تحقیق در مورد فلزات و کاربرد آنها

با فلزات بیشتر آشنا شوید!

ما هر روز در اطراف خود با وسایلی سر و کار داریم که بدون فلزات ساخته نمی‌شدند. از وسایل خانه و مدرسه گرفته تا خودروها، ساختمان‌ها و حتی گوشی موبایل! فلزات یکی از مهم‌ترین موادی هستند که در زندگی بشر نقش بزرگی دارند. اما فلز چیست؟ از کجا به دست می‌آید؟ و چرا این‌قدر کاربرد دارد؟ در این تحقیق می‌خواهیم با زبان ساده با فلزات، ویژگی‌ها، انواع آن و کاربردهایی که دارند آشنا شویم.

فلز چیست؟

فلز ماده‌ای سخت، براق و رسانا است که معمولاً از معادن به دست می‌آید. بیشتر فلزات قابلیت ذوب شدن دارند و می‌توان آن‌ها را به شکل‌های گوناگون درآورد. فلزات معمولاً خاکستری یا نقره‌ای رنگ هستند (به جز طلا و مس).

فلزات چگونه به دست می‌آیند؟

فلزها به‌صورت سنگ معدن در دل زمین وجود دارند. ابتدا این سنگ‌ها را از معادن استخراج می‌نمایند. سپس آن‌ها را در کارخانه‌ها ذوب و خالص می‌کنند تا فلز قابل استفاده به دست بیاید. مثلاً برای به‌دست آوردن آهن، سنگ آهن را از معدن خارج و سپس در کوره ذوب می‌کنند که آهن خالص از آن به دست می‌آید.

ویژگی‌های فلزات

فلزات ویژگی‌های خاصی دارند که باعث می‌شود برای ساخت وسایل گوناگون مناسب باشند:

سختی و استحکام: فلزات قوی و مقاوم هستند.

براق بودن: سطح آن‌ها برق می‌زند و نور را بازتاب می‌دهد.

قابلیت چکش‌خواری: می‌توان آن‌ها را به شکل دلخواه خم یا پهن کرد.

رسانای برق و گرما: یعنی برق و گرما را خیلی خوب عبور می‌دهند.

نقطه ذوب بالا: بیشتر فلزها در دمای خیلی زیاد ذوب می‌شوند.

انواع فلزات پرکاربرد

عبارتند از:

1- آهن

آهن فراوان‌ترین فلز در پوسته زمین است و پایه و اساس بسیاری از صنایع را تشکیل می‌دهد. این فلز به رنگ خاکستری یا نقره‌ای تیره است و از دل زمین به صورت سنگ آهن استخراج می‌شود. سپس در کارخانه‌ها آن را ذوب می‌کنند و به شکل‌های گوناگون درمی‌آورند.

آهن به‌تنهایی کمی شکننده است، اما وقتی با فلزات دیگر ترکیب می‌شود، بسیار مقاوم‌تر و محکم‌تر می‌شود. به این ترکیب‌ها “فولاد” می‌گویند. فولاد از آهن ساخته می‌شود و در ساخت بیشتر وسایل بزرگ و محکم به‌کار می‌رود.

🔧 مثال: بدنه خودرو، در و پنجره آهنی، میخ و پیچ

2- مس

مس یک فلز قرمز-نارنجی‌ رنگ است که برق و گرما را خیلی خوب منتقل می‌کند. این فلز از دل زمین به صورت سنگ معدن استخراج می‌شود و بعد از ذوب شدن، به ورقه یا سیم تبدیل می‌گردد.

مثال: سیم برق، قطعات داخل گوشی موبایل، وسایل گرمایشی

3- آلومینیوم

آلومینیوم یک فلز سبک، نقره‌ای رنگ و بسیار پرکاربرد است. این فلز برخلاف آهن، زنگ نمی‌زند و در برابر رطوبت مقاوم است. آلومینیوم در طبیعت به‌صورت سنگ بوکسیت یافت می‌شود و در کارخانه‌ها با روش‌های خاصی به فلز تبدیل می‌شود.

مثال: بدنه دوچرخه، قاب پنجره، هواپیما، قوطی نوشابه

4- طلا

طلا یکی از باارزش‌ترین و گران‌ترین فلزهای جهان است. رنگ آن زرد براق است و خیلی زیبا به نظر می‌رسد. این فلز در طبیعت به صورت تکه‌های کوچک در رودخانه‌ها یا داخل سنگ‌ها یافت می‌شود. طلا زنگ نمی‌زند، پوسیده نمی‌شود و در برابر هوا و آب مقاوم است. به همین دلیل، هزاران سال است که انسان‌ها از طلا برای ساخت وسایل زیبا و خاص استفاده می‌کنند.

مثال: گردنبند، انگشتر، قطعات گوشی موبایل

5- نقره

نقره نیز یک فلز گران‌بها است که رنگ آن سفید و براق می‌باشد. نقره مانند طلا بسیار زیبا و درخشان است. این فلز نیز از زمین استخراج می‌شود و از گذشته‌های دور برای ساخت وسایل زینتی و کاربردی مورد استفاده قرار می‌گرفت.

نقره رسانای بسیار خوبی برای برق است؛ حتی از مس هم بهتر! به همین دلیل در صنایع پیشرفته از آن استفاده می‌شود.

مثال: جواهرات، ظروف نقره‌ای، مدارهای الکترونیکی

6- روی (Zinc)

روی فلزی به رنگ خاکستری یا نقره‌ای است که شاید کمتر به چشم بیاید، اما کاربردهای زیادی دارد. روی معمولاً به‌تنهایی استفاده نمی‌شود؛ بلکه آن را با فلزهای دیگر ترکیب می‌کنند یا برای پوشش دادن به فلزات دیگر به کار می‌برند.

یکی از مهم‌ترین کاربردهای روی، جلوگیری از زنگ‌زدگی فلزهایی مثل آهن است. به این کار می‌گویند «گالوانیزه کردن»؛ یعنی پوشاندن آهن با یک لایه نازک از روی.

مثال: سقف فلزی، بدنه وسایل ضدزنگ

7- کروم

کروم یک فلز نقره‌ای، براق و بسیار سخت است. این فلز خاصیت ضد زنگ دارد و وقتی روی سطح فلزهای دیگر قرار بگیرد، باعث می‌شود آن‌ها دیرتر زنگ بزنند و ظاهرشان براق و زیبا شود.

مثال:قاشق، چنگال، سینک ظرفشویی، ساخت ابزار دقیق و مقاوم

8- نیکل

نیکل هم یک فلز نقره‌ای و براق است که بسیار محکم، مقاوم و ضد زنگ می‌باشد. از نیکل هم بیشتر برای ساخت آلیاژ (ترکیب با فلزهای دیگر) استفاده می‌شود، مخصوصاً در ساخت فولاد ضدزنگ و قطعات صنعتی.

نیکل هم مانند کروم، باعث می‌شود فلزات دیگر دیرتر زنگ بزنند. همچنین رسانای خوبی برای گرما و برق است و در ساخت باتری‌ها نیز استفاده می‌شود.

کاربردهای فلزات در زندگی ما

خانه: یخچال، اجاق گاز، قاشق، قابلمه، در و پنجره فلزی

مدرسه: میز و صندلی فلزی، تخته‌های پایه‌دار، ابزار آزمایشگاه

شهر: بدنه خودروها، پل‌ها، تیرهای چراغ برق، تابلوها

پزشکی: ایمپلنت دندان، وسایل جراحی، واکر و ویلچر

صنعت: ساخت کشتی، هواپیما، قطار، کارخانه‌ها و ماشین‌آلات

چرا فلزات زنگ می‌زنند؟

برخی از فلزات مانند آهن وقتی با آب و هوا تماس پیدا می‌کنند، زنگ می‌زنند و خراب می‌شوند. به همین دلیل آن‌ها را رنگ می‌زنند یا با فلزهای دیگر مثل روی یا کروم پوشش می‌دهند تا از زنگ‌زدگی جلوگیری شود.

فلزات و بازیافت

یکی از ویژگی‌های خوب فلزات این است که می‌توان آن‌ها را بارها و بارها بازیافت کرد بدون اینکه کیفیتشان کم شود. مثلاً قوطی نوشابه یا قطعات ماشین‌های قدیمی را می‌توان ذوب کرد و دوباره استفاده نمود. این کار باعث صرفه‌جویی در منابع و حفاظت از محیط زیست می‌شود.

نتیجه‌گیری

فلزات نقش بسیار مهمی در زندگی ما دارند. از وسایل ساده روزمره تا بزرگ‌ترین اختراعات بشر، همه به فلز وابسته هستند. دانستن درباره فلزات به ما کمک می‌کند تا بهتر قدر آن‌ها را بدانیم و در استفاده از منابع طبیعی صرفه‌جویی کنیم. حالا که بیشتر درباره فلزات می‌دانیم، بهتر می‌توانیم آن‌ها را در اطرافمان شناسایی کنیم و از اهمیتشان باخبر شویم.