用途：铁、铜、铝、锌

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简介

铁、铜、铝、锌等金属在我们的日常生活和工业生产中都非常重要。地壳由多种矿物质组成，其中一些金属及其矿石被认为是人类的主要资源。

铁、铜、铝和锌等金属是无机化合物，存在于地表以下，可以通过评估其特性轻松识别。这些金属可以通过其硬度、韧性、延展性、可塑性、弹性、抗拉强度、脆性和抗压强度等特性来识别。

什么是p区元素和d区元素？

铜、铁和锌等金属被称为d区元素，具有不同的原子序数，包括Cu-29、Fe-26和Zn-30。铝的原子序数为13，这种金属通常在元素周期表中被归类为p区元素。金属可以分为多种类型，包括黑色金属和有色金属。黑色金属包括铸铁和钢，而有色金属包括铜、锌和铝。

图1：汉伯顿的非铁金属加工废料

便携式文物计划/大英博物馆受托人，汉伯顿的非铁金属加工废料（FindID 434597），CC BY-SA 2.0

不含任何铁元素的金属被称为有色金属。这些金属不会被磁铁吸引，即使暴露在潮湿环境中也不会生锈。所有这些金属都是良好的导电体、导热体，并且根据其物理和化学性质在家庭和工业领域有着广泛的应用。

铁、铜、铝、锌的性质

下面列出了一些铁、铜、铝和锌的常见物理和化学性质。

• 锌及其合金（包括黄铜和白铜）具有重要的商业价值，是各种电化学电池的主要组成部分。

• 铝，用Al表示，是一种化学元素，是一种轻质银白色金属，属于元素周期表中p区的13族。这种丰富的金属元素通常被认为是地壳中的有色金属。

图2：常见的金属材料

• 锌被称为微量矿物质，通常存在于红肉、家禽和鱼类中，对人体维持新陈代谢、生长和发育至关重要。

• 铜被称为化学元素，用Cu表示，原子序数为29。它被认为是一种柔软、可锻造和延展性强的金属，具有较高的导热性和导电性。

• 铁被认为是一种坚硬、坚固的磁性银灰色金属，是一种化学元素，原子序数为26。它通常用于制造和建筑领域，主要以钢的形式存在。

铁的用途

下面列出了一些铁（Fe）的常见用途和益处。

• 铁有助于维持人体多种基本功能。铁主要提供胃肠道过程、整体能量和专注力、免疫系统。

• 铁还有助于维持体温并调节体内的血液。铁（Fe）的主要食物来源包括强化谷物、豆类、扁豆、豆腐、菠菜、干果、李子汁、强化面包、西兰花和坚果。

• 铁（Fe）被用作催化剂，通过哈伯法合成氨的过程中被加入。

• 铸铁可以被确定为黑色金属，通常会被磁铁吸引，并且在暴露于潮湿环境中时极易生锈。

锌的用途

下面列出了一些锌（Zn）的常见用途和益处。

• 锌被认为是电化学电池的主要成分，广泛用于制造电池。

• 锌的合金（包括黄铜和白铜）用于制造机器和工业工具。

• 锌（Zn）可用于生产染料、油漆、抗头皮屑洗发水和膳食补充剂。

• 锌层有助于保护其他金属免受腐蚀。锌主要用于热浸镀锌，其中镀锌钢是作为不锈钢的最佳且廉价替代品。

铜的用途

下面列出了一些铜（Cu）的常见用途和益处。

• 铜在管道和屋顶材料中有着广泛的应用。

• 铜有助于制造各种乐器、电路、印刷电路板、管道、排水沟、保险库和门。

• 铜是最佳的导电体，广泛用于电线和电缆。

铝的用途

下面列出了一些铝（Al）的常见用途。

• 像铝这样的可锻造金属被广泛用于生产餐具，因为它们可以通过轧制、模塑和扭曲过程转变为平板。

• 可塑性也被认为是金属的一种特性，当被敲打时，它允许金属转变为平板。例如，铝板用于制造飞机机身和门，因为它具有高耐久性和强度。

• 铝用于生产炊具，因为它重量轻、可锻造，并且是良好的导热体和导电体。

结论

所有金属，包括铁、铜、铝和锌，看起来都很有光泽，并在用化学物质抛光后使产品外观更佳。由于金属具有很高的耐久性、强度和可变形性，因此它们可以应用于各种结构应用中。

金属可以以固态和液态两种状态存在。处于固态的金属包括铁、铜、青铜、铁和铝。为了生产或制造多种材料，包括卫星、炊具、汽车、卫星等等，这些金属被广泛使用。

常见问题解答

Q1. 铝、铜、铁和钢等金属的主要用途是什么？

A1. 金属是良好的导电体和导热体。铝、铜、铁和钢等金属常被用于制造各种材料，如家用电器、电机、飞机机身和门、汽车等。

Q2. 人体中铁（Fe）的必要性是什么？

A2. 铁（Fe）可以在多种食物中找到，包括肉类、鱼类和家禽。它有助于为身体提供能量，调节血压和体温，并有助于提高血红蛋白水平。