ما با مراجعه به منابع معتبر درباره چگونگی به کارگیری فلزهای مختلف از زمان کشف تا کنون اطلاعات مفیدی را برای شما جمع آوری کردهایم. برای آشنایی بیشتر با تعداد فلزات کشف شده و چگونگی به کارگیری آنها مطالعه این مطلب را از دست ندهید.
هزاران سال است که انسانها با کشف فلزها و استفاده از آن به رفاه حاصل از وجود آن در زندگی خود دست پیدا کردهاند. در واقع انسانها با کشف فلزها و شناخت آنها، روشهایی برای ساخت اشیا مفید و گوناگون ارائه کردهاند؛ از ماشینی که سوار آن میشویم گرفته تا هواپیمایی که روزانه هزاران پرواز با آن در آسمانها انجام میشود. از این رو قصد داریم تا شما را در جمع آوری اطلاعاتی درباره چگونگی به کارگیری فلزهای مختلف از زمان کشف تا کنون آشنا کنیم. با ما همراه باشید.
جمع آوری اطلاعاتی درباره چگونگی به کارگیری فلزهای مختلف از زمان کشف تا کنون
انسانها تا کنون ۸۶ نوع فلز مختلف را کشف کردهاند؛ اما کشف این فلزات در دوران مختلف و در سیر زمان حاصل شده است؛ بطور مثال در قرن نوزدهم ۲۴ فلز کشف شد که البته در میان این ۲۴ فلز، ۱۲ عدد آنها در قرن هجدهم کشف شده بود. تعدادی از فلزات نیز در عصر باستان، یعنی آن دسته از فلزاتی که تمدن بر پایه آنها شکل گرفت، کشف شده است.
فلزات کشف شده در عصر باستان و به کارگیری آنها در زندگی
۱. طلا
کشف طلا به ۶۰۰۰ سال پیش از میلاد باز میگردد. انسانها زمان باستان یاد گرفتند تا طلا را به جواهرات زینتی تبدیل کنند و هنوز بعد از هزاران سال، طلا جایگاه بالایی در این زمینه دارد. حتما میدانید که دلیل محبوبیت طلا، کمیاب بودن آن است.
نحوه به کارگیری طلا در گذشته:
در گذشته از طلا برای ضرب سکه و تولید یک واحد پول مستقل استفاده میشده است. نخستین بار استفاده از طلا را میتوان در ۲۵۰۰ سال پیش از میلاد و در مصارف پزشکی چینی دید.
نحوه به کارگیری طلا در زندگی امروزی:
امروزه از نمک طبی طلا برای کاهش ورم و درمان آسیبهای استخوانی و تسکین درد سفتی مفاصل استفاده میشود. یکی دیگر از بهترین قابلیتهای طلا، رسانا بودن این فلزاست؛ در واقع طلا یکی از بهترین رساناهای برق است و در بسیاری از وسایل الکتریکی از جمله تلفنهای همراه به کار گرفته میشود.
در بسیاری از کامپیوترهای معمولی نیز طلا یافت میشود. این فلز در CPU و مادر برد بهکار گرفته میشود و به این ترتیب اجازه ارتباط بین بخشهای مختلف کامپیوتر را میدهد.
در لباس فضانوردان نیز از طلا استفاده شده است؛ یکی از مواد تشکیل دهنده کلاه فضانوردان، طلاست تا آنها از تابشهای مضر خورشید حفظ کند.
۲. فلز نقره
زمان کشف نقره به ۴۰۰۰ سال پیش از میلاد مسیح باز میگردد و در سراسر تاریخ از آن به عنوان اساس سیستم پولی استفاده میشده است. این فلز نقشی محوری در پولهای رایج امپراطوریهای روم و چین داشته است. امروزه در آینه سازی به مقدار زیاد نقره مصرف میشود و همچنین مقدار زیادی نقره برای تهیه نقره هالیدها در عکاسی استفاده میشود.
۳. آهن
همانگونه که میدانید آهن یکی از پرکاربردترین فلزهای کشف شده از گذشته تا کنون است. زمان کشف این فلز اساسی به ۱۵۰۰ سال پیش از میلاد مسیح باز میگردد. کشف ذوب حدود ۳۰۰۰ سال پیش از میلاد مسیح موجب شد تا عصر آهن و بهکارگیری همه جانبه این فلز در ساخت ابزارها و سلاحها در حدود سال ۱۲۰۰ پیش از میلاد شروع شود.
کاربرد آهن از تمامی فلزات بیشتر است و ۹۵ درصد فلزات تولید شده در سراسر جهان را تشکیل میدهد. تولید آهن زنگ نزن یکی از مهمترین کاربردهای این فلز است.
۴. مس
زمان کشف فلز مس، به ۴۲۰۰ سال قبل از میلاد مسیح باز میگردد. اگرچه مس نسبت به طلا بسیار کم ارزشتر است، اما به کارگیری این فلز در ساخت ابزارهای اولیه، آلات و سلاحها موجب شده بود تا در عصر باستان از اهمیت بیشتری نسبت به طلا برخوردار باشد.
امروزه مس کاربردهای زیادی در تمام صنایع دارد؛ از جمله کاربردهای مس میتوان به صنایع الکتریکی، ساختمانی، ماهیگیری و شیلات، صنایع دارویی و… اشاره کرد. بطور مثال مس با توجه به رسانایی بالایی که دارد، یکی از بهترین گزینهها در ساخت سیم و صنایع الکتریکی بشمار میآید.
۵. فلز سرب
فلز سرب حدود ۳۵۰۰ سال پیش از میلاد مسیح کشف شده است. البته پژوهشگران معتقدند که فرآیند ذوب کردن سرب دست کم ۹۰۰۰ سال پیش آغاز شده است. باید خاطرنشان ساخت که کهنترین مصنوع سربی شناخته شده یک مجسمه کوچک است که در معبدی در ازیریس (مصر قدیم) در کنار آبیدوس پیدا شده و قدمت آن به حدود ۳۸۰۰ سال پیش از میلاد باز میگردد. در واقع به دلیل خاصیت چکش خواری خوبی که فلز سرب دارد، صنعتگران میتوانستند آنرا به خوبی گداخته کرده و به اشکال مختلف مورد نیاز بازار آن زمان درآورند.
امروزه سرب کاربردهای فراوانی در بخش صنعت دارد. موارد استفاده معمولی سرب به شرح زیر است:
- در باتریهای اسید سرب
- اجزای الکترونیکی
- روکش کابل
- صنایع دفاعی و مهمات سازی
- ساخت سرامیک
- شیشههای سربدار
- عایق صدا در دیوارها
- لولههای سربی و …
۶. قلع
حدود ۳۵۰۰ سال پیش از مسیح، برای نخستین بار قلع را همراه با مس و به منظور تولید برونز ذوب کردند. دیرینهترین محصول مصنوعی قلعی به حدود ۲۰۰۰ سال پیش از مسیح باز میگردد. امروزه از ورقهای قلع به صورت گسترده در صنعت استفاده میشود. قلع بخاطر قابلیت بالا در ترکیب با آهن برای پوشش سرب روی و فولاد مورد استفاده قرار می گیرد تا از پوسیدگی آنها جلوگیری شود. از دیگر کاربردهای قلع استفاده از آن در صنایع غذایی است؛ در واقع قوطیهای فولادی با پوشش قلع گزینه بسیار خوبی برای نگهداری از مواد غذایی است و این کاربرد بخش وسیعی از بازار قلع فلزی را تشکیل می دهد.
۷. جیوه
زمان کشف جیوه به ۷۵۰ سال پیش از میلاد باز میگردد. البته چینیها و هندیها در دورانهای بسیار کهنتری (بیش از ۲۰۰۰ سال پیش از میلاد) با این فلز آشنا بودند. همچنین جیوه در مقبرههای مصری که تا ۱۵۰۰ سال پیش از میلاد مسیح قدمت دارند، مشاهده شده است.
کاربردهای جیوه در گذشته:
در یونان باستان جیوه به عنوان یک مرهم یا روغن کاربرد داشته است. مصریان و رومیان باستان نیز از جیوه به عنوان ابزار آرایشی که گاهی باعث دگرگونی چهره میشد، بهره میبردند.
کاربردهای جیوه در زندگی امروز:
امروزه بیشترین کاربرد جیوه در ساخت مواد شیمیایی صنعتی و کاربردهای برق و الکترونیکی است. کاربرد جیوه در زمینهٔ پژوهش و ساخت مواد آمالگام دندانی برای پرکردن دندانها پابرجا است.
تا اینجا شما را در جمع آوری اطلاعاتی درباره چگونگی به کارگیری فلزهای مختلف از زمان کشف تا کنون آشنا کردیم؛ در واقع فلزاتی که در بالا به آن اشاره شد، فلزاتی بودند که در زمان های بسیار دور کشف و تا امروز استفاده شدهاند. اما تاریخ کشف و بکارگیری دیگر فلزات شناخته شده به عصرهای کنونی باز میگردد. پس در ادامه شما را با بررسی مختصر فلزات جدید و کاربردهای آن آشنا میکنیم.
فلزهایی که در عصر جدید کشف شدند
۱. آلومینیوم
زمان کشف: سال ۱۸۲۷ میلادی
کابردهای آلومینیوم: آلومینیوم پرکاربردترین فلز غیرآهنی است. کاربردهای اصلی آلومینیوم عبارتند از: حمل و نقل (خودروها، هواپیماها، قطارها، دوچرخه ها، فضاپیماها و…)، صنعت بسته بندی (قوطی ها، ورقها و…)، ساخت و ساز (پنجره ها، درها، سقف سازی و…)، کاربردهای مربوط به الکتریسیته (موتورها و ژنراتورها، مبدلها و…) و گروه وسیعی از اقلام لوازم خانگی، از وسایل پخت و پز تا دیگر اثاثیه منزل و همچنین کاربردهای فراوان دیگر.
۲. سیلیکون
زمان کشف: سال ۱۸۲۳
کابردهای سیلیکون: با وجود اینکه حدود ۲۶ درصد پوسته زمین حاوی سیلیکون است، اما هیچگاه به شکل خالص خود پیدا نشده است. سیلیکون بدون پالایش در صنعت بکار برده میشود. این فلز دارای کاربردهای الکترونیکی فراوانی است.
۳. توریم
زمان کشف: سال ۱۸۲۸
کاربردهای توریم: تشعشعات مربوط به اشعههای به کار رفته در مطبهای دندان پزشکی بیشتر از تشعشعات مربوط به توریم است و آن را میتوان به کمک یک فویل آلومینیومی کنترل کرد. توریم عنصری رادیواکتیو است که از آن میتوان در قالب یک اشعه لیزر، برای گرم کردن آب، تولید بخار و تأمین انرژی هر توربینی استفاده کرد.
۴. وانادیم
زمان کشف: سال ۱۸۳۰
کاربردهای وانادیم: تقریباً ۸۵ درصد وانادیم تولیدی به عنوان فروواندیم یا افزودنی فولاد بکار برده میشود. ورق وانادیم نیز به عنوان روکش تیتانیومی فولاد استفاده میشود، زیرا هم با آهن و هم تیتانیوم سازگار است.
۵. لانتانیم
زمان کشف: سال ۱۸۳۹
کاربردهای لانتانیم: اولین کاربرد تاریخی لانتانیم برای ساخت روکش فانوسهای گازی بوده است. از کاربردهای امروزی این فلز میتوان به استفاده از آن در ساخت آلیاژهای اسفنجی هیدروژن اشاره کرد.
۶. اربیم و تربیم
زمان کشف: سال ۱۸۴۳
کاربردهای اربیم و تربیم: اربیم کاربردهای متنوعی دارد. کاربرد آن در فناوری هستهای در میلههای کنترل مکش نوترون است و همچنین وقتی آن را به آلیاژ وانادیم اضافه میکنیم، اربیم موجب پایین آوردن سطح سختی و بهبود کارکرد عملی آن میشود. تربیم نیز به عنوان دوپینگ در فلورید کلسیم، تنگستات کلسیم و مولیبدات استرونزیم بکار گرفته میشود. همچنین در ساخت آلیاژها و تولید وسایل الکترونیکی از تربیم بهره میبرند.
۷. روتنیم
زمان کشف: سال ۱۸۴۴
کاربردهای روتنیم: روتنیم در اتصالات الکتریکی کاربرد دارد. این فلز همچنین در ساخت کاتالیزورهای همگن و… استفاده میشود.
۸. سزیم و روبیدیم
زمان کشف: سال ۱۸۶۰
کارگیری فلزهای سزیم و روبیدیم: سزیم در پیلهای فتوالکتریک، در لولههای خلاء به عنوان گاز ربا، در ساعتهای اتمی، واکنشهای ترموشیمی و سوخت موشکها کاربرد دارد. همچنین در چشمههای الکترونی به عنوان یک ماده الکترون دهنده بکار میورد؛ و بالاخره در شیمی صنعتی به عنوان کاتالیزور از آن بهره میگیرند.
ترکیبات روبیدیم نیز در آتش بازیها و برای ایجاد رنگ بنفش در آنها بکار میرود. دیگر کاربردهای بالقوه یا کنونی روبیدیم شامل مایع کار در توربینهای بخار است.
۹. تالیم
زمان کشف: سال ۱۸۶۱
کاربردهای تالیم: در گذشته سولفات تالیم، که هیچ رنگ و بویی نداشت، به صورت گستردهای به عنوان زهر موش و حشرهکش استفاده میشد. تالیم همچنین در حوزههای اپتیک، الکترونیک، پزشکی و … بکار گرفته میشود.
۱۰. ایندیم
زمان کشف: سال ۱۸۶۳
کارگیری فلزهای ایندیم: اولین کاربرد گسترده ایندیم در ساخت روکش یاتاقان موتورهای هواپیما در جریان جنگ جهانی دوم بود. این فلز همچنین کاربردهای فراوان دیگری دارد. تعدادی از ترکیبات ایندیم نیمه رساناهای دارای خواص مفیدی هستند.
۱۱. گالیم
زمان کشف: سال ۱۸۷۵
کارگیری فلزهای
منبع: