
לנחושת יישומים רבים, הנה חלק מהם:
- חוטי חשמל עשויים מנחושת.
- צנרת עשויה לעיתים מנחושת.
- ריהוט, כמו למשל ידית לדלת מיוצר לעיתים מנחושת.
- נחושת היא חומר גלם בפיסול, לדוגמא - פסל החירות מכיל 81.3 טון נחושת.
- ייצור מגנטים.
- מנועים חשמליים.
- מתגים חשמליים.
- נחושת היא רכיב במנוע הקיטור של ג'יימס ואט.
- שפופרת קתודית (או CRT).
- אלומיניום נזנח לטובת נחושת בייצור מעגלים מוכללים בזכות ההולכה החשמלית שלה.
- בבניית אניות משתמשים בסגסוגת של ניקל ונחושת בזכות העמידות לקורוזיה שלה.
- ישנם מטבעות העשויים מנחושת.
- כלי בישול וכלי מטבח מכילים לעיתים נחושת.
- נחושת מהווה תחליף לזיגוג קרמיקה.
- מנחושת מייצרים כלי נשיפה ממתכת.
- לתרכובות נחושת, כמו למשל "תמיסת פלינג" (Fehling's Solution) ישנם יישומים בכימיה.
- לCuSO4 תפקיד כקוטל פטריות.
היסטוריה
נחושת הייתה ידועה לכמה מן התרבויות הקדומות ביותר ויש לה היסטורית שימוש של יותר מ-10,000 שנים.
- תליון נחושת משנת 8,700 לפנה"ס נמצא באזור צפון עיראק של היום.
- ישנן עדויות לטיהור נחושת מתחמוצות נחושת (מלכיט לדוגמא) מלפני 7,000 שנים. לשם השוואה, בזהב החלו להשתמש, ככל הנראה, בשנת 4000 לפנה"ס. זהב]
- השומרים השתמשו בנחושת והכינו ממנה חפצים ב-3000 לפנה"ס.
- גם המצרים הכינו באותה תקופה חפצים מנחושת ומסגסוגת נחושת ובדיל. באחת הפירמידות נמצאה צנרת מנחושת בת 5,000 שנים. המצרים גילו שהוספת כמות קטנה של בדיל לנחושת מקלה על מלאכת החישול. סגסוגות ארד נמצאו במצרים כמעט באותה תקופה שבה נמצאה נחושת.
- בסין החלו להשתמש בנחושת בשנת 2,000 לפנה"ס ועד שנת 1,200 לפנה"ס יוצר בסין ארד באיכות גבוהה.
- באירופה התגלה אדם שהשתמר בקרח משנת 3,200 לפנה"ס ועליו נמצא גרזן עם חוד נחושת (99.7% טהור). רמות גבוהות של ארסן בשיערו מצביעות על מעורבותו בייצור הנחושת.
- השימוש בארד (שנקרא גם ברונזה) חילחל לכמה שורשי תרבויות בעוצמה רבה והוא מקור השם ל"תקופת הברונזה".
- היוונים והרומאים השתמשו רבות בפליז, סגסוגת של אבץ ונחושת.
- נחושת נקשרה לאלה היוונית אפרודיטה במיתולוגיה היוונית.
- באלכימיה סמל הנחושת זהה לסמל כוכב הלכת נוגה.
נוגה
תרכובות
לנחושת שתי דרגות חימצון נפוצות - 2+ ו1+. הצורה היציבה והנפוצה יותר מבין השתיים היא 2+ שיוצרת מלחים בצבע כחול או כחול-ירוק. בתנאים מיוחדים, דרגת החימצון 3+ קיימת.
נחושת פחמתית (CuCO3) היא מלח ירקרק שמופיע לעיתים קרובות על ציפויי נחושת בכלים וחפצים אחרים. נחושת גופרתית (CuSO4) היא מלח כחול שמשתמשים בו לעיתים קרובות במעבדות כקוטל פטריות.
ישנן שתי תחמוצות נחושת יציבות - CuO ו-Cu2O. תחמוצות אלו מהוות חומר התחלתי בייצור YBa2Cu3O7-δ שהוא חומר בסיס בייצור מוליכי על.
תפקיד ביולוגי
מוליכי על
הנחושת מופיעה בכל היצורים החיים, והיא חיונית לחיים. אטומי נחושת מופיעים במרכזם של אנזימים וחלבונים אחרים בעלי חשיבות עליונה: ציטוכרום C אוקסידאז (קולט האלקטרונים הסופי בתהליך הנשימה התאית), המוציאנין (החלבון נושא החמצן השכיח ביותר באורגניזמים, אחרי המוגלובין. משמש לנשיאת חמצן ברכיכות ובכמה סוגי סרטנים), סופראוקסיד דיסמוטאז (SOD, משמש לניטרול רעלים בתהליך הנשימה התאית; ראו ערך אנארובי לפרטים נוספים) ועוד.
אמצעי זהירות
30 מ"ג נחושת גופרתית יכולה להיות קטלנית לבני אדם. הרמה הבטוחה של נחושת במי שתיה נעה בין 1.5-2 מ"ג \ ליטר.
מחלה תורשתית שנקראת "מחלת וילסון" גורמת לגוף לצבור נחושת. אם החולה אינו מקבל טיפול יכול להגרם נזק לכבד ולמוח. בנוסף לכך, מחקרים מצאו קשר בין מחלות נפש כמו סכיזופרניה לבין רמות גבוהות של נחושת בגוף. לא ידוע עדיין אם הנחושת היא זו שגורמת למחלה הנפשית, או שהמחלה היא זו שגורמת לגוף לצבור נחושת.
קישורים
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Cu/index.html נחושת בWebelements (אנגלית)]
קטגוריה:יסודות כימיים
קטגוריה:מתכות מעבר
ja:銅
ko:구리
simple:Copper
th:ทองแดง
אבץ
אבץ הוא יסוד כימי בטבלה המחזורית המסומן באותיות Zn ומשקלו האטומי 30.
מאפיינים בולטים
אבץ הוא מתכת המשמשת לגלוון פלדה. יחסית למתכות אחרות, אבץ מגיב במתינות. הוא מתחבר עם חמצן ואל-מתכות אחרות, והוא מגיב עם חומצות מהולות בתהליך המשחרר מימן. זוהי הרביעית מבין המתכות הנמצאות בשימוש נפוץ, כשלפניה רק ברזל, אלומיניום, ונחושת במונחים של כמות המתכת המיוצרת מדי שנה.
לאבץ יש מצב חמצון נפוץ יחיד, +2.
שימושים
- אבץ משמש לגלוון מתכות למניעת שיתוך (חלודה).
- אבץ משמש בסגסוגות כגון פליז, כסף ניקל, סגסוגות הלחמה שונות, כסף גרמני ועוד.
- לפליז בתורו יש שימושים רבים, בשל חוזקו ועמידותו בפני שיתוך.
- אבץ משמש ליציקה, בעיקר בתעשיית הרכב.
- אבץ מגולגל משמש בחלק ממכלי הסוללות.
- תחמוצת אבץ (ZnO) משמשת כפיגמנט לבן בצבעים כגון צבעי מים, וכגורם מעודד תגובה בתעשיית הגומי. כמשחה הנמכרת ללא מרשם רופא, היא משמשת כקרם לפנים ולאף למניעת התייבשות והגנה מפני פגעי השמש והרוח. היא גם משמשת למריחה על תינוקות למניעת תפרחת חיתולים.
- אבץ כלורידי (ZnCl2) משמש כדאודורנט וכחומר לשימור עץ.
- אבץ גופרי (ZnS) משמש בפיגמנטים זוהרים, לשם ייצור מחוגי שעון ועצמים אחרים הזוהרים בחשכה.
- אבץ מתילי (Zn(CH3)2) משמש במספר סינתזות אורגניות.
- משחות המבוססות על קלמין, תערובת של אבץ-הידרוקסי-פחמני וסיליקטים, משמשות לטיפול בפריחות בעור.
- אבץ נכלל במרבית תכשירי הויטמינים הנמכרים ללא מרשם רופא. כמספר מתכות אחרות, מאמינים כי יש לאבץ תכונות נוגדות חמצון, המגנות מפני הזדקנות מוקדמת של העור ושרירי הגוף. בכמויות גדולות יותר, מאמינים כי אבץ יכול להאיץ את תהליך ההחלמה לאחר פציעה.
היסטוריה
סגסוגות אבץ נמצאות בשימוש האנושות מזה אלפי שנים. סחורות מפליז מהשנים 1000-1400 לפנה"ס נמצאו בארץ ישראל, וחפצים המכילים 87% אבץ נתגלו באזורים פרהיסטוריים של טרנסילבניה. בשל נקודת הרתיחה הנמוכה שלה ואופן ההגבה הכימי שלה, אופיה האמיתי של מתכת זו לא הובן בזמנים קדומים.
אופן ייצור הפליז היה מוכר לרומאים מאז שנת 30 לפנה"ס לערך, בשיטה של חימום קלמין ונחושת יחדיו בכור-היתוך. תחמוצות האבץ בקלמין פחתו, והאבץ החופשי נלכד בידי הנחושת ויצר סגסוגת. הפליז שנוצר נוצק או רוקע לצורה הרצויה.
התכה והוצאה של צורות לא טהורות של אבץ בוצעו בהודו ובסין כבר בשנת 1000 לספירה. בסוף המאה ה-14, ההודים כבר ידעו על האבץ כמתכת נפרדת משבעת המתכות שהיו מוכרות לקדמונים. במערב, נהוג לציין את הגרמני אנדריאס מרגראף כמי שגילה את האבץ המתכתי הטהור בשנת 1746, למרות שהסיפור המלא מורכב למדי.
תאורים של ייצור פליז במערב אירופה מופיעים בכתביו של אלברטוס מגנוס משנת 1248 לערך, ובמאה ה-16, ההבנה והמודעות למתכת חדשה זו התרחבו במידה ניכרת. אגריקולה ציין ב-1546 כי ניתן לעבות ולגרד מתכת לבנה מדפנות כור ההיתוך כשמתיכים עפרות אבץ. הוא ציין בכתביו כי מתכת דומה המכונה "zincum" הופקה בסילסיה. פאראסלוס (נפטר ב-1541) היה הראשון שטען כי "zincum" היא מתכת חדשה, שיש לה תכונות כימיות שונות מאלה של מתכות אחרות.
מכאן שהאבץ כבר היה מוכר בעת שמרגראף גילה את תגליותיו, ולמעשה אבץ בודד שנתיים קודם לכן בידי כימאי אחר, אנטון פון שוואב. אולם דוחותיו של מרגראף היו מקיפים ושיטתיים, ואיכות המחקר שלו קבעה את המוניטין שלו כמגלה האבץ.
בטרם גילוי שיטת ההצפה של אבץ גופרי, קלמין היווה את המקור העקרי לאבץ.
תפקיד ביולוגי
הצפה
אבץ הוא מרכיב חיוני בבני-אדם, הכרחי לקיום החיים. מחסור באבץ מוביל לתוצאות ניכרות של עליה במשקל אצל בעלי-חיים. אבץ מצוי באינסולין, בחלבונים מסוימים, ובאנזימים שונים.
יש הטוענים כי נטילת טבליות אבץ יכולה לחסן כנגד צינון ושפעת, אולם מחקרים מראים כי הדבר אינו נכון.
מקורות מזון טבעיים לאבץ כוללים בשר אדום, בשר עוף, שעועית, אגוזים, דגנים מלאים, גרעיני דלעת, גרעיני חמניה וצדפות.
אצל גברים, אבץ הוא מרכיב חשוב בייצור נוזל הזרע. עד 5 מ"ג אבץ אובדים בעת פליטה. מחסור באבץ אצל גברים מוביל לספירת זרע נמוכה ומרץ מיני מופחת. שפיכה בתדירות גבוהה עלולה להוביל למחסור באבץ.
שפע
אבץ הוא היסוד ה-23 הכי נפוץ בקרום כדור הארץ. המחצבים הנכרים ביותר מכילים בקירוב 10% ברזל ו-40 עד 50 אחוז אבץ.
איזוטופים
אבץ מופיע בתרכובות בטבע ב-4 איזוטיפים יציבים: Zn-64, Zn-66, Zn-67 ו- Zn-68. ה-64 הוא הנפוץ ביותר (48.6%). אופיינו 22 רדיואיזוטופים; הנפוץ והיציב שבהם הוא Zn-65, שיש לו זמן מחצית חיים של 244.26 יום, ואחריו Zn-72 עם מחצית חיים באורך 46.5 שעות. לכל שאר האיזוטופים הרדיואקטיביים יש מחצית חיים של פחות מ-14 שעות - למעשה, אצל רובם מדובר על פחות משניה אחת. ליסוד יש גם 4 מטא מצבים.
אמצעי זהירות
אבץ אינו נחשב לרעיל, אולם ישנו מצב המוכר כצמרמורות אבץ שעשוי להגרם משאיפת תחמוצת אבץ שזה-עתה נוצרה. צריכה מוגזמת של אבץ יכולה להוביל למחסור במחצבים תזונתיים אחרים.
קישורים חיצוניים
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Zn/index.html אבץ באתר "Webelemtns" (אנגלית)]
קטגוריה:מתכות מעבר
קטגוריה:יסודות כימיים
ja:亜鉛
simple:Zinc
פלדהthumb
פלדה היא סגסוגת של מתכות, שרובה מורכבת מברזל, ומעט פחמן (0.04%-2.25%), ולעתים מוסיפים לסגסוגת הפלדה יסודות אחרים, כמו צורן, מגנזיום, מנגן, כרום וניקל. בעזרת שינוי של שיעורי תוספות אלה, אפשר להפיק סוגים שונים של פלדות בעלות תכונות מיוחדות, כמו: קשיות, גמישות, עמידות בפני חום וכימיקלים ועוד.
הפלדה מצטיינת בחוזקה ובגמישותה, לעומת הברזל.
פלדה משמשת לייצור מוצרים רבים: מכוניות, גשרים, מסמרים, קפיצים, להבים של סכינים, כלי-עבודה, מחטים וכדומה.
אחד מסוגי הפלדה הנפוצים הוא פלדת אל חלד, שבה יש כרום בשיעור של 10.5% לפחות, והיא עמידה בפני חלודה.
חלודה
קטגוריה:המצאות
ja:鋼
simple:Steel
פחמן
פחמן הוא יסוד כימי אל-מתכתי שסימנו C ומספרו האטומי 6. בעל מספר ערכיות 4 (חשיבות מספר זה תובהר בהמשך), והוא מופיע בכמות רבה בטבע. הפחמן הוא אחד ממרכיבי היסוד של כל המולקולות בגוף החי.
ייחודו של אטום הפחמן
פחמן טהור מופיע בשתי צורות בטבע :
- יהלום - המינרל הטבעי הקשה ביותר המוכר לאדם, מסודר במבנה ארבעוני (טטרההדרלי) - כל פחמן יוצר 4 משולשים תלת מימדים זהים, צורה זו מכונה גם אורביטל sp3.
- גרפיט - אחד מהחומרים הרכים ביותר, מסודר במבנה דו מימדי, כל פחמן מקושר ל-3 פחמנים נוספים במבנים משושים (דבר היוצר את שכבות הגרפיט).
עם זאת, ישנן עוד צורות אשר אפשר לייצר במעבדה (לא מתרחשות באופן טבעי), כאן אפשר לציין את הפולרין (fullerene) שהוא בצורת כדור, המורכב מ-60 אטומי פחמן, ולאחרונה הצליחו לייצר גם כדורי פולרין המורכבים מיותר אטומים.
לפחמן כאמור, יש מספר ערכיות 4 - דבר זה מבטא את מספר האלקטרונים הפנויים ליצירת קשר עם מולקולה אחרת. אלקטרונים אלו אינם זהים ברמתם האנרגטית - שניים מצויים באורביטל s ושנים אחרים באורביטל p
(שניהם בקליפה האלקטרונית השניה L).
פחמן מסוגל ליצור ארבעה קשרים יחידים, שני קשרים כפולים ואף קשר משולש אחד. בנוסף לכך אטום הפחמן קטן יחסית ובעל זיקה חזקה לאטומים קטנים. בגלל תכונות אלה ישנן יותר מ-10 מיליון תרכובות פחמן מוכרות לאדם, אלפים מתוכן הכרחיות לקיום חיים (פחמן מהווה יסוד עיקרי בחלבונים ובDNA).
הוא במיוחד נפוץ בטבע בתרכובת פחמן דו-חמצני, המופיעה בשתי צורות: כגז באטמוספירה, ומומסת במקווי מים. תרכובת פחות נפוצה של פחמן וחמצן היא פחמן חד חמצני. בנוסף לכך מופיע הפחמן גם בתרכובות המצויות בסלעים ובמעמקי האדמה (בצורת פחם, נפט וגז טבעי).
חשיבותו של הפחמן כמרכיב יסוד בחי ובצומח באה לידי ביטוי בתחום הכימיה אורגנית, שהיא ענף מיוחד של הכימיה העוסק בחקר תרכובות אורגניות, שהן תרכובות המכילות פחמן.
ישומים
- גילויו של איזוטופ הפחמן - ב27 בפברואר, 1940 עזר לפתח את שיטת תיארוך הפחמן.
- שילוב פחמן בצורת גרפיט עם חימר לשימוש בעפרונות.
- יצירת פלדה על-ידי הוספת פחמן לברזל.
- בכורים גרעיניים נעזרים במוטות פחמן לשליטה בראקצייה הגרעינית.
- משתמשים בגרפיט בצורת אבקה קרושה בבישול אמנות ועוד.
- גלולות או אבקת פחם מנוצלות ברפואה על-מנת לספוג רעלים וארס ממערכת העיכול.
היסטוריה
פחמן ידוע לאדם עוד לפני כתיבת ההיסטוריה והיוונים הקדמונים ייצרו אותו כששרפו חומר אורגני בסביבה דלת חמצן (ויצרו פחם).
קישורים חיצוניים
- [http://education.jlab.org/itselemental/ele006.html יסוד הפחמן]
- [http://www.snunit.k12.il/heb_journals/kimat2000/005009.html פחמן - הצורה השלישית]
- [http://www.nyu.edu/pages/mathmol/modules/carbon/carbon1.html חומר רב ומקיף על פחמן, כולל מצגות תלת מימדיות]
קטגוריה:יסודות כימיים
קטגוריה:אל-מתכות
ja:炭素
ko:탄소
ms:Karbon
simple:Carbon
th:คาร์บอน
ניקל
ניקל (Nickel) הוא יסוד כימי שסמלו הכימי Ni ומספרו האטומי 28.
תכונות
ניקל הוא יסוד כימי מתכתי קשה ממתכות המעבר - נוח לחישול ולמתיחה. צבע הניקל הוא לבן-כסוף והוא עמיד מאוד בפני חמצן. ניקל הוא אחד מחמשת היסודות
הפרומגנטים. דרגות החימצון שלו הן 1+ ו2+, קופלקסים שבהם דרגת החימצון היא 3+ קיימים.
שימושים
לניקל שימושים רבים, העיקרי שבהם הוא בסגסוגות, 65% מהניקל שמופק בעולם המערבי משמש להכנת פלדת אל חלד.
12% משמשים להכנת סגסוגות-על ו23% הנותרים משמשים להכנת סוללות נטענות, כימיקלים שימושים. הנה חלק משימושי הניקל:
- פלדת אל חלד וסגסוגות אחרות עמידות בפני קורוזיה.
- הסגסוגת "אלינקו" שמכילה ניקל משמשת להכנת מגנטים.
- מתכת "מונל" שהיא סגסוגת ניקל עמידה בפני קורוזיה שמשמשת להכנת פרופלורים לאניות, כלי מטבח ועוד.
- ייצור מטבעות - המטבע "ניקל" בארה"ב וקנדה עשוי מניקל.
- לניקל שימוש בציפוי באמצעות אלקטרוליזה.
- לניקל תפקיד כזרז בכימיה.
היסטוריה
שימוש בניקל נעשה עוד בימי קדם, עוד בשנת 3500 לפנה"ס. בסוריה של היום נמצא ארד שמכיל מעל 2% ניקל.
מינרלים שהכילו ניקל היו שימושיים בצביעת זכוכית בצבע ירוק. ב-1795 ברון אקסל פרדריק ניסה למצות נחושת מהמינרל
ניקולט. הוא נכשל ובמקום נחושת זיקק ניקל.
מטבע הניקל הטהור הראשון הופק ב-1881.
תפקיד ביולוגי
ניקל הוא יסוד חיוני בתזונת האדם בכמויות זעירות, הוא נמצא בחלבונים ואנזימים מסוימים ומשפיע על תפקודם.
מחקרים שנעשו על תרנגולים ועכברים (שקרובים מבחינה גנטית לבני אדם) הראו שניקל חיוני לתפקוד הכבד.
צורה בטבע
רוב הניקל שנכרה מגיע משלושה סוגי מחצבים עיקריים, הראשון הוא לימוניט ((Fe,Ni)O(OH)),השני הוא גרניריט ((Ni,Mg)3Si2O5(OH)) והשלישי הוא
פנטלנדיט (Ni,Fe)9S8)). מבחינת אספקה, קנדה היא המקור העיקרי לניקל והיא מפיקה כ-30% מהניקל בעולם. המרבץ העיקרי נמצא במקום שבתקופה גיאלוגית מוקדמת של כדור הארץ ספג פגיעות מטאוריטים רבות. מרבצים אחרים נמצאים במקומות אחרים בקנדה, רוסיה, קלדוניה החדשה, אוסטרליה, קובה ואינדונזיה.
על סמך ממצאים גיאופיזיים, ליבת כדור הארץ מכילה את רוב אחוזי הניקל.
אמצעי זהירות
חשיפה לריכוז העולה על 0.05 מ"ג \ סמ"ק של ניקל או תרכובות ניקל מסיסות במשך זמן העולה על 40 שעות בשבוע יכולה להיות מסוכנת. לניקל תרכובות מסוכנות, דוגמא לכך היא אדיי ניקל גופרתי שחשיפה אליהם יכולה לגרום לסרטן. דוגמא נוספת היא החומר Ni(CO)4 שהוא גז מסוכן שמסוגל להתלקח באוויר.
ישנם אנשים שאלרגים לניקל ועורם מתגרה כשבא במגע איתו. רמת הניקל המותרת בתכשירים שבאים במגע עם העור נקבעת על ידי האיחוד האירופאי.
קישורים חיצוניים
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Ni/index.html ניקל ב־Webelements (אנגלית)]
- [http://www.gamnon.net/AG-NewHerbal/Glossary/Minerals/H-Mineral-Nickel.htm ניקל ב"גאמנון צמחים ומרפא" (עברית)]
קטגוריה:יסודות כימיים
קטגוריה:מתכות מעבר
ja:ニッケル
th:นิกเกิล
בדיל
בדיל (Stannum בלטינית) הוא יסוד כימי שסמלו בטבלה המחזורית הוא Sn ומספרו האטומי הוא 50.
תכונות
הבדיל הוא מתכת נוחה לעיצוב שאינה מתחמצנת בקלות ועמידה בפני קורוזיה. הבדיל נמצא בטבע בעיקר במינרל קסיטריט (Cassiterite) בצורת התחמוצת SnO2.
שימושים
הבדיל משמש לציפוי עופרת, אבץ או פלדה למניעת קורוזיה. פלדה מצופה בדיל היא החומר הנפוץ ביותר לייצור קופסאות שימורים לצורך איחסון מזון.
חלונות זכוכית מיוצרים לעיתים על ידי הצפת הזכוכית המותכת על גבי בדיל נוזלי על מנת להשיג לוחות שטוחים.
סגסוגות בדיל חשובות:
- ארד - סגסוגת בדיל ונחושת ואבץ.
- פיוטר - סגסוגת 85%-96% בדיל והשאר נחושת או עופרת.
- מתכת הלחמה - סגסוגות שאיתן מלחימים מעגלים אלקטרוניים.
מלחי בדיל חשובים:
- בדיל כלורי משמש כחומר צובע בהדפסי כותנה.
כותנה
- ריסוס מלחי בדיל על זכוכית יוצר שכבה מוליכה חשמלית. ציפוי כזה משמש לתאורת לוחות מכשירים והגנה על שמשות רכב מהצטברות קרח.
בדיל הופך לעל-מוליך מתחת ל3.72°K. תרכובת ניאוביום-בדיל (Nb3Sn) משמשת לייצור מסחרי של תיילים למגנטים מוליכי-על.
היסטוריה
בדיל מוכר לאדם עוד מימי קדם בצורת ארד כבר בשנת 3,500 לפנה"ס, אך בדיל טהור הופק רק בסביבות שנת 600 לפנה"ס.
באנגלית, המילה "Tin" היא ביטוי לכל דבר שמזכיר כסף, בשפת היומית מכנים פחיות שימורים ורדידי אלומיניום בשם "Tin".
צורה בטבע
ישנן 35 מדינות שכורות בדיל ברחבי העולם, כמעט בכל יבשת יש מדינה עם מכרה בדיל חשוב.
בדיל מתכתי מופק ממחצביו בעזרת פחם בכבשן. בדיל לא נמצא בכמויות גדולות בקרום כדור הארץ, ריכוזו הוא 2 חלקיקים למיליון (ppm), לעומת אבץ לדוגמא, שנמצא בריכוז 94 חלקיקים למיליון.
כמעט חצי מהבדיל שמופק בעולם מגיע מדרום-מזרח אסיה. למרות שבדיל נמצא במספר מחצבים, מחצב הבדיל המסחרי היחידי הוא SnO2.
איזוטופים
לבדיל יש את מספר האיזוטופים היציבים הגבוה ביותר - 10. בנוסף לכך, 18 איזוטופים בלתי יציבים נוספים ידועים.
אמצעי זהירות
כמויות בדיל זעירות שנמצאות במזון משומר אינן מזיקות לאדם, אך ישנן תרכובות בדיל אורגניות רעילות שמצריכות טיפול מיוחד.
קישורים חיצוניים
- [http://stwww.weizmann.ac.il/tech-center/mot-net/teachers/edna-lebel/Tin.htm בדיל באתר המחלקה להוראת מדעים של מכון ויצמן למדע.]
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Sn/index.html בדיל ב-Webelements (אנגלית)]
קטגוריה:יסודות כימיים
ja:錫
זהב
זהב הוא יסוד כימי מתכתי נדיר יחסית שסמלו הכימי Au, משקלו האטומי 196.967 ומספרו האטומי 79.
תכונות
מתכתי
לזהב משקל סגולי גבוה - 19.32 והוא ניתך ב-1,063 מעלות צלזיוס.
תכונה נוספת מיוחד של זהב היא הקושי הגדול שיש לו להתרכב עם חומרים אחרים, תכונת אצילות מיוחדת זו גורמת לכך שהזהב מופיע בטבע בצורה קרובה לטהורה וגורם לו להראות מבריק כמעט בכל תנאי. צירוף תכונות אלו של נדירות, ברק, יחד עם הרכות היחסית שהופכת את הזהב לנוח לעיבוד, היקנו לזהב מעמד מיוחד של סימול מעמד חברתי באמצעות התקשטות בו, ושימושים טקסיים ויצוגיים רבים אחרים, כולל שימוש בו כבסיס לכסף.
דרגות החימצון הנפוצות של זהב הן 1+ ו3+.
שימושים
ניצול תכונות הזהב לשימושים תעשייתיים הוא חדש יחסית, כשבין היתר משתמשים בו כדי להפוך זכוכית למראה למחצה, ולציפוי מגעים חשמליים בתעשיית האלקטרוניקה, כדי לשמר את טיב תכונות ההולכה. מספר שימושים:
- לזהב תפקיד קריטי ברכיבי מחשבים ותקשורת.
- עמידותו הגבוה של זהב בפני קורוזיה נרתמת לשימושיו בתור חומר ציפוי דק למספר סוגי משטחים.
- לזהב שימושים בננוטכנולוגיה.
- ל-AuCl3 תפקיד כזרז בכימיה אורגנית.
- לאיזוטופ Au-198 (בעל זמן מחצית חיים של 2.7 ימים) שימוש בטיפול בסרטן ומחלות נוספות.
- לעיתים קרובות, גביעים ומדליות של מקום ראשון בתחרויות אולימפיות עשויים מזהב.
- ל"זהב לבן" (סגסוגת זהב עם פלטינה, פלדיום, ניקל ולפעמים גם אבץ) תפקיד כתחליף לפלטינה (היקרה מזהב).
היסטוריה
אבץ
זהב מוכר לאדם עוד מימי קדם והוא כנראה אחד מהמתכות הראשונות שהאדם השתמש בהן. קיימות מספר עדויות לשימוש קדום בזהב, ביניהן עדות ממצרים משנת 2600 לפנה"ס המתארת שימוש בזהב ועדויות נוספות מאזורים גאוגרפיים עשירים בזהב ועד אגדות עמים בנושא.
זהב נחשב במשך תקופה ארוכה כאחד מהמתכות היקרות ביותר, לכן הוא מסמל עושר, מלוכה, אצולה ועוד.
עד שנת 1910, יחסית מעט זהב מוצה מעופרותיו. חישובים מעלים כי כל הזהב שהופק מ-1910 מהווה 70% מכלל הזהב שהופק בעולם.
גם בתחום האלכימיה לזהב חשיבות רבה. למעשה, מטרת האלכימיה היא יצירת זהב מיסודות אחרים, כמו למשל עופרת (משימה שלא בוצעה מעולם).
צורה בטבע
בעקבות פעילותו הכימית הנמוכה, זהב בדרך כלל מופיע בטבע כסגסוגת או בצורתו החופשית, לעיתים קרובות בתור גרגירים זעירים.
ריכוזו בקרום כדור הארץ הוא 0.03 חלקיקים למיליון (ppm) ומקורו המסחרי העיקרי הוא סלעים וולקנים.
גם מי ים מכילים זהב, בריכוז הנע בין 0.2-1 מיליגרם זהב לטון מים. תהליך הזיקוק של הזהב ממי הים הוא תהליך יקר ולכן אין לו שימוש מסחרי.
הפקה
ריכוז הזהב המינימלי במחצב הדרוש להפקה מסחרית שלו יכול להיות זעיר כמו 0.5 גרם ל-1000 קילוגרם. קיימים גם מחצבי זהב עם ריכוזים גבוהים יותר, לעתים עד 1-5 גרם ל-1000 קילוגרם של מחצב.
ניתן למצות זהב מאלוביום (משקע חול וטיט בערוצי מים) בעזרת טכניקות כימיות, כמו מיצוי בעזרת ציאניד ("הטכניקה הישנה", הזולה והמזהמת יותר) או בעזרת כלור. בשנת 2000 נשפך ציאניד בסביבת אגם ברומניה וגרם לנזק סביבתי רב (מוות עופות, דגים ועוד).
מאז 1880, דרום אפריקה הייתה המקור העיקרי (כשני שלישים) לזהב בעולם, העיר יוהנסבורג לדוגמא, הוקמה ממש לצורך זה.
הרעיון של הפקת זהב ממתכות זולות ממנו ריתק אנשים רבים במהלך ההיסטוריה. מדענים ומלכים התעניינו באלכימיה, תוך כדי חיפוש אחר "אבן החכמים" שהופכת כספית לזהב. רעיון זה נזנח כאשר מדענים הוכיחו שלא ניתן להפיק זהב מיסודות אחרים בתהליכים כימיים.
לעומת זאת, הפקת כמויות אינפיניטסימליות של זהב מלאכותי באמצעות מאיצי חלקיקים אפשרית.
תרכובות
זהב כלורי (AuCl3) ו-HAuCl4 הן תרכובות הזהב הנפוצות ביותר. דרגות החימצון הנפוצות של זהב הן 1+ ו3+,
אך בתנאים קיצוניים קיימת גם הדרגה 5+ (יחד עם פלואור - AuF5).
אמצעי זהירות
הגוף האנושי לא סופג זהב ולכן תרכובות זהב בדרך כלל אינן רעילות.
נזק בכליות ובכבד לעומת זאת, דווח אצל 50% ממטופלים שטופלו בתרופות המכילות זהב.
קישורים חיצוניים
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Au/index.html זהב ב-Webelements]
קטגוריה:יסודות כימיים
ja:金
ms:Emas
simple:Gold
th:ทองคำ
כסף (יסוד)
כסף (Silver) הוא יסוד כימי מתכתי שסמלו בטבלה המחזורית הוא Ag ומספרו האטומי 47.
תכונות
הכסף הוא מתכת רכה בצבע לבן בוהק. המוליכות החשמלית והתרמית שלו גבוהות יותר מאלו של כל מתכת אחרת המופיעה בטבע.
דרגת החימצון הנפוצה ביותר של כסף היא 1+, אך תרכובות שמכילות כסף בעל דרגת חימצון 2+ קיימות.
שימושים
לכסף שימושים רבים:
200px
- שימושו הידוע ביותר של הכסף הוא בתכשיטים. הכסף זול יחסית לזהב, ונחשב כמתכת יקרה מ"דרגה שנייה", במיוחד בהשוואה לזהב. כך, למשל, הזוכים במקום השני בתחרויות ספורט שונות (המשחקים האולימפיים, למשל) מקבלים מדליית כסף; הזוכים במקום הראשון מקבלים מדליית זהב.
- כסף משמש להכנת ערכות סכו"ם (סכינים, כפיות ומזלגות) יוקרתיות וכלי מטבח נוספים - מגשים, קומקומים וכדומה.
- שימוש של כסף אשר היה נפוץ בעיקר בעבר הינו הכנת מטבעות ומדליות; כיום משמשות סגסוגות זולות יותר (של נחושת וניקל, בעיקר) למטרה זו. עדות לשימוש הנפוץ של המתכת כאמצעי תשלום קיימת בשפות רבות בעולם, וביניהן העברית, בהן שם המתכת ושם אמצעי התשלום זהים: צרפתית (Argent), לטינית (Argentum) ועוד.
- מלחי כסף משמשים כבר שנים רבות להכנת סרטי צילום. מלחים אלו מתכהים בחשיפה לאור ויוצרים על-גבי הסרט את התמונה.
- הודות למוליכותו החשמלית הגבוהה של הכסף משתמשים בו בתעשיית האלקטרוניקה.
- AgONC הוא חומר נפץ חזק.
- לכסף כלורי (AgCl) שימוש בחיזוק זכוכית.
- פיזור כסף יודי (AgI) מעל עננים מעודד ירידת גשם.
- לכסף קולואידי תפקיד בתור חומר אנטיביוטי.
היסטוריה
אנטיביוטי
כסף ידוע לאדם מימי קדם, הוא מוזכר בספר בראשית וסיגי-מתכת שנמצאו במראה קדומה באסיה מעידים על כך שידעו להפריד אותו מעופרת כבר בשנת 4000 לפנה"ס.
כסף משמש בתור חומר גלם לתכשיטים, כלים ובתור חומר סחר כבר אלפי שנים. במצרים העתיקה ובימי הביניים באירופה, לעיתים קרובות ערכו של כסף היה גבוה משל זהב.
באלכימיה, כסף נקרא "לונה". הוא נקשר לירח וסמלו כצורת הירח (איור משמאל).
בכימיה הכסף מסומל כ-Ag, קיצור המילה הלטינית - Argentum.
צורה בטבע
לטינית
כסף בצורתו הטבעית, משולב לעיתים קרובות עם גופרית, ארסן, אנטימון, כלור ויסודות נוספים. לכסף מספר מחצבים וביניהם ארגנטיט (Ag2S) ו-AgCl.
המקור העיקרי לכסף הוא במחצבי נחושת, ניקל-נחושת, זהב, עופרת ואבץ-עופרת. המפיקות הגדולות ביותר של המתכת הן קנדה, מקסיקו, פרו, אוסטרליה וארצות הברית.
ניתן להפיק כסף באלקטרוליזה של נחושת ובטכניקות נוספות ברמת טיהור של 99.9%. מקסיקו היא היצרנית הגדולה ביותר של כסף ובשנת 2000 היא הפיקה 2492 טון (15% מכל הכסף שהופק בעולם באותה שנה).
אמצעי זהירות
הכסף עצמו אינו מסוכן לאדם, אך מלחיו נחשבים חומרים מסרטנים.
תרכובות שמכילות כסף יכולות להספג למחזור הדם, להגיע אל רקמות שונות ולגרום למצב שנקרא Argyria שבו העור מקבל גוון כסוף תמידי. מצב זה אינו מזיק.
לכסף אין תפקיד ביולוגי בגוף האדם.
קישורים חיצוניים
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Ag/index.html כסף ב-Webelements (אנגלית)]
קטגוריה:יסודות כימיים
קטגוריה:מתכות מעבר
ja:銀
simple:Silver
th:เงิน
Pfadfinderschaft Grauer ReiterDie Pfadfinderschaft Grauer Reiter ist ein deutscher Pfadfinderbund, der stark durch bündische Traditionen geprägt wird und Mitglied im Ring junger Bünde ist.
Geschichte
1947 wurde in Tübingen der „Tübinger Bund“ von Erich Mönch gegründet und von der französischen Militärregierung lizenziert. Dieser „Tübinger Bund“ trat später als Landesmark in den Bund Deutscher Pfadfinder (BDP) ein. Freie Entfaltung ihres bündischen Pfadfindertums wurde ihnen damals zugesichert, vor allem im musisch-künstlerischen Bereich.
In dieser Landesmark bildete sich Ende 1952 ein Gau mit dem Namen „Grauer Reiter“. Der Name bezog sich auf einen berittenen Pfadfinderstamm der Weimarer Republik in der Neumark, der sich auch nach 1933 nicht aufgelöst hat.
Viele Freunde im BDP, auch außerhalb des Gaues, fühlten sich diesem geistig verbunden. Die damalige Bundesführung des BDP warf daraufhin dem Gau vor, ein Bund im Bunde zu sein und forderte eine Grundsatzentscheidung. Daraufhin erfolgte im Jahre 1956 der Austritt aus dem BDP und es wurde ein eigenständiger Bund, die Pfadfinderschaft Grauer Reiter, gegründet.
Gliederung
Der Aufbau des Bundes ist föderalistischer Natur. Es besteht für alle eine verbindliche Bundesordnung, die die Basis bildet für die Jugendarbeit, die dann in den Stämmen und Gruppen geleistet wird. Die Bundestracht (Pfadfinderkluft) besteht aus einem schwarzen Halstuch mit rotem Rand, einem steingrauen Hemd mit Brusttaschen und dem Bundeszeichen (Gerspitze) auf dem linken Ärmel und der Jungenschaftsbluse.
Neben der Pfadfinderschaft Grauer Reiter besteht die Fördergemeinschaft Grauer Reiter e.V., ein Älterenverband, der bis in die USA und nach Fernost reicht und den Jugendbund unterstützt.
Aktivitäten
Als geistigen Mittelpunkt betrachtet die Pfadfinderschaft Grauer Reiter ihre Burg im Hegau, den Hohenkrähen, die sie vom Freiherrn von Reischach gepachtet hat. Ohne staatliche Unterstützung wurde ein mittelalterliches Haus ausgebaut und auf den Ruinen eines alten Burgstalles ein weiteres Gebäude errichtet, die den Gruppen zur Verfügung stehen.
Neben der pfadfinderischen Gruppenarbeit führt die Pfadfinderschaft Grauer Reiter den Gedanken der freiwilligen Werkgilden unter dem altgriechischen Wort „ergon“ (das Werk, Schaffen) fort. Jeder Angehörige des Bundes ist gehalten, eine Jahreswerkarbeit zu fertigen.
Alle Jungen und Mädchen der Pfadfinderschaft treffen sich mindestens einmal im Jahr zu ihrem großen Bundeslager, oft auf der Burg Hohenkrähen.
Die Pfadfinderschaft Grauer Reiter gibt für ihre Mitglieder und Freunde eine Bundesschrift heraus, die zum großen Teil in Handarbeit hergestellt wird. Weiterhin erscheinen ein internes Nachrichtenblatt und einzelne Stammeszeitungen.
Weblinks
- http://www.grauer-reiter.de
Kategorie:Deutsche Pfadfindergruppen
thrifty car rental Casino gry Black-Breath mBank Strona Informacyjna
|
|
|
|
