20種類の金属を徹底解説:特性と用途
金属とは何か?
金属とは、新しく調製、研磨、または破断されたときに光沢のある外観を示し、電気と熱を比較的よく伝導する材料です。金属は一般に延性(ductile)または展性(malleable)を持ちます。金属は鉄のような化学元素、ステンレス鋼のような合金、あるいはポリマー硫黄窒化物のような分子化合物の場合があります。
物理学では、絶対零度の温度で電気を伝導する物質を一般的に金属と見なします。通常金属と分類されない多くの元素や化合物が、高圧下では金属的性質を帯びます。
例えば、非金属のヨウ素は大気圧の40倍から17万倍の圧力で徐々に金属になります。同様に、金属と見なされている物質が非金属になることもあります。例えば、ナトリウムは大気圧の約200万倍の圧力で非金属になります。
化学では、物理学の観点からは脆い金属とされるヒ素とアンチモンの2元素が、その化学的性質(ヒ素は主に非金属的、アンチモンは金属性と非金属性の中間)から半金属として認識されています。
周期表の118元素のうち約95元素が金属(または金属の可能性が高い)です。この数が不正確なのは、金属、非金属、半金属の境界が、関連するカテゴリーの一般的に受け入れられた定義がないためにわずかに変動するためです。
世の中には数千種類の金属があり、それぞれが非常に特定の用途向けに開発されています。
金属の分類
金属は物理的または化学的性質に基づいて分類できます。以下のサブセクションで説明するカテゴリーには以下が含まれます:
- 鉄系金属と非鉄系金属
- 脆性金属
- 難融金属
- 白色金属
- 重金属と軽金属
- 卑金属、貴金属、プレシャスメタル
- バルブメタル
1. 鉄系金属と非鉄系金属
鉄系金属は鉄を含み、非鉄系金属は鉄を含みません。より詳細には、鉄系と非鉄系それぞれが独自の特性を持ち、それらが最適な用途を決定します。
鉄系金属
純鉄は柔らかく延性が高すぎるため、工学材料としてはほとんど役に立ちません。鉄が冷えて液体から固体に変わるとき、金属中のほとんどの原子は整然とした層に密に詰まって配列します。
しかし、一部は配列が乱れ、転位と呼ばれる弱点領域を作ります。鉄片に応力がかかると、これらの領域の原子層が互いに滑り、金属が変形します。これが軟鉄の延性の始まりを説明しています。
しかし、鉄に炭素を添加することで、全く異なる特性を持つ様々な合金を作れます。これらを炭素鋼と呼びます。合金とは2つ以上の化学元素の混合物で、主成分が金属です。
代表的な鉄系金属には、合金鋼、炭素鋼、鋳鉄、錬鉄があります。これらは引張強度と耐久性で重宝されます。鉄系金属は輸送用コンテナ、産業用配管、自動車、鉄道レール、多くの商業・家庭用工具にも使用されます。
鉄系金属は炭素含有量が高いため、一般的に湿気と接触すると錆びやすくなります。このルールには2つの例外があります:錬鉄は純度が高いため錆に強く、ステンレス鋼はクロムの存在によって錆から保護されます。
ほとんどの鉄系金属は磁性を持つため、モーターや電気用途に非常に有用です。冷蔵庫のドアに磁石で買い物リストを貼れるのは、鉄系金属が使われているからです。
非鉄系金属
非鉄系金属にはアルミニウム、銅、鉛、亜鉛、錫、および金や銀のような貴金属が含まれます。鉄系材料に対する主な利点は展性です。また鉄を含まないため、錆や腐食への耐性が高く、雨樋、液体配管、屋根材、屋外看板に最適です。
最後に、非磁性であることは多くの電子・配線用途で重要です。
2. 脆性金属
ほぼすべての金属は展性または延性がありますが、ベリリウム、クロム、マンガン、ガリウム、ビスマスなど少数は脆性です。ヒ素とアンチモンを金属と認めるなら、これらも脆性です。体積弾性率と剛性率の比(Pughの基準)の値が低いことは、固有の脆性を示唆します。
3. 難融金属
材料科学、冶金学、工学において、難融金属とは熱と摩耗に非常に強い金属を指します。どの金属がこのカテゴリーに属するかは定義によりますが、最も一般的な定義ではニオブ、モリブデン、タンタル、タングステン、レニウムが含まれます。これらはすべて融点が2000℃以上で、室温で高硬度を持ちます。
4. 白色金属
白色金属とは、比較的低い融点を持つ白色の金属(またはその合金)の総称です。亜鉛、カドミウム、錫、アンチモン(ここでは金属として計上)、鉛、ビスマスなどが含まれ、そのうちいくつかはかなり有毒です。
イギリスでは、美術取引において「白色金属」という用語をオークションカタログで使用し、英国分析検定局の刻印がない外国の銀製品を指しますが、それでも銀と理解され、それに応じて価格がつけられます。
5. 重金属と軽金属
重金属とは、比較的密度の高い金属または半金属です。より具体的な定義が提案されていますが、広く受け入れられたものはありません。一部の重金属はニッチな用途があり、または著しく有毒ですが、微量で必須のものもあります。それ以外のすべての金属は軽金属です。
6. 卑金属、貴金属、プレシャスメタル
化学では、卑金属は容易に酸化または腐食する金属を非公式に指す用語です。例えば、塩酸(HCl)と容易に反応して金属塩化物と水素を生成します。例として鉄、ニッケル、鉛、亜鉛があります。銅は比較的容易に酸化されるため卑金属と見なされますが、HClとは反応しません。
粉末1g、圧縮シリンダー1g、ペレット1gとして示されるロジウム(貴金属)
貴金属という用語は一般的に卑金属と対比して使用されます。貴金属はほとんどの卑金属と異なり、腐食や酸化に強いです。希少性が認識されるため、多くの場合プレシャスメタルでもあります。例として金、プラチナ、銀、ロジウム、イリジウム、パラジウムがあります。
錬金術と貨幣学では、卑金属という用語はプレシャスメタル(高い経済的価値を持つ金属)と対比されます。錬金術師の長年の目標は、銀や金などの貨幣金属を含む卑金属をプレシャスメタルへ変換することでした。
化学的に見ると、プレシャスメタル(貴金属と同様)はほとんどの元素より反応性が低く、高い光沢と高い電気伝導性を持ちます。最もよく知られるプレシャスメタルは金と銀です。両方とも工業用途がありますが、美術、宝飾、貨幣用途でより知られています。その他のプレシャスメタルには白金族金属があります:ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、プラチナ。そのうちプラチナが最も広く取引されています。
7. バルブメタル
電気化学において、バルブメタルとは一方向にのみ電流を通す金属です。
金属の種類
金属は大きく2つのグループに分けられます:鉄系金属は鉄を含むもの、非鉄系金属は鉄を含まないものです。
以下は金属の種類です:
- 鋼
- 炭素鋼
- 合金鋼
- ステンレス鋼
- 鉄(錬鉄または鋳鉄)
- アルミニウム
- マグネシウム
- 銅
- 真鍮
- 青銅
- 亜鉛
- チタン
- タングステン
- ニッケル
- コバルト
鉄(錬鉄または鋳鉄)
地球の地殻の約5%、宇宙で6番目に多い元素として、鉄は非常に豊富で極めて人気のある金属です。非合金鉄は不安定な元素で、空気中の酸素と容易に反応して酸化鉄を形成します。より安定させるため、他の元素と合金化して鋼を作るのが一般的です。
鉄は調理器具に用いられます。多孔質な表面と熱した油の組み合わせが食材のこびりつきを防ぐためです。非常に高い融点を持つため、鋳鉄は薪ストーブの製造に使用されます。重金属である鉄は剛性を提供し振動を減らすため、重機のフレームやベースの製造によく使われます。
高炉を用いて鉄鉱石から鉄を抽出します。銑鉄は高炉の最初の段階で抽出され、さらに精製して純鉄にできます。この鉄は多くの場合、鋼やその他の合金の原料になります。生産される金属のほぼ90%が鉄系金属です。
まず、鋼の主要成分です。それ以外にも、鉄が使用される理由とともにいくつかの用途を挙げます:
- 調理器具 – 多孔質な表面に調理油が染み込み、天然のノンスティック表面を形成
- 薪ストーブ – 鋳鉄は融点が極めて高いため、高温に耐えられる
- 重機のベースとフレーム – この重金属は振動を減らし剛性を提供
例えば鋼は鉄系金属であり、多様な用途があります。鋼について学ばずに鉄の真の可能性を理解することはできません。
鋼(スチール)
純鉄は他の金属より強いですが、改善の余地があります。まず、純鉄は耐食性がありません。鉄の腐食を防ぐには多額の費用とエネルギーが必要です。一方で、高密度のため非常に重いです。これらの欠点により、構造物の建設と維持が困難になります。
鉄に炭素を添加すると、これらの弱点がある程度緩和されます。一定の限度までの鉄と炭素の混合物を炭素鋼と呼びます。鉄に炭素を加えると、鉄がはるかに強くなり、その他の優れた特性も得られます。
これは現代世界で間違いなく最も豊富な金属です。定義により、鋼は単に鉄(元素)と炭素の混合物です。この比率は通常、鉄99%、炭素1%程度ですが、多少変動します。
2017年には世界で18億トン以上の鋼が生産されました(うち半分は中国)。アフリカゾウの平均体重は約5トンです。ゾウを積み上げて月への奇妙な橋を作ろうとしても(実際には不可能)、毎年作られる鋼の重量には及びません。
実は鋼には多くの種類があります。主なタイプの概要を示します:
炭素鋼
これは基本の鋼で、良質な炭素と鉄からなり、ごく少量の他元素が添加されることもあります。大まかに低炭素、中炭素、高炭素鋼の3カテゴリーがあります。炭素が多いほど硬く強くなります。炭素が少ないほど安価で柔らかく、製造しやすくなります。
炭素鋼は建設資材、単純な機械部品、さまざまな工具として最も一般的に使用されます。
合金鋼
遺伝子組み換えされた鋼のようなものです。合金鋼は混合物に他の元素を添加して作られます。これにより特性が変わり、金属を本質的にカスタマイズ可能にします。製造コストが一般的にまだ非常に安いため、非常に一般的な金属タイプです。
鋼の一般的な合金元素にはマンガン、バナジウム、クロム、ニッケル、タングステンがあります。これらそれぞれが金属の特性を異なる方法で変化させます。
例えば、合金鋼は高性能ギアに強度を追加し、医療用インプラントに耐食性と耐摩耗性を与え、パイプラインの耐圧を高めます。金属界の「働き者」と広く見なされています。
ステンレス鋼
技術的には合金鋼の一種ですが、種類が非常に多く大量に存在するため、通常独自のカテゴリーとして扱われます。これは耐食性に特化した鋼です。
基本的には相当量のクロムを含む鋼です。クロムは腐食すると超薄膜のバリアを形成し、錆の進行を遅らせます。バリアを剥がしても、新しいバリアが即座に形成されます。
キッチンでよく見かけます:ナイフ、テーブル、調理器具、食品と接触するあらゆるもの。
注意: ステンレス鋼だからといって錆びないわけではありません。組成によって防錆程度は異なります。海水環境で使用されるステンレス鋼は特に耐食性が高くなければ腐食します。しかし、すべてのステンレス鋼の種類は、適切に清掃・手入れしなければ錆びます。
アルミニウム
アルミニウムは主にボーキサイト鉱石から得られます。軽量、強靭、機能的です。地球上で最も広く存在する金属で、その用途はあらゆるところに浸透しています。
耐久性、軽量、耐食性、電気伝導性、ほとんどの金属と合金を形成できる能力などの特性によるものです。また磁化せず、機械加工が容易です。
金属としては比較的モダンです。アルミニウムが初めて製造されたのは1825年で、以来、大規模な成果の基盤となってきました。
例えば、驚異的な強度重量比により、飛行や月面着陸の実現に大きく貢献した金属です。容易に成形可能(展性があり)、錆びないため、缶飲料に最適です。そして(議論の余地はありますが)最も重要なのは、非常に薄いシートにでき、新鮮な魚を完璧にジューシーにバーベキューできることです。
アルミニウムの製造プロセスは他の金属よりやや複雑ですが、実際には非常に一般的な金属です。地球上で最も一般的な非鉄(鉄を含まない)金属です。
錆びませんが、酸化します。定義上「錆びる」のは鉄だけです。アルミニウムは塩と接触すると腐食しますが、水とは腐食しません。このため、淡水用ボートの製造に非常に有用です。
マグネシウム
マグネシウムは非常に魅力的な金属です。アルミニウムの約2/3の重量で、同等の強度を持ちます。この特性によりますます一般的になっています。最も一般的には合金として使用されます。つまり、他の金属や元素と混ぜて、特定の特性を持つハイブリッド材料を作ります。これにより製造プロセスも容易になります。
マグネシウムの最も人気のある用途の一つは自動車産業です。高強度軽量化においてアルミニウムより一歩進んでおり、コストも天文学的に高いわけではありません。
高性能車ではホイールリム、エンジンブロック、トランスミッションケースなどにマグネシウムが使われています。ただし欠点もあります。アルミニウムと比べてより容易に腐食します。例えば、水と接触すると腐食しますが、アルミニウムは水では腐食しません。
全体的にアルミニウムの約2倍の価格ですが、製造では一般的に扱いが速いです。マグネシウムは非常に引火しやすく、極めて高温で燃えます。金属切屑、粉末は爆発防止のため慎重に廃棄する必要があります。
銅
様々な金属の種類について語るとき、銅とその合金は外せません。成形が容易なため長い歴史があります。今日でも産業で重要な金属です。自然界に純粋な形で存在しないため、製錬と鉱石からの抽出が必要です。
金属は良導体ですが、銅は特に際立っています。優れた電気伝導性により、電気回路の導体として用いられます。その伝導性は銀に次いで第2位です。優れた熱伝導性も持つため、多くの調理器具が銅製です。
銅も古くからある金属です。今日では合金として(後で詳述)、または比較的純粋な状態で見かけます。一般的な用途には電子機器、水道管、自由を象徴する巨大な像があります。銅はパティナ(酸化被膜)を形成し、これがさらなる腐食を防ぎます。つまり、緑色に変色して腐食が止まり、何世紀も持続します。
自由の女神像は銅製で、パティナ(酸化層)に覆われ、緑青色に見えます。
真鍮
真鍮は実際には銅と亜鉛の合金です。金色を帯びた黄色い金属で、多くの理由で非常に有用です。金に似た色合いが装飾用として非常に人気があります。アンティーク家具の取っ手やノブによく使われます。
各金属の量は、求められる電気的・機械的特性によって変わります。またアルミニウム、鉛、マンガンなどの他の金属元素を微量含むこともあります。
真鍮は錠前、ベアリング、配管、楽器、工具、継手などの低摩擦用途に最適です。発火を防ぎ、可燃性環境での使用を可能にする本質安全用途では不可欠です。
また非常に展性が高く、叩き延ばして成形できます。真鍮のもう一つの素晴らしい特性は、決して火花を出さないことです。例えば鋼製ハンマーは叩き方によって火花を出すことがありますが、真鍮ハンマーは出しません。このため、可燃性ガス、液体、粉末が存在する場所で真鍮工具が最適です。
青銅
青銅も銅の合金ですが、亜鉛の代わりに錫を含みます。リン、マンガン、シリコン、アルミニウムなどの他元素を添加すると、特性が向上し特定の用途に適するようになります。
青銅は脆く、硬く、疲労に強いです。また優れた電気・熱伝導性と耐食性を持ちます。鏡や反射板の製造に用いられます。電気接点にも使用されます。耐食性があるため、水中部品や船舶部品に使用されます。
青銅は歴史的に大きな意義を持ち(青銅器時代など)、識別しやすい金属です。よく見かけるのは大型の教会の鐘です。青銅はタフで強いため、鳴らしても他の金属のように割れたり曲がったりしません。音も良く響きます。
現代では彫刻や芸術、ばねとベアリング、ギター弦などに使用されます。青銅は人類初の人工合金でした。
亜鉛
亜鉛は広く普及した金属で、医療と産業分野で多くの用途があります。亜鉛は他の金属を保護するコーティングによく使用されます。例えば、亜鉛メッキ鋼は基本的に鋼を亜鉛に浸したものです。これにより防錆効果があります。亜鉛は電気、ハードウェア、自動車産業向けのダイカスト製造にも使用されます。
亜鉛は電気化学的ポテンシャルが低いため、海洋用途で他の金属の腐食を犠牲陽極保護で防ぐのに用いられます。犠牲亜鉛陽極がバルブ、パイプライン、タンクを保護します。
単体では融点がかなり低く、鋳造が非常に容易という興味深い金属です。溶融時によく流れ、出来上がった部品は比較的強靭です。再溶融してリサイクルするのも非常に容易です。
チタン
チタンは強靭で軽量であるため、重要な工業用金属です。480℃という高温でも高い熱的安定性を持ちます。これらの特性により、航空宇宙産業で用いられます。軍事装備も用途の一つです。耐食性もあるため、医療用途でも使用されます。化学工業とスポーツ用品産業でも使われています。
驚異的な現代金属です。1791年に発見され、1910年に純粋な形で初めて作られ、1932年に実験室外で初めて製造されました。チタンは実際には一般的(地球上で7番目に豊富な金属)ですが、精錬が非常に困難です。これが高価な理由です。しかし、それだけの価値があります:
チタンは生体適合性があり、人体が拒絶反応を示しません。医療用インプラントは一般的にチタン製です。強度重量比は他のどの金属よりも高く、飛行するあらゆるものに極めて価値があります。
チタン窒化物(高エネルギー真空中で窒素と反応させたチタン)は、非常に硬く低摩擦のコーティングで、金属切削工具に適用されます。チタンは単体では自然界に存在せず、常に他の元素と結合しています。
タングステン
タングステンはすべての純粋な金属の中で最高の融点と最高の引張強度を持ちます。これが非常に有用な理由です。
全タングステンの約半分はタングステンカーバイドの製造に使用されます。これは非常に硬い材料で、切削工具(鉱山・金属加工用)、研磨剤、重機器に使われます。チタンや耐熱超合金を容易に切削できます。
スウェーデン語の「tungsten(重い石)」に由名します。鉛の約1.7倍の密度です。タングステンは人気の合金元素でもあります。融点が非常に高いため、ロケットノズルのように極端な温度に耐えなければならない部品を作るために他の元素と合金化されることがよくあります。
ニッケル
ニッケルは至る所で使われる非常に一般的な元素です。最も一般的な用途はステンレス鋼の製造で、金属の強度と耐食性を高めます。実は世界のニッケルの約70%がステンレス鋼製造に使われています。
興味深いことに、アメリカの5セント硬貨の組成におけるニッケルはわずか25%です。ニッケルはメッキや合金化にもよく使われます。実験室や化学機器のコーティング、非常に滑らかな研磨面が必要なものに使用できます。
ニッケルの名は中世ドイツの民間伝承に由来します。ニッケル鉱石は銅鉱石に似ていますが、古い鉱夫がそれから銅を得られなかったとき、ニッケルといういたずら好きな精霊のせいにしました。
コバルト
長い間、絵具や染料の青色顔料を作るために使われてきた金属です。今日では主に耐摩耗性、高強度の鋼合金の製造に使用されます。コバルトは単独で採掘されることはほとんどなく、実は銅とニッケルの生産における副産物です。
錫
錫は非常に柔らかく展性があります。青銅(錫1/8、銅7/8)などの合金元素として使用されます。ピューター(85-99%)の主要成分でもあります。錫の延べ棒を曲げると「錛の泣き(tin cry)」と呼ばれる音が聞こえます。これは結晶構造が再編成される際のツァング音(ツイニングと呼ばれる現象)です。
鉛
鉛は非常に柔らかく展性があり、かつ非常に高密度で重い金属です。融点もかなり低いです。鉛は高い機械加工性と耐食性を持つ金属です。配管と塗料が用途の一部です。
鉛はガソリンのアンチノッキング剤として使用されていました。後に、この鉛の副産物が深刻な健康被害を引き起こすことが判明しました。鉛は現在でも弾薬、自動車バッテリー、放射線遮蔽、ウエイト、ケーブル被覆などで一般的です。
1800年代に鉛がかなり有毒であることが発見されました。そのため現代ではあまり一般的ではありませんが、それほど昔ではない時期まで塗料や弾丸などに含まれていました。
鉛は神経毒で、脳損傷や行動障害などを引き起こす可能性があります。
それでも現代的な用途があります。例えば、放射線遮蔽に最適です。銅合金に時折添加して切削性を向上させることもあります。銅-鉛合金はベアリングの性能向上によく使用されます。
シリコン
厳密には、シリオンは半金属です。金属的性質と非金属的性質の両方を持ちます。例えば、金属のように見えます。固体で光沢があり、曲げられ、融点が高いです。しかし、電気を伝導するのは非常に下手です。これが完全な金属と見なされない理由の一部です。
それでも、金属によく含まれる元素です。合金化に使用すると金属の特性をかなり変えられます。例えば、アルミニウムにシリコンを添加すると溶接しやすくなります。
クロム
クロムは炭素とおそらくダイヤモンドの次に物理的に硬い元素です。通常、他の金属の強度を高めるための合金元素として使用されます。
融点は約2000℃と高いです。外観では独特の反射を持ち、他の金属の表面仕上げ改善に使用できます。
リチウム
リチウムは軟金属またはアルカリ金属グループに分類されます。銀白色の光沢があり魅力的に見えます。ガラスとセラミックの強度向上に使用されます。
金属の種類(金属リスト)
原子番号順の金属リストです。
| 番号 | 原子番号 | 元素記号 | 金属元素 |
|---|---|---|---|
| 1 | 3 | Li | リチウム |
| 2 | 4 | Be | ベリリウム |
| 3 | 11 | Na | ナトリウム |
| 4 | 12 | Mg | マグネシウム |
| 5 | 13 | Al | アルミニウム |
| 6 | 19 | K | カリウム |
| 7 | 20 | Ca | カルシウム |
| 8 | 21 | Sc | スカンジウム |
| 9 | 22 | Ti | チタン |
| 10 | 23 | V | バナジウム |
| 11 | 24 | Cr | クロム |
| 12 | 25 | Mn | マンガン |
| 13 | 26 | Fe | 鉄 |
| 14 | 27 | Co | コバルト |
| 15 | 28 | Ni | ニッケル |
| 16 | 29 | Cu | 銅 |
| 17 | 30 | Zn | 亜鉛 |
| 18 | 31 | Ga | ガリウム |
| 19 | 37 | Rb | ルビジウム |
| 20 | 38 | Sr | ストロンチウム |
| 21 | 39 | Y | イットリウム |
| 22 | 40 | Zr | ジルコニウム |
| 23 | 41 | Nb | ニオブ |
| 24 | 42 | Mo | モリブデン |
| 25 | 43 | Tc | テクネチウム |
| 26 | 44 | Ru | ルテニウム |
| 27 | 45 | Rh | ロジウム |
| 28 | 46 | Pd | パラジウム |
| 29 | 47 | Ag | 銀 |
| 30 | 48 | Cd | カドミウム |
| 31 | 49 | In | インジウム |
| 32 | 50 | Sn | 錫 |
| 33 | 55 | Cs | セシウム |
| 34 | 56 | Ba | バリウム |
| 35 | 57 | La | ランタン |
| 36 | 58 | Ce | セリウム |
| 37 | 59 | Pr | プラセオジム |
| 38 | 60 | Nd | ネオジム |
| 39 | 61 | Pm | プロメチウム |
| 40 | 62 | Sm | サマリウム |
| 41 | 63 | Eu | ユウロピウム |
| 42 | 64 | Gd | ガドリニウム |
| 43 | 65 | Tb | テルビウム |
| 44 | 66 | Dy | ジスプロシウム |
| 45 | 67 | Ho | ホルミウム |
| 46 | 68 | Er | エルビウム |
| 47 | 69 | Tm | ツリウム |
| 48 | 70 | Yb | イッテルビウム |
| 49 | 71 | Lu | ルテチウム |
| 50 | 72 | Hf | ハフニウム |
| 51 | 73 | Ta | タンタル |
| 52 | 74 | W | タングステン |
| 53 | 75 | Re | レニウム |
| 54 | 76 | Os | オスミウム |
| 55 | 77 | Ir | イリジウム |
| 56 | 78 | Pt | プラチナ |
| 57 | 79 | Au | 金 |
| 58 | 80 | Hg | 水銀 |
| 59 | 81 | Tl | タリウム |
| 60 | 82 | Pb | 鉛 |
| 61 | 83 | Bi | ビスマス |
| 62 | 84 | Po | ポロニウム |
| 63 | 87 | Fr | フランシウム |
| 64 | 88 | Ra | ラジウム |
| 65 | 89 | Ac | アクチニウム |
| 66 | 90 | Th | トリウム |
| 67 | 91 | Pa | プロトアクチニウム |
| 68 | 92 | U | ウラン |
| 69 | 93 | Np | ネプツニウム |
| 70 | 94 | Pu | プルトニウム |
| 71 | 95 | Am | アメリシウム |
| 72 | 96 | Cm | キュリウム |
| 73 | 97 | Bk | バークリウム |
| 74 | 98 | Cf | カリフォルニウム |
| 75 | 99 | Es | アインスタイニウム |
| 76 | 100 | Fm | フェルミウム |
| 77 | 101 | Md | メンデレヴィウム |
| 78 | 102 | No | ノーベリウム |
| 79 | 103 | Lr | ローレンシウム |
| 80 | 104 | Rf | ラザホージウム |
| 81 | 105 | Db | ドブニウム |
| 82 | 106 | Sg | シーボーギウム |
| 83 | 107 | Bh | ボーリウム |
| 84 | 108 | Hs | ハassium |
| 85 | 109 | Mt | マイトネリウム |
| 86 | 110 | Ds | ダームスタチウム |
| 87 | 111 | Rg | レントゲニウム |
| 88 | 112 | Cn | コペルニシウム |
| 89 | 113 | Nh | ニホニウム |
| 90 | 114 | Fl | フレロビウム |
| 91 | 115 | Mc | モスコビウム |
| 92 | 116 | Lv | リバモリウム |
よくある質問
金属とは?
金属とは、新しく調製、研磨、または破断されたときに光沢のある外観を示し、電気と熱を比較的よく伝導する材料です。金属は一般に展性または延性を持ちます。金属は鉄のような化学元素、ステンレス鋼のような合金、あるいはポリマー硫黄窒化物のような分子化合物の場合があります。
金属の種類は?
20種類の異なる金属:
- 鋼。炭素鋼。合金鋼。ステンレス鋼。
- 鉄(錬鉄または鋳鉄)
- アルミニウム
- マグネシウム
- 銅
- 真鍮
- 青銅
- 亜鉛
金属は何種類ある?
世界の既知の化学元素の約75%が金属として分類されます。しかし、周期表には5つの明確な金属タイプがあります。英国王立化学会によると、周期表には94の金属がリストされています。
金属の10の例は?
金属の例:アルミニウム、銅、鉄、錫、金、鉛、銀、チタン、ウラン、亜鉛。よく知られる合金には青銅と鋼があります。金属の研究は冶金学と呼ばれます。
金属の3つのカテゴリーは?
鉄系金属、非鉄系金属、合金の3主なタイプがあります。鉄系金属は主に鉄と少量の他元素で構成されます。
5つの一般的な金属は?
アルミニウム、カドミウム、クロム、銅、鉄、鉛、ニッケル、錫、亜鉛、またはこれらの組み合わせは一般的な金属と見なされます。
銀は金属?
銀は比較的柔らかく光沢のある金属です。空気中で硫黄化合物が表面と反応し黒色の硫化銀を形成するため、ゆっくりと変色します。スターリングシルバーは92.5%の銀を含み、残りは銅や他の金属です。
ダイヤモンドは金属?
ダイヤモンドは炭素の一種であるため、例外的なカテゴリーの非金属と見なされます。元素として分類されません。ダイヤモンドは通常高い屈折率を持ち、輝きを与えます。炭素の同素体です。
金属の4つのグループは?
これらの金属はさらにアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、典型金属に分類できます。
金属はいくつある?
110の元素が知られており、そのうち92は自然に存在し、残りは人工的に作られました。元素はさらに金属、非金属、半金属に分類されます。
10の非金属は?
17の非金属元素:水素、ヘリウム、炭素、窒素、酸素、フッ素、ネオン、リン、硫黄、塩素、アルゴン、セレン、臭素、クリプトン、ヨウ素、キセノン、ラドン。
10の非金属とその用途は?
いくつかの非金属とその用途:
- 酸素は呼吸に使用
- 塩素は浄水に使用
- リンは花火に使用
- 窒素などの非金属は肥料に使用
- グラファイトは良導体として使用
- カリウムは肥料に使用
- 窒素は植物に利用される
5つの半金属は?
一般的に認識されている6つの半金属:ホウ素、シリコン、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、テルル。あまり頻繁には分類されない5元素:炭素、アルミニウム、セレン、ポロニウム、アスタチン。
金属(中学レベル)とは?
金属は熱と電気を伝導し、展性と延性を持つ元素です。例:鉄(Fe)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、白金(Pt)、鉛(Pb)、カリウム(K)、ナトリウム(Na)、カルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)など。
金属の12の特性は?
金属の特性:
- 薄い板に叩き延ばせる(展性)
- 延性がある
- 熱と電気の良導体
- 光沢がある(つややかな外観)
- 高い引張強度
- 共鳴性がある
- 硬い
金属を説明すると?
金属は不透明で光沢のある元素で、熱と電気の良導体です。ほとんどの金属は展性と延性を持ち、一般に他の元素物質より高密度です。
金属(高校レベル)とは?
研磨でき、線に引ける(延性)、板に叩き延べられる(展性)、熱と電気の良導体である元素を金属と呼びます。金、銀、アルミニウムなど。
金属(中学2年レベル)とは?
金属とは硬く、光沢があり、展性、延性、共鳴性があり、熱と電気の良導体である材料です。例:鉄、銅、アルミニウム、カルシウム、マグネシウムなど。
金属の特徴は?
金属は光沢があり、展性、延性があり、熱と電気の良導体です。その他の特性:状態:水銀を除き室温で固体(ガリウムは暑い日に液体)。
金属と非金属の違いは?
金属は硬く金属光沢のある固体で、高い電気・熱伝導率、高い融点・沸点を持ちます。非金属はより柔らかく、しばしば色鮮やかな元素です。固体、液体、気体のいずれかの状態を取ります。
金属を識別するには?
金属片を識別するための現場識別法がいくつかあります。一般的な方法:表面外観、火花試験、切り屑試験、磁石試験、時には硬度試験。時には表面外観だけで識別できます。
金属は何でできている?
アルミニウム、銀、銅などの純粋な金属の多くは地球の地殻から得られます。鉱石(通常岩石中に存在する固体鉱物)の中にあり、そこから純金属を抽出する必要があります。純金属の特性は、他の金属と混ぜて合金にすることで改善できます。
金属はどう形成される?地球上で見つかるすべての金属は数十億年前に起源を持ちます。恒星の超高温環境で、単純な水素とヘリウム原子が融合してより重い元素を作りました。
金属はどこから来る?
アルミニウム、銀、銅などの純粋な金属の多くは地球の地殻から来ます。鉱石(通常岩石中に存在する固体鉱物)の中にあり、そこから純金属を抽出する必要があります。純金属の特性は、他の金属と混ぜて合金にすることで改善できます。
日常生活での金属の用途は?
日常生活での金属の用途10選:
- 宝飾品・装飾品に金、プラチナ、銀
- 建築目的で鉄と鋼
- 調理器具に鉄とアルミニウム
- 体温計は水銀を使用し温度監視に役立つ
- 絶縁電線はアルミニウム製
最も硬い人工金属は?
クロムは人類が知る最も硬い金属です。クロムを聞いたことがなくても、ステンレス鋼は知っているでしょう。クロムはステンレス鋼の主要成分で、様々な場面で使用されています。
参考資料:
- アルカリ金属とは?
- 周期表の非金属とは?
- 半金属は周期表のどこにある?
- 金属識別とは? – テストと識別のヒント
- 金属、非金属、半金属の特性
- 鉄系金属とは?
- 非鉄系金属とは?
- 金属メッキとは? – 定義、種類、利点
- 金属鋳造とは? – 定義、種類、プロセス
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