TABİATTA BULUNAN METALLER

Transkript

1 TABİATTA BULUNAN METALLER KURŞUN- ÇİNKO- KADMİYUM Kurşun un en önemli tüketim alanı akü imalatıdır. Yeraltı haberleşme kablolarının kurşunla izolasyonu diğer önemli tüketim alanı olarak göze çarpar. Korrozyonu önleyen kurşun oksit boyalar çelik konstrüksiyonlarda kullanılır. Kurşun tetraetil ve tetrametil benzin içinde oktan ayarlayıcı olarak kullanılan kurşun bileşikleridir. Kurşun radyasyonu en az geçiren metal olması nedeniyle bu ışınlardan korunmada, renkli televizyon tüplerinin yapımında ve mühimmat imalinde de önemli miktarlarda Çinko en çok galvanizlemede Inşaat sektöründeki galvanizli saçlar ve konstrüksiyon malzemeleri ile elektrik ve diğer havai hat direkleri galvanizlemenin en çok kulllanıldığı alanlardır. Pirinç alaşımı ile bilhassa otomotiv sanayiinde döküm kalıpları yapımında kullanılan çinko alaşımları çinko nun kullanıldığı diğer önemli alanlardır. Çinko oksit yağlı boya ve lastik üretiminde Kadmiyum özellikle deniz ve alkali ortam korozyonuna karşı mukavemeti nedeniyle demir, çelik, pirinç ve alüminyum kaplamasında Kadmiyum kaplamaları elektrik, elektronik, otomotiv ve uzay sanayiinde çok yaygındır. Kadmiyumun en önemli kullanım alanı NI Cd, Ag Cd ve Hg Cd pilleridir.normal Ni Cd pilleri günlük hayatta kullanılan elektronik cihazlarda, büyük kapasiteli olanları ise uçak ve gemilerde geniş bir tüketim alanı bulmuştur. Kadmiyumun yoğun olarak kullanıldığı diğer bir alan da boya endüstrisidir. Kadmiyum bunlardan başka stabilizör olarak plastik ve sentetik elyaf sanayiinde, televizyon tüpleri ve florasan lamba imalinde, nükleer reaktör kontrol sistemlernde ve alaşımlarda kullanım alanı bulmuştur. DEMİR Demir cevherinin tüketildiği iki ana üretim dalı yüksek fırın pik demir üretimi ile direk redüksiyon tesisleridir. Demir cevheri yüksek fırınlara ya direk şarj cevheri olarak parça cevher halinde veya ince tozlar sinterlenerek sinter halinde veya daha ince tozların peletlenmesiyle pelet halinde kok kömür ve curuf yapıcı katkı maddeleriyle birlikte verilerek kullanılır. KROM Krom cevheri başlıca metalurji, kimya, refrakter ve döküm kumu sanayinde kullanılır. Metallurji sanayinde krom ; ferrokrom, ferro-siliko-krom, krom bileşikleri, ekzotermik krom katkıları, diğer krom alaşımları ve krom metali şeklinde tüketilir. Metalurji endustrisinde krom cevherinin en önemli kullanım alanı paslanmaz çelik yapımında kullanılan ferrokrom üretimidir. Paslanmaz çelik metal ve silah endustrisinin çok önemli bir maddesidir. Krom çeliğe sertlik, kırılma ve darbelere karşı direnç, aşınma ve oksitlenmeye karşı koruma sağlar. Bu kapsamda kromun çeşitli alaşımları mermi, denizaltı, gemi, uçak, top ve silahlarla ilgili destek sistemlerinde kullanılır. Krom kimyasalları paslanmayı önleyici özellikleri dolayısıyla uçak ve gemi sanayinde yaygın olarak ; kimya endustrisinde de sodyum bi-kromat, krumik asit ve boya hammaddesi yapımında, metal kaplama, deri tabaklama, boya maddeleri ( pigment), seramikler, parlatıcı gereçler, katalistler, boyalar, organik sentetikler, konserve yapma ajanları, su işleme, sondaj çamuru ve diğer birçok alanda tüketilir. Krom metali, yüksek performans alaşımlarında, Al, Ti, Cu alaşımlarında, ısıya ve elektriğe dirençli alaşımlarda tüketilir. Kromun süper alaşımları yüksek ısıya dayanıklı randımanı yüksek, türbin motorlarının yapımında

2 BOKSİT Boksit endüstride değişik alanlarda Aşağıda belirtilen kullanım alanları kimyasal bileşimine bağlıdır. 1. Alümina ve alüminyum üretiminde % 90 oranında Boksitten metalik alüminyumun yanında bazen galyum ve vanadyum gibi yan ürünler de elde edilmektedir. 2. Boksitten yapılan refrakter ürünler. Sentetik mullit. Yüksek alüminalı ateş tuğlası. Döküm maddeleri. Monolit; çimento, demir-çelik ve tuğla sanayiinde (çimento sanayiinde fırın tuğlası boşluklarını doldurması için) 3.Boksitten yapılan kimyasal maddeler. Su temizlenmesinde kullanılan alüminyum sülfat. Sodyum alüminat. Ham petrol tasfiyesinde kullanılan Al-Klorür. Alüminyum hidrat 4.Boksitten yapılan aşındırıcılar. Zımpara kağıdı ve tozları. Bileme ( keskinleştirme) için zımpara taşı. Zımpara taşı silindirleri 5. Diğer tüketim alanları. Ham şekerin renginin giderilmesinde Ham şekerin temizlenmesinde yağların filtrasyonunda Çimento yapımında. Ferrokrom tesislerinde curuf önleyici olarak kullanılır. VANADYUM Vanadyum en çok çelik endüstrisinde tüketilmektedir. Otomobil endüstrisi, uzay araçları ve uçak sanayinde titanyumlu alaşımlarla birlikte vanadyum Sülfirik asit üretiminde katalizör olarak ayrıca seramik ve diğer kimya sanayiinde tüketilen vanadyumun bu alanlardaki tüketim miktarı oldukça azdır. Vanadyumlu alaşımlar kıyı ötesi petrol sondajları borularının yapımında Vanadyumun gelişen son kullanım alanları ise; gözlük camlarının, sanayi ve büyük bina camlarının ultraviyole ışıklara karşı filtrasyonu sayılabilir. ANTİMUAN Antimuan, endüstride metalik ya da türevleri şeklinde Ancak türevleri şeklinde kullanımı çoğunluktadır. Metalik antimuan kullanımı: Metalik antimuan sağladığı avantajlar sebebiyle kurşun ve diğer metallerle alaşım oluşturmakta yoğun olarak Akümülatör imali, lehimcilik, matbaa harfi imali, askeri amaçlı malzemeler imalinde yaygın olarak Yüksek saflıktaki antimuan, yarı iletken olarak elektronik ve termoelektrik alet üreticileri tarafından intermetalik alaşım imalatında Metal dışı (ürünleri şeklinde ) kullanımı : Antimuan ın 2/3 ünden fazlası türevleri şeklinde Türevleri arasında sülfitler ve özellikle de oksitleri yaygın olarak Antimuan penta sülfit lastik endüstrisinde vulkanizasyon ajanı olarak, antimuan sülfit yangın kontrollerinde ve cephane imalatında Antimuan trioksit plastikte, metal kaplamada, seramik ve emayede, boya sanayiinde beyaz boya maddesi olarak Antimuan oksit tekstil, plastik ve kimya endüstrilerinde yangın geciktirici olarak TUNGSTEN Tungusten in ilk önemli kullanımı tungsten-mangan çeliğinin yapımı ile ortaya çıkmıştır. Tungsten maddeleri kullanımlarına göre 4 ana grubta toplanabilir. 1. Kesici ve kaplamaya dayanıklı maddeler, 2. Öğütme ürünleri,

3 3. Aletler, die çelikleri, süperalaşımlar, demirsiz alaşımlar içindeki alaşım bileşeni, 4. Çeşitli kimyevi maddeler ve metalurjik olmayan uygulamalar. Tungsten ürünlerinin kullanım alanları ise; Tungsten karbit; madencilik ve petrol sanayilerinde, matkaplarda, delici ekipmanların kesici kısımlarında ve kırıcı makinalarda, taşımacılık ve elektrik malzemeleri kaplamasında yaygın olarak Saf tungsten metal tozundan yapılan öğütme ürünleri elektrik ve elektronik sanayiinde Tungsten teli, elektrik lambalarında ve elektronik tüplerde katod olarak kullanılır. Tungsten diskler otomotiv distrübütör noktalarında ve pek çok üründe bağlantı noktası olarak kullanılır.tungsten metali sıcak ve radyasyon kalkanı olarak, x-ışını bileşenleri ve katot ışın tüpleri ve yüksek ısılı fırınlarda ısıtıcı madde olarak da Tungsten özellikle uçak sanayiinde ağır metal olarak Tungsten in metallurjik olmayan uygulamaları ise; Tekstil sanayiinde kullanılan kimyevi maddeler, boyalar, matlaşmayan boyalar ve renkli gazlardır. Bazı tungsten bileşikleri ışık yayarlar ve renk maddelerinde, x- ışınlı ekranlarda, televizyon tplerinde ve florasans ışıklandırılmasında kullanılır. Sodyum tungstat da paslanmayı engelleyici olarak ve tekstil sanayiinde yanmaz madde olarak kullanılır. MOLIBDEN Molibden özel çeliklerde, pik demirlerde, nikel, kobalt ve titanyum bazlı alaşımlarda kullanılan çok yönlü bir alaşım maddesidir.molibden alaşım elementi olarak pekiştirmede, sağlamlık ve sertlik özelliği vermede, aşınmaya dayanıklı çeliklerde, döküm demirlerinde, demirsi metallerde kullanılır. Molibden ihtiva eden alaşımları; paslanmaz çelik, tüp ve boru şeklindeki aletlerin yapımında, süper ısıtıcılarda, çelik resistanslarında, petrol ürünlerinin elde edilmesinde ve kimyasal işlemlerde çok kullanılır. Kimyasal olarak çeşitli ve geniş kullanım alanları olan molibden boya maddesi olarak kumaş boyacılığında, alkol ve formaldehit elde edilmesinde de molibden katalizörleri kullanılır. Ayrıca, mıknatıs alaşımları, döküm karpitleri su ve gaz geçirmeyi önleyici materyallerin imalinde ve son yıllarda da sürtünmeyi azaltıcı özelliğinden dolayı motorlu vasıtaların yağ ve greslerine eklenmektedir. NİKEL Kimya endüstrisinde; Nikel alaşımları olarak metal korozyonuna maruz yerlerde, kostik solüsyonların dengelenmesinde ve petrol endüstrisinde, Fabrikasyon ürünlerde; Çatal, bıçak takımları, çekiç, pense gibi aletlerle diğer birçok ev ve hastahane aletlerinin yapımında, Uçak ve gemi endüstrisinde; Nikel süper alaşımları yüksek ısıda basınç ve korozyona dayanıklı olduğundan, uçaklarıngaz türbinlerinde, jet motorlarının yapımında, ayrıca uçakların elektrolizle kaplanan bölgelerinde ve gemi yapımında tuz lorozyonuna karşı engelleyici olarak, Motorlu araçlar ve parçalarında; Elektrikli makinalar ve parçalarında; Yapı malzemelerinde, sıvı ve katı yağlarda hidrojenasyonu sağlamak üzere batarya ve yakıt hücrelerinde ve seramik malzemelerde emaye ile demir arasında bağlayıcı olarak kullanılır. KALAY Kalay, teneke yapımında, kaplamacılıkta, çeşitli alaşımlar, lehim ve kimyasal madde yapımında kullanılır. Otomotiv endüstrisinde de motor yataklarında, kaporta, radyatör, yağ ve hava filtrelerinde kullanılır. Uçak ve gemi endüstrisi ile elektronik ve elektrik sanayinde geniş bir kullanım alanı vardır. Kimya sanayiinde boya, parfüm, sabun, poliüratan üretiminden diş macunu yapımına kadar geniş bir alanda tüketilir.

4 Bunların yanında, matbaacılıkta, mutfak malzemeleri ve cam endüstrisinde de ALTIN Metallerin Kullanım Alanları Altın ın tüketildiği alanları sıralayacak olursak; Kuyumculuk, Altın kaplama ve süsleme, Elektrik / elektronik, Diş hekimliği Dekoratif kullanım Madalya yapımı, Resmi para, Külçe stokları dır. Ayrıca, gümüş, platin ve palladyum gibi metallerle alaşım halinde uzay endüstrisinde, tekstil sanayiinde altın tel ve iplik yapımında ve kimya endüstrisinde paslanmaya dayanıklı alet yapımında kullanılmaktadır GÜMÜŞ Gümüş ün tüketildiği alanları sıralayacak olursak; Fotograf sanayii, Elektronik, Para imali, Süs eşyası ve takı yapımı, Alaşımlar, Dişçilik tir. Ayrıca, yapay yağmur yağdırmakta, ayna sırlarının yapımında, bilgisayar röle kontaklarında, pil yapımında da BOR Çok geniş ve çeşitli alanlarda ticari olarak kullanılan bor mineralleri ve ürünlerinin kullanım alanları giderek artmaktadır. Üretilen bor minerallerinin % 10 a yakın bir bölümü doğrudan mineral olarak tüketilirken geriye kalan kısmı bor ürünleri elde etmek için Bor mineralleri ve ürünlerinin kullanıldiği sanayi dallarına aşağıdaki gruplarda toplamak mümkündür. -Cam sanayii -Seramik sanayii -Temizleme ve beyazlatma sanayii -Yanmayı önleyici (geciktirici) maddeler -Tarım -Metalurji -Nükleer uygulamalar -Diğer kullanım alanları Borun cam sanayi ve diğer endüstrilerdeki kullanımına ilişkin bazı bilgiler asağıda özetlenmistir. Cam Sanayii Bor, pencere camı, şişe camı v.b. sanayilerde ender hallerde Özel camlarda ise borik asit vazgeçilemeyen bir unsur olup, rafine sulu/susuz boraks, borik asit veya kolemanit/boraks gibi doğal haliyle Çok özel durumlarda potasyum pentaborat ve bor oksitler Bor, ergimiş haldeki cam ara mamulüne katıldiğinda onun viskozitesini arttırıp, yüzey sertliğini ve dayanıklılıgını yükselttiğinden ısıya karşi izolasyonunun gerekli görüldüğü cam mamüllerine katılmaktadır. Seramik Sanayii Emayelerin vizkozitesini ve doygunlaşma ısısını azaltan borik oksit % 20 ye kadar kullanılabilmektedir. Özellikle emayeye katılan hammaddelerin % si borik oksit olup, sulu boraks tercih edilir. Bazı hallerde borik oksit veya susuz boraks da kullanılır. Metalle kaplanan emaye onun paslanmasını önler ve görünüşüne güzellik katar. Çelik, aluminyum, bakır, altın ve gümüş emaye ile kaplanabilir. Emaye asite karsi dayanıklılıgıi arttırır. Mutfak aletlerinin çoğu emaye kaplamalıdır. Banyolar, kimya sanayi teçhizati, su tanklari, silahlar v.b. de kaplanır. Seramiği çizilmeye karşı dayanıklı kılan bor % 3-24 miktarinda kolemanit halinde sırlara katılır.

5 Temizleme ve Beyazlatma Sanayii Sabun ve deterjanlara mikrop öldürücü (jermisit) ve su yumusaıcı etkisi nedeniyle % 10 boraks dekahidrat ve beyazlatıcı etkisini artırmak için toz deterjanlara % oraninda sodyum perborat katılmaktadır.çamaşır yıkamada kullanılan deterjanlara katılan sodyum perborat (NaBO2H2O2.3H2O) aktif bir oksijen kaynağı oldugundan etkili bir ağartıcıdır. Yanmayı Önleyici (Geciktirici) Maddeler Borik asit ve boratlar selülozik maddelere, ateşe karşi dayanıklılık sağlarlar. Tutuşma sıcaklığına gelmeden selülozdaki su moleküllerini uzaklastırırlar ve oluşan kömürün yüzeyini kaplayarak daha ileri bir yanmayı engellerler. Bor bileşikleri plastiklerde yanmayı önleyici olarak giderek artan oranlarda Bu amaç için kullanilan bor bileşiklerinin başinda çinko borat, baryum metaborat, borfosfatlar ve amonyum fluoborat gelir. Tarım Bor mineralleri bitki örtüsünün gelişmesini artırmak veya önlemek maksadıyla kullanılmaktadir. Bor, değişken ölçülerde, birçok bitkinin temel besin maddesidir. Bor eksikligi görülen bitkiler arasinda yumru köklü bitkiler (özellikle şeker pancarı) kaba yoncalar, alfaalfalar, meyva agaçları, üzüm, zeytin, kahve, tütün ve pamuk sayılmaktadır. Bu gibi hallerde susuz boraks ve boraks pentahidrat içeren karışık bir gübre Bu da, suda çok eriyebilen sodyum pentaborat (NaB5O8.5H2O) veya disodyum oktaboratin (Na2B8O13) mahsulün üzerine püskürtülmesi suretiyle uygulanmaktadır.bor, sodyum klorat ve bromosol gibi bileşiklerle birlikte otların temizlenmesi veya toprağın sterilleştirilmesi gereken durumlarda da kullanilmaktadır. Metalurji Boratlar yüksek sıcaklaklarda düzgün, yapışkan, koruyucu ve temiz, çapaksız bir sıvı oluşturma özelligi nedeniyle demir dışı metal sanayiinde koruyucu bir cüruf oluşturucu ve ergitmeyi hızlandırıcı madde olarak Bor bilesikleri, elektrolit kaplama sanayiinde, elektrolit elde edilmesinde sarf edilmektedir. Borik asit nikel kaplamada, fluoboratlar ve fluoborik asitler ise; kalay kursun, bakır, nikel gibi demir dişi metaller için elektrolit olarak Alaşımlarda, özellikle çeliğin sertliğini artırıcı olarak kullanılmaktadir. Bu konuda ferrobor oldukça önem kazanmistır. Çelik üretiminde 50 ppm bor ilavesi çeliğin sertleştirilebilme niteliğini geliştirmektedir. Nükleer Uygulamalar Atom reaktörlerinde borlu çelikler, bor karbürler ve titanbor alasşmları kullanılır.paslanmaz borlu çelik, nötron absorbani olarak tercih edilmektedir. Yaklasık her bir bor atomu bir nötron absorbe etmektedir. Atom reaktörlerinin kontrol sistemleri ile soğutma havuzlarında ve reaktörün alarm ile kapatılmasında (B10) bor kullanılır. Diğer Kullanım Alanları Ahşap, malzeme prezervasyonu için sodyum oktaborat kullanilir. % 30 luk sodyum oktaborat çözeltisi ile muamele görmüs tahta malzeme yavaş yavaş kurutulursa bozunmadan ve küllenmeden uzun süre kullanılabilir. Silisyum üretiminde bor triklorür, polimer sanayiinde, esterleme ve alkilleme islemlerinde ve etil benzen üretiminde bor trifluorür katalizör olarak Bor karbür ve bor nitrür; döküm çeperlerinde yüksek sıcakliğa dayanıklı (refrakter) malzeme püskürtme memelerinde de aşinmaya dayanıklı (abrasif) malzeme olarak kullanılan önemli bileşiklerdir.araçların soğutma sistemlerinde korozyonu önlemek üzere boraks, antifiriz karışımına katkı maddesi olarak da kullanılır. Tekstil sanayiinde, nisastalı yapistırıcıların viskozitlerinin ayarlanmasinda, kazeinli yapıstırıcıların çözücülerinde,

6 proteinlerin ayrıştırılmasında yardımcı madde boru ve tel çekmede akılcılığı sağlayıcı madde, dericilikte kireç çöktürücü madde olarak boraks kullanılmaktadır TRONA Soda külünün pek çok kullanım alanı mevcut olmakla beraber en fazla cam sanayiinde hammadde olarak Diger kullanım alanları şunlardır. Kimya sanayiinde çesitli maddelerin üretiminde; Sodyum tripolyphosphate, Sodyum Silikat, Sodyum kromit ve sodyum dikromat, Sodyum bikarbonat, Sodyum karbonat peroxhdydrate. Sodyum seskikarbonat, Sodyum hexacyanoferrate, Chlorine monoxide, Deterjan sanayiinde, Su tasfiyesinde, Baca gazı desülfürizasyonunda, Selüloz ve kağıt sanayiinde, Alümina üretiminde, Sondaj çamurlarında, Galvaniz kaplama banyolarında, Kurşun rafinasyonunda, Bakır flotasyon konsantrelerinden telleryum un geri kazanılmasında, Rafine edilmiş diatomit in üretiminde, Fotografçılıkta, Bromine in üretiminde, Tar ın distilasyonunda, Hidrojen sülfitin geri kazanılmasında, Döküm kumlarında, Tekstil sanayiinde. Cam endüstrisi dünya soda külü tüketiminde % 46 lık bir payla en önemli kullanım alanı durumundadır. Bunu % 21 gibi bir payla kimya sanayii takip etmektedir.