用途：鐵、銅、鋁、鋅

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簡介

鐵、銅、鋁、鋅等金屬在我們的日常生活和工業生產中都非常重要。地殼由多種礦物質組成，其中一些金屬及其礦石被認為是人類的主要資源。

鐵、銅、鋁和鋅等金屬是無機化合物，存在於地表以下，可以透過評估其特性輕鬆識別。這些金屬可以透過其硬度、韌性、延展性、可塑性、彈性、抗拉強度、脆性和抗壓強度等特性來識別。

什麼是p區元素和d區元素？

銅、鐵和鋅等金屬被稱為d區元素，具有不同的原子序數，包括Cu-29、Fe-26和Zn-30。鋁的原子序數為13，這種金屬通常在元素週期表中被歸類為p區元素。金屬可以分為多種型別，包括黑色金屬和有色金屬。黑色金屬包括鑄鐵和鋼，而有色金屬包括銅、鋅和鋁。

圖1：漢伯頓的非鐵金屬加工廢料

行動式文物計劃/大英博物館受託人，漢伯頓的非鐵金屬加工廢料（FindID 434597），CC BY-SA 2.0

不含任何鐵元素的金屬被稱為有色金屬。這些金屬不會被磁鐵吸引，即使暴露在潮溼環境中也不會生鏽。所有這些金屬都是良好的導電體、導熱體，並且根據其物理和化學性質在家庭和工業領域有著廣泛的應用。

鐵、銅、鋁、鋅的性質

下面列出了一些鐵、銅、鋁和鋅的常見物理和化學性質。

• 鋅及其合金（包括黃銅和白銅）具有重要的商業價值，是各種電化學電池的主要組成部分。

• 鋁，用Al表示，是一種化學元素，是一種輕質銀白色金屬，屬於元素週期表中p區的13族。這種豐富的金屬元素通常被認為是地殼中的有色金屬。

圖2：常見的金屬材料

• 鋅被稱為微量礦物質，通常存在於紅肉、家禽和魚類中，對人體維持新陳代謝、生長和發育至關重要。

• 銅被稱為化學元素，用Cu表示，原子序數為29。它被認為是一種柔軟、可鍛造和延展性強的金屬，具有較高的導熱性和導電性。

• 鐵被認為是一種堅硬、堅固的磁性銀灰色金屬，是一種化學元素，原子序數為26。它通常用於製造和建築領域，主要以鋼的形式存在。

鐵的用途

下面列出了一些鐵（Fe）的常見用途和益處。

• 鐵有助於維持人體多種基本功能。鐵主要提供胃腸道過程、整體能量和專注力、免疫系統。

• 鐵還有助於維持體溫並調節體內的血液。鐵（Fe）的主要食物來源包括強化穀物、豆類、扁豆、豆腐、菠菜、乾果、李子汁、強化麵包、西蘭花和堅果。

• 鐵（Fe）被用作催化劑，透過哈伯法合成氨的過程中被加入。

• 鑄鐵可以被確定為黑色金屬，通常會被磁鐵吸引，並且在暴露於潮溼環境中時極易生鏽。

鋅的用途

下面列出了一些鋅（Zn）的常見用途和益處。

• 鋅被認為是電化學電池的主要成分，廣泛用於製造電池。

• 鋅的合金（包括黃銅和白銅）用於製造機器和工業工具。

• 鋅（Zn）可用於生產染料、油漆、抗頭皮屑洗髮水和膳食補充劑。

• 鋅層有助於保護其他金屬免受腐蝕。鋅主要用於熱浸鍍鋅，其中鍍鋅鋼是作為不鏽鋼的最佳且廉價替代品。

銅的用途

下面列出了一些銅（Cu）的常見用途和益處。

• 銅在管道和屋頂材料中有著廣泛的應用。

• 銅有助於製造各種樂器、電路、印刷電路板、管道、排水溝、保險庫和門。

• 銅是最佳的導電體，廣泛用於電線和電纜。

鋁的用途

下面列出了一些鋁（Al）的常見用途。

• 像鋁這樣的可鍛造金屬被廣泛用於生產餐具，因為它們可以透過軋製、模塑和扭曲過程轉變為平板。

• 可塑性也被認為是金屬的一種特性，當被敲打時，它允許金屬轉變為平板。例如，鋁板用於製造飛機機身和門，因為它具有高耐久性和強度。

• 鋁用於生產炊具，因為它重量輕、可鍛造，並且是良好的導熱體和導電體。

結論

所有金屬，包括鐵、銅、鋁和鋅，看起來都很有光澤，並在用化學物質拋光後使產品外觀更佳。由於金屬具有很高的耐久性、強度和可變形性，因此它們可以應用於各種結構應用中。

金屬可以以固態和液態兩種狀態存在。處於固態的金屬包括鐵、銅、青銅、鐵和鋁。為了生產或製造多種材料，包括衛星、炊具、汽車、衛星等等，這些金屬被廣泛使用。

常見問題解答

Q1. 鋁、銅、鐵和鋼等金屬的主要用途是什麼？

A1. 金屬是良好的導電體和導熱體。鋁、銅、鐵和鋼等金屬常被用於製造各種材料，如家用電器、電機、飛機機身和門、汽車等。

Q2. 人體中鐵（Fe）的必要性是什麼？

A2. 鐵（Fe）可以在多種食物中找到，包括肉類、魚類和家禽。它有助於為身體提供能量，調節血壓和體溫，並有助於提高血紅蛋白水平。