فلز

فلز (metal)
گروهی از عناصر شیمیایی، با خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاص. عناصر فلزی حدود ۷۵ درصد از ۱۱۲ عنصر جدول تناوبی عناصر را تشکیل می‌دهند. یکی از خصوصیات فیزیکی آن‌ها، تولید صدا براثر واردکردن ضربه، و از خصوصیات دیگر آن‌ها رسانایی خوب گرما و الکتریسیته است. کدرند، ولی نور را به‌خوبی منعکس می‌کنند. چکش‌خوارند، از این‌رو با سردکاری و نورد به ورقه یا طوقه تبدیل می‌شوند. دارای انعطاف‌پذیریاند، به‌همین سبب به‌شکل سیم‌های باریک درمی‌آیند. براثر گرما، تحت اثر ترمویونیک، یا برخورد نور، تحت اثر فتوالکتریک، الکترون منتشر می‌کنند. اکثراً در طبیعت به‌شکل ترکیب، ازجمله در سنگ‌های ترکیبی یا کانسنگ‌ها یافت می‌شوند. خصوصیات شیمیایی شانزده فلز با شکل عنصری، ازجمله به‌شکل فلزات خالص طبیعی، را براساس تمایل اتم‌های آن‌ها به ازدست‌دادن یک یا چند الکترون و تشکیل یون مثبت (کاتیون) شناسایی می‌کنند.

کاربردهای صنعتی. فلزات در صنعت بسیار به‌کار می‌روند. فلزات گران‌قیمت، شامل طلا، نقره، و پلاتین بیشتر در جواهرسازی به‌کار می‌روند. فلزات سنگین، شامل آهن، مس، روی، قلع، و سرب، فلزات متداول در کاربردهای مهندسی‌اند. فلزات سنگین کمیاب، شامل نیکل، کادمیوم، کروم، تنگستن، مولیبدن، منگنز، کبالت، وانادیوم، آنتیموان، و بیسموت بیشتر برای تهیۀ آلیاژ فلزات سنگین به‌‌کار می‌روند. فلزات سبک، شامل آلومینیوم و منیزیوم؛ فلزات قلیایی، شامل سدیم، پتاسیم، و لیتیوم؛ و فلزات قلیایی خاکی، شامل کلسیم، باریوم، و استرانسیوم بیشتر در صنایع شیمیایی کاربرد دارند. فلزات دیگر از طریق الزامات هسته‌ای خاص از فلزات قبلی تهیه می‌شوند، مثلاً تکنسیُم در رآکتورهای هسته‌ای تولید می‌شود و ضد خوردگی است. زیرکونیوم نیز ممکن است برای نگهداری اورانیوم در رآکتورها، جایگزین آلیاژ آلومینیوم و منیزیوم شود.

واکنش با اسیدها. فلزات جایگزین هیدروژن اسید می‌شوند و نمک اسید تولید می‌کنند. مثلاً، محصولات ترکیب منیزیوم با اسید سولفوریک H_۲SO_۴، عبارت‌اند از سولفات منیزیوم و هیدروژن:  Mg + H_۲SO_۴ → MgSO_۴ + H_۲

واکنش با اکسیژن. بیشتر فلزات تولید اکسید می‌کنند. مثلاً منیزیوم با اکسیژن واکنش می‌دهد و اکسید منیزیوم تولید می‌کند: Mg + O_۲ → ۲MgO

واکنش با آب. بیشتر فلزات جانشین هیدروژن آب می‌شوند و هیدروکسید یا اکسید تولید می‌کنند. مثلاً با افزودن سدیم به آب هیدروکسید سدیم تولید، و هیدروژن آزاد می‌شود. همۀ فلزات، جز جیوه، در دمای معمولی جامدند و همه نیز در شرایط مناسب متبلور می‌شوند. از خصوصیات شیمیایی فلزات گرایش قوی آن‌ها به عناصر نافلزی است. ازجمله گوگرد و کلر با فلزات سولفید و کلرید تولید می‌کنند. فلزات ذوب می‌شوند، در هم نفوذ می‌کنند، و آلیاژ تشکیل می‌دهند. فلزات از پیش از تاریخ تا اکنون کاربردهای بسیار، اعم از کاربردهای ساختاری یا تزئینی، داشته‌اند. عصر مس، عصر برنز، عصر آهن دوره‌هایی‌اند که این فلزات پایۀ فناوری آن دوره بوده‌اند. متالورژی علم، فناوری، و هنر تولید فلزات است.

 

---