Металлы в истории человечества и технологическом прогрессе: от древних открытий до квантовых инноваций

На протяжении тысячелетий металлы были безмолвными свидетелями и активными участниками каждого этапа развития человеческой цивилизации. От первых примитивных инструментов, выкованных из самородков, до сложных сплавов, формирующих основу современной электроники и аэрокосмической промышленности, эти уникальные элементы неустанно двигали технологический прогресс. Их способность к изменению формы, прочность, проводимость и блеск вдохновляли на открытия, провоцировали революции и закладывали фундамент для бесчисленных изобретений.

Металлы — это не просто химические элементы; это краеугольные камни, на которых построено наше материальное благополучие. Обладая высокими показателями электропроводности и теплопроводности, ковкостью и характерным блеском, они определили облик многих эпох, дав им свои имена: Медный, Бронзовый, Железный века. Сегодня, в эпоху цифровых технологий и квантовых исследований, их роль лишь возрастает, требуя от науки и промышленности новых подходов к их получению, очистке и применению.

Цель настоящего реферата — провести комплексный анализ роли металлов в истории человечества и технологическом прогрессе. Мы начнем с изучения хронологии их открытия и освоения, погрузимся в мир их фундаментальных физико-химических свойств, разберем современные промышленные методы получения и рафинирования, рассмотрим многообразие металлических сплавов и их применение. Особое внимание будет уделено тому, как развитие атомной теории углубило наше понимание металлов, и как новейшие открытия в области квантовых материалов открывают двери в будущее. Наконец, мы обсудим современные вызовы и тенденции в металлургии, включая вопросы устойчивого развития и инновационные подходы к рециклингу, которые определяют облик этой стратегически важной отрасли.

Исторический путь металлов: От самородков до Железного века

История человечества неразрывно связана с историей освоения металлов. Каждый новый металл, каждая освоенная технология его обработки открывали перед нашими предками горизонты, недоступные ранее, и становились катализатором социальных, экономических и культурных перемен. Этот путь начался с простых находок и методом проб и ошибок привёл к формированию сложнейших металлургических процессов. Отсюда следует, что развитие человеческой цивилизации было бы немыслимо без постоянного совершенствования методов работы с металлами, что подчеркивает их фундаментальную значимость для всего нашего прогресса.

Первые шаги: Самородные металлы и холодная ковка

Путешествие человека в мир металлов началось в глубокой древности, задолго до появления письменности, когда наши предки совершенно случайно натыкались на блестящие «камни», которые отличались от обычных пород. Самые ранние археологические свидетельства использования металлов относятся к 9-му тысячелетию до нашей эры. Этими первыми спутниками человека стали медь, золото и серебро — металлы, которые встречаются в природе в самородном виде, то есть в чистой форме, не требующей сложной выплавки из руд.

Примечательным артефактом той эпохи является медный кулон, датируемый примерно 8700 годом до нашей эры, обнаруженный археологами в северном Ираке. Этот небольшой предмет свидетельствует о том, что человек не только находил, но и обрабатывал металл, придавая ему желаемую форму. В эпоху мезолита (примерно 10-7 тысячелетия до нашей эры) люди освоили так называемую холодную ковку. Этот примитивный, но эффективный метод заключался в деформации металлических самородков ударами каменного молота. Благодаря пластичности меди, из неё можно было создавать первые инструменты, наконечники и украшения без применения высоких температур, что являлось настоящим прорывом для того времени. Холодная ковка позволила увеличить прочность и изменить форму найденных самородков, сделав их более функциональными и эстетически привлекательными.

Медный и Бронзовый век: Зарождение металлургии

Идея о том, что камень может «плавиться» и затем застывать в новую форму, вероятно, возникла случайно. Возможно, первобытный человек бросил медный самородок в костёр, и, к своему удивлению, обнаружил, как он размягчается и принимает новую форму при охлаждении. Это наблюдение стало отправной точкой для следующего великого этапа — плавки металла. Примерный период начала плавки меди относится к 5-6 тысячелетиям до нашей эры.

Однако истинная металлургия, то есть искусство добычи и обработки металла из руд, началась, когда люди научились выплавлять металлы из их природных соединений. Плавка руды для извлечения меди датируется примерно 6000 годом до нашей эры в некоторых регионах, что указывает на самостоятельное освоение этого сложного процесса в разных точках планеты.

Этот прорыв положил начало Медному веку (халколиту), который охватывал период с IV по III тысячелетие до нашей эры. В это время медные изделия стали широко использоваться, постепенно вытесняя каменные орудия. Но настоящей революцией стало открытие сплавов. На создание бронзы — сплава меди с оловом — и разработку методов добычи оловянных руд ушло не менее 500 лет. Бронза оказалась значительно прочнее чистой меди, что обеспечило ей широчайшее распространение для изготовления более эффективных орудий труда, мощного оружия и разнообразных украшений. Этот период, известный как Бронзовый век (XXXV/XXXIII—XIII/XI века до нашей эры), стал эпохой расцвета древних цивилизаций, где металлургия играла ключевую роль.

Ранние центры металлургии закономерно появились в регионах, богатых полезными ископаемыми. Среди них выделяются Месопотамия (IV тысячелетие до нашей эры), Анатолия, Египет, Индия и Китай. Каждая из этих цивилизаций внесла свой уникальный вклад в развитие технологий обработки металлов, заложив основы для будущих поколений.

Железный век: Революция в материалах

Открытие железа и освоение его производства стали, пожалуй, одним из самых значимых технологических прорывов в истории человечества. Первые свидетельства обнаружения железа в процессе плавки относятся к 3500 году до нашей эры, однако его широкое использование началось гораздо позже. До этого времени железо, если и встречалось, то преимущественно в виде метеоритного материала, из которого изготавливались редкие и ценные предметы, например, кинжал из гробницы Тутанхамона.

Получение железа из руд было значительно более сложным процессом, чем выплавка меди или бронзы. Требовались более высокие температуры и специфические условия. Технология получения железа из рудного тела впервые была открыта хеттами — народом Малой Азии — около 1200 года до нашей эры. Это открытие стало катализатором начала Железного века, который официально стартовал примерно в 1200 году до нашей эры, когда железо стало широко использоваться для изготовления инструментов и оружия. Ранний железный век в Анатолии и на Кавказе также начался в XIII веке до нашей эры, что свидетельствует о параллельном или быстром распространении этой технологии.

Термин «Железный век» появился в научных работах в середине XIX века, введенный датским археологом Кристианом Юргенсеном Томсеном для обозначения эпохи, характеризующейся массовым распространением металлургии железа. Хотя некоторые народы, например, прибалты и финны в XII-XIII веках, ещё использовали каменное и костяное оружие, несмотря на знание о железе, это было связано скорее с ограниченными производственными возможностями, чем с отсутствием знаний.

Кельты внесли свой значительный вклад в развитие металлургии железа. Примерно к 500 году до нашей эры они разработали передовые методы производства высококачественного железа и стали, включая технологии пакетирования и сварки. Это позволило им создавать прочное и острое оружие, например, знаменитые кельтские мечи, путем соединения железа и стали в одном предмете, что давало хорошо поддающиеся обработке пластины с остро заточенными краями.

Развитие металлургии в Средние века и вклад разных цивилизаций

С течением времени технологии обработки металлов продолжали совершенствоваться, адаптируясь к потребностям развивающихся обществ. К Средним векам (приблизительно 1300-1500 гг.) железо стало повсеместно использоваться для создания инструментов, оружия, сельскохозяйственных орудий и строительных конструкций. Параллельно развивалось производство стали, которое осуществлялось методами цементации, ковки и закалки, что позволяло получать материал с улучшенными свойствами.

В этот период Римская империя (примерно с I века до нашей эры по V век нашей эры) активно использовала свинец. Этот тяжелый металл применялся для производства водопроводных труб, которые питали акведуки и подавали воду в города, а также для облицовки ванн и создания различных предметов быта, что свидетельствует о его важной роли в инженерных и повседневных нуждах.

Особого внимания заслуживает вклад древних китайских цивилизаций. Уже в IV веке до нашей эры в Китае были известны методы плавки чугуна, материала, который европейцы освоили значительно позже. К I веку нашей эры китайские мастера применяли гидравлические молоты для ковки и доменные печи, что позволило производить чугун в больших объемах. Эти передовые технологии, созданные древними китайскими учеными, позже были заимствованы и развиты в Европе.

В XV веке в Европе появились первые доменные печи, предназначенные для производства чугуна. Для обеспечения эффективного горения и поддержания высоких температур в этих печах стали использовать мехи с приводом от водяного колеса, что стало важным шагом в механизации металлургического производства и значительно увеличило его производительность. Этот период ознаменовал собой переход к более масштабному и систематизированному производству металлов, заложив основу для промышленной революции.

Таблица 1: Хронология ключевых этапов освоения металлов

Период	Основные события и открытия	Ключевые цивилизации/регионы
9-е тысячелетие до н.э.	Первые свидетельства использования самородных металлов (медь, золото, серебро). Обнаружен медный кулон в Северном Ираке.	Северный Ирак
10-7 тысячелетия до н.э.	Холодная ковка меди (эпоха мезолита) для создания инструментов и украшений.	Мезолитические культуры
5-6 тысячелетия до н.э.	Предполагаемое начало плавки меди.	Ранние земледельческие культуры
Около 6000 года до н.э.	Начало плавки руды для извлечения меди (зарождение металлургии).	Некоторые регионы (Анатолия)
IV-III тысячелетие до н.э.	Медный век (халколит): широкое применение древних медных инструментов. Ранние центры металлургии (Месопотамия).	Месопотамия, Египет, Анатолия, Индия
XXXV/XXXIII—XIII/XI века до н.э.	Бронзовый век: создание и широкое распространение бронзы (сплав меди с оловом), прочнее меди. Зарождение металлургии в Китае.	Месопотамия, Египет, Китай, Европа
Около 3500 года до н.э.	Обнаружение железа в процессе плавки.	Древний Ближний Восток
Около 1200 года до н.э.	Технология получения железа из рудного тела открыта хеттами. Начало Железного века.	Хеттское царство (Малая Азия), Кавказ
XIII век до н.э.	Ранний железный век в Анатолии и на Кавказе.	Анатолия, Кавказ
Около 500 года до н.э.	Кельты освоили технологию соединения железа и стали, производство высококачественного оружия. В Китае известны методы плавки чугуна.	Кельты, Древний Китай
I век до н.э. — V век н.э.	Римляне используют свинец для водопроводных труб и облицовки ванн. В Китае применяются гидравлические молоты и доменные печи.	Римская империя, Древний Китай
1300-1500 гг. (Средние века)	Широкое использование железа и стали (методы цементации, ковки, закалки).	Европа
XV век	Появление доменных печей в Европе с приводом от водяного колеса для производства чугуна.	Европа

Фундаментальные свойства металлов: Физические и химические аспекты

Секрет беспрецедентной универсальности металлов кроется в уникальном сочетании их физических и химических свойств. Именно эти характеристики определяют, где и как человек может применять эти материалы, делая их незаменимыми в бесчисленных отраслях — от строительства до электроники.

Общие физические свойства

Физические свойства металлов — это те их характеристики, которые проявляются под воздействием внешних факторов (температуры, электрического поля, механических нагрузок), не изменяя при этом их химический состав. Общие черты, объединяющие подавляющее большинство металлов, включают:

• Металлический блеск: Это свойство, знакомое каждому, обусловлено способностью металлов эффективно отражать падающий свет. Оно является результатом взаимодействия свободных электронов с фотонами, которые при отражении придают металлам их характерный, обычно серебристо-серый, блеск (за исключением меди и золота).

• Высокая электропроводность: Металлы являются отличными проводниками электричества. Это объясняется наличием так называемых «свободных» или делокализованных электронов, которые могут свободно перемещаться по кристаллической решетке под действием электрического поля. С ростом температуры электропроводность металлов, как правило, уменьшается из-за усиления колебаний атомов, которые препятствуют движению электронов. Среди наиболее электропроводных металлов выделяются серебро, медь и алюминий. Так, при 20 °C удельное электрическое сопротивление серебра составляет 1,59 × 10^-8 Ом·м, меди — 1,68 × 10^-8 Ом·м, а алюминия — 2,82 × 10^-8 Ом·м.

• Высокая теплопроводность: Аналогично электропроводности, теплопроводность металлов также очень высока. Это свойство тесно связано с электропроводностью и объясняется тем же механизмом — движением свободных электронов, которые переносят тепловую энергию. Связь между этими двумя свойствами описывается правилом Видемана-Франца, которое гласит, что отношение теплопроводности к произведению электропроводности и абсолютной температуры для всех металлов при одинаковых температурах является приблизительно постоянной величиной.

• Пластичность (ковкость): Это свойство позволяет металлам деформироваться под действием внешних сил (например, при ковке, прокатке, волочении) без потери целостности. Пластичность обусловлена особенностями металлической связи и кристаллической решетки: плотно уложенные слои атомов способны скользить относительно друг друга, не разрывая при этом химические связи. Высокопластичными металлами являются золото, серебро, свинец, медь, железо, титан, олово, алюминий. В то же время существуют и хрупкие металлы, такие как хром, марганец, сурьма.

• Плотность: Металлы демонстрируют широкий диапазон плотностей. Например, литий является одним из самых легких металлов с плотностью всего 0,53 г/см³, в то время как осмий является одним из самых тяжелых, достигая 22,61 г/см³. По плотности металлы условно делят на легкие (менее 5 г/см³) и тяжелые (свыше 5 г/см³).

• Температуры плавления: Температуры плавления металлов также сильно варьируются. Ртуть плавится при -39 °C, что делает её жидкой при комнатной температуре, а вольфрам, наоборот, обладает одной из самых высоких температур плавления — 3422 °C, что делает его незаменимым в высокотемпературных применениях.

• Твердость: Твердость металлов изменяется от очень мягких щелочных металлов, которые можно резать ножом (например, натрий имеет твердость около 0,5-0,6 по шкале Мооса), до чрезвычайно твердых, таких как хром (твердость 8,5 по Моосу) и вольфрам (твердость 7,5 по Моосу).

• Магнитные свойства: Некоторые металлы, например, железо, никель и кобальт, обладают ярко выраженными магнитными свойствами (ферромагнетизм), что делает их важными для электротехники и производства постоянных магнитов.

Общие химические свойства

Химические свойства металлов определяются их склонностью вступать в химические реакции, изменяя свой состав. Общей чертой для всех металлов является их способность отдавать электроны, выступая в роли восстановителей.

• Реакционная способность: Активность металлов определяется их положением в электрохимическом ряду напряжений (ряду активности), где металлы расположены в порядке уменьшения их восстановительной способности.

• Взаимодействие с неметаллами:

  • С кислородом: Металлы реагируют с кислородом, образуя оксиды. Некоторые металлы (например, алюминий, хром, никель) на воздухе пассивируются, образуя плотную и прочную оксидную пленку, которая защищает их от дальнейшего окисления и коррозии.
  • С галогенами: Образуют галогениды.
  • С серой: Образуют сульфиды.
  • С азотом: Активные металлы образуют нитриды.
  • С водородом: Активные металлы могут образовывать гидриды.

• Взаимодействие с водой: Активные металлы (например, щелочные и щелочноземельные) реагируют с водой без нагревания, вытесняя водород и образуя гидроксиды. Металлы средней активности (например, железо) реагируют с водой при нагревании, образуя оксиды или гидроксиды.

• Взаимодействие с кислотами: Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из растворов кислот (за исключением концентрированных серной и азотной кислот). Концентрированные серная и азотная кислоты являются сильными окислителями и реагируют с металлами без выделения водорода, образуя различные продукты восстановления кислоты (оксиды азота, серы).

• Взаимодействие с растворами солей: Металлы, стоящие левее в ряду активности, вытесняют менее активные металлы из растворов их солей. Например, железо вытесняет медь из раствора сульфата меди.

• Взаимодействие со щелочами: Амфотерные металлы (например, алюминий, цинк) легко реагируют со щелочами при разрушении защитной оксидной пленки, образуя комплексные соединения и выделяя водород. Например, алюминий реагирует с раствором гидроксида натрия:

  2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
  

Эти фундаментальные свойства, определяемые особенностями электронного строения и кристаллической решетки, лежат в основе всех технологических применений металлов и сплавов, формируя мир, который нас окружает.

Металлическая связь и атомная теория: От классики до квантовых открытий

Понимание природы металлов на молекулярном и атомном уровне стало возможным благодаря развитию атомной теории и, впоследствии, квантовой механики. Эти научные дисциплины позволили выйти за рамки эмпирических наблюдений и объяснить, почему металлы обладают своими уникальными свойствами, а также предсказать существование новых материалов с необычными характеристиками.

Атомное строение и кристаллическая решетка

В основе всех свойств металлов лежит их атомное строение. Атомная теория постулирует, что вся материя состоит из атомов, каждый из которых включает в себя плотное ядро, окруженное облаком электронов. Свойства элементов определяются не атомной массой, как считалось ранее, а количеством электронов и зарядом ядра атомов.

Атомы металлов обладают рядом характерных особенностей:

• Сравнительно большие радиусы: Это означает, что внешние электроны находятся относительно далеко от ядра.
• Низкие значения электроотрицательности: У большинства металлов электроотрицательность составляет менее 2 по шкале Поллинга, что указывает на их слабую способность притягивать электроны.
• Небольшое число электронов на внешнем электронном слое: У большинства металлов на внешнем слое находится от 1 до 3 электронов. Эти электроны слабо связаны с ядром и легко покидают атом, что делает металлы типичными восстановителями в химических реакциях.

В твердом состоянии атомы всех металлов и металлических сплавов располагаются в строгом порядке, образуя в пространстве правильную кристаллическую решетку. Эта упорядоченная структура является ключевым фактором, определяющим многие физические и механические свойства металлов. Основные типы кристаллических решеток металлов включают:

• Гексагональная плотноупакованная (ГПУ): Атомы расположены в гексагональных слоях, плотно упакованных друг над другом (например, магний, цинк, титан).
• Гранецентрированная кубическая (ГЦК): Атомы расположены по углам куба и в центрах каждой грани (например, алюминий, медь, никель).
• Объемно-центрированная кубическая (ОЦК): Атомы расположены по углам куба и один атом в центре куба (например, железо, хром, вольфрам).

Тип кристаллической решетки зависит от конкретного металла, а также от температуры и давления. Способность металлов изменять тип своей кристаллической решетки при нагревании (полиморфизм или аллотропия) активно используется при термообработке для упрочнения и изменения свойств материалов, например, в производстве сталей.

Электронные теории металлов: Классика и квантовая механика

Для объяснения уникальных свойств металлов были разработаны различные теории, эволюционировавшие от классических представлений до сложных квантово-механических моделей.

Классическая электронная теория Друде (1900 г.) стала одной из первых попыток объяснить природу металлической связи. Она рассматривала металл как совокупность положительных ионов, расположенных в узлах кристаллической решетки, и свободно движущихся между ними валентных электронов, образующих так называемый «электронный газ». Эта модель успешно объясняла:

• Высокую электро- и теплопроводность: Свободные электроны могли легко переносить заряд и энергию по всему объёму металла.
• Закон Видемана-Франца: Количественно связывал электро- и теплопроводность, так как оба процесса обусловлены движением одних и тех же частиц.
• Пластичность: Отсутствие сильных направленных ковалентных связей между атомами позволяло слоям атомов скользить друг относительно друга без разрушения всей структуры.

Однако классическая теория Друде имела и существенные ограничения. Она не могла объяснить, например, температурную зависимость теплоёмкости металлов, а также некоторые аспекты их магнитного поведения.

Для преодоления этих ограничений на помощь пришла квантовая механика и квантовая статистика, которые легли в основу современной теории твердого тела.

Модель свободных электронов Зоммерфельда (Друде-Зоммерфельда), разработанная в 1928 году, стала важным шагом вперед. Она модифицировала классическую модель Друде, включив в неё принципы квантовой механики, в частности, статистику Ферми-Дирака. Согласно этой модели, электроны металла рассматриваются не как классический газ, а как Ферми-газ, подчиняющийся принципу Паули (два электрона не могут находиться в одном и том же квантовом состоянии). Это означало, что при низких температурах только небольшая часть электронов — те, что имеют энергию в пределах k_BT от уровня Ферми (E_F) (где k_B — постоянная Больцмана, T — абсолютная температура) — участвует в кинетических процессах. Это объяснило, почему, например, теплоёмкость металлов при комнатной температуре значительно ниже, чем предсказывала классическая теория.

Наиболее полное и фундаментальное объяснение свойств металлов дала Зонная теория твердого тела. Эта теория описывает движение электронов в периодическом потенциале кристаллической решетки, показывая, что энергетический спектр электронов состоит из разрешенных зон, разделенных запрещенными зонами энергий.

• В металлах по крайней мере одна из разрешенных энергетических зон заполнена электронами лишь частично, или же зоны перекрываются. Это позволяет электронам легко переходить на более высокие энергетические уровни под действием даже слабого электрического поля, обеспечивая их высокую электропроводность.
• В полупроводниках и диэлектриках валентная зона полностью заполнена, а зона проводимости пуста, и между ними существует запрещенная зона, для преодоления которой требуется значительная энергия.

Понимание кристаллической решетки и зонной структуры имеет огромное значение для современной материаловедческой инженерии, позволяя разрабатывать новые стали, прецизионные сплавы и полупроводниковые материалы с заданными свойствами.

Прорыв в квантовом мире: Квантовые металлы

Последние десятилетия принесли удивительные открытия в области квантовых металлов — материалов, где электронные свойства определяются не только классической структурой, но и сложными квантово-механическими эффектами на субатомном уровне. Одним из ярких примеров являются кагоме-металлы, открытые около 2020 года.

В этих необычных материалах атомы выстраиваются в особую сетку, напоминающую плетение корзины (термин «кагоме» происходит от японского слова «кагоме» — плетеная корзина), состоящую из переплетенных треугольников. Такая уникальная структура вызывает явление, известное как «геометрическая фрустрация». В условиях геометрической фрустрации электроны не могут одновременно удовлетворить все энергетические требования решетки, что приводит к переходу в нестандартные квантовые состояния. Они образуют локальные контурные токи, которые циркулируют внутри этих треугольных структур, не создавая при этом внешнего магнитного поля.

Самое поразительное, что слабые внешние магнитные воздействия могут инвертировать направление этих контурных токов, приводя к изменению свойств проводимости и созданию так называемого диодного эффекта. Этот эффект, который обычно наблюдается в полупроводниках и требует значительного электрического поля, в квантовых металлах может быть усилен в 200-1000 раз за счет уникальных квантовых геометрических взаимодействий. Это означает, что даже очень слабые магниты могут контролировать направление движения тока в таких материалах.

Эти прорывные открытия закладывают основу для создания принципиально новых электронных устройств, таких как сверхчувствительные датчики, энергоэффективные процессоры и элементы памяти, управляемые простыми магнитными полями. Они демонстрируют, как глубокое понимание атомного строения и квантовой механики продолжает расширять границы возможного в материаловедении и технологии.

Современные методы получения и очистки металлов: Инновации в металлургии

Путь от рудного месторождения до готового металлического изделия — это сложный многоступенчатый процесс, требующий глубоких знаний химии, физики и инженерии. Современная металлургия объединяет в себе как традиционные, так и высокотехнологичные методы, направленные на максимально эффективное и экологически безопасное получение металлов.

Общие принципы металлургии

Металлургия — это обширная область науки и техники, а также важнейшая отрасль промышленности, главной задачей которой является извлечение металлов из руд и получение их в виде, пригодном для дальнейшего использования. Весь металлургический процесс, независимо от конкретного металла или метода, можно условно разделить на три основных этапа:

1. Предварительная обработка руды (обогащение): На этом этапе происходит отделение ценных минералов, содержащих металл, от пустой породы. Методы обогащения включают дробление, измельчение, гравитационную сепарацию, флотацию, магнитную сепарацию и другие физико-химические процессы. Например, сульфидные руды (такие как халькопирит CuFeS₂, галенит PbS, сфалерит ZnS) перед восстановлением часто обжигают, чтобы перевести металлы в более легковосстанавливаемые оксиды.

2. Восстановление металлов из соединений: Это ключевой этап, на котором извлеченный из руды концентрат подвергается химическому восстановлению, в результате чего металл выделяется в чистом или черновом виде.

3. Очистка (рафинирование): Полученный после восстановления металл редко бывает достаточно чистым для непосредственного использования. Рафинирование — это процесс удаления примесей для улучшения физико-химических и механических свойств металла.

Пирометаллургия: Высокотемпературные процессы

Пирометаллургия представляет собой совокупность металлургических процессов, протекающих при высоких температурах, обычно в диапазоне от 800 до 2000 °C. Эти процессы основаны на восстановлении соединений металлов из руд или концентратов.

В качестве восстановителей в пирометаллургии чаще всего используются:

• Углерод в виде кокса или угля.
• Угарный газ (CO), образующийся при неполном сгорании углерода.
• Водород (H₂).
• Более активные металлы, такие как алюминий (Al) или магний (Mg) (в металлотермии).

Пирометаллургия является основой для крупномасштабного производства таких металлов, как чугун, сталь, свинец, медь, цинк и многие другие. Примеры пирометаллургических процессов включают:

• Обжиг: Применяется для сульфидных руд для удаления серы и перевода металлов в оксиды.
• Доменная плавка: Основной процесс получения чугуна из железной руды в доменных печах.
• Мартеновская плавка и плавка в конвертерах: Используются для переработки чугуна в сталь.
• Плавка в дуговых и индукционных печах: Применяются для производства специальных сталей и сплавов.

Гидрометаллургия и электрометаллургия: Извлечение и рафинирование

Гидрометаллургия — это направление в металлургии, занимающееся извлечением металлов из руд, рудных концентратов или отходов с использованием водных растворов химических реагентов. После выщелачивания металлов из твердой фазы в раствор, металлы выделяются осаждением, цементацией или электролизом.

Преимущества гидрометаллургии:

• Позволяет перерабатывать бедные и труднообогатимые руды.
• Обеспечивает получение высококачественного концентрата.
• Меньше загрязняет атмосферу по сравнению с пирометаллургией.

Недостатки:

• Может иметь относительно низкую производительность, так как время выщелачивания может составлять от нескольких часов до нескольких суток, а также требуются большие объемы растворов, что делает процесс менее эффективным для массового производства.
• Существует риск загрязнения водоемов и почв химическими реагентами.

Электрометаллургия — это совокупность методов получения и рафинирования металлов с применением электрического тока. Она подразделяется на электротермические и электрохимические процессы.

• Электротермические процессы используют электрический ток как источник высокотемпературного тепла. Примеры включают плавку стали в электродуговых и индукционных печах. Электродуговые печи особенно ценны, поскольку позволяют нагревать металл до очень высоких температур, создавать атмосферу любого состава и формировать шлаки для эффективного удаления вредных примесей, что критически важно для производства высококачественных легированных сталей.

• Электрохимические процессы (электролиз) применяются для непосредственного выделения металлов из их соединений.

  • Электролиз расплавов: Используется для получения очень активных металлов, которые невозможно выделить из водных растворов (например, щелочные и щелочноземельные металлы, алюминий, магний, титан). Классический пример — получение алюминия электролизом оксида алюминия (Al₂O₃) в расплаве криолита (Na₃AlF₆):

  Al2O3 → 2Al + 3/2O2 (или 2Al + 3O2↑)
  

  • Электролиз водных растворов солей: Применяется для выделения металлов, находящихся в ряду активности правее алюминия (например, цинк, никель, олово, хром, свинец, кобальт, медь, серебро, золото, палладий).

Специальные методы: Металлотермия и прямое восстановление железа

Помимо основных, существуют и специализированные методы получения металлов, используемые для конкретных задач или высокочистых материалов.

• Металлотермия — это группа процессов, основанных на восстановлении металлов из их оксидов или галогенидов с помощью более активных металлов (например, алюминия, магния, кремния). Эти реакции протекают с выделением большого количества теплоты и используются для получения трудновосстановимых металлов (таких как бериллий, ниобий, тантал, цирконий, титан) или безуглеродистых легирующих сплавов высокой чистоты. Примеры: алюминотермия, магниетермия, силикотермия.

• Прямое восстановление железа — это инновационный метод, при котором железо восстанавливается из железной руды или окатышей с помощью восстановительных газов (CO, H₂, NH₃) или твердого углерода при температуре около 1000 °C. Главное отличие от доменного процесса — отсутствие стадии выплавки чугуна, что позволяет получать более чистый металл и значительно сокращать выбросы CO₂.

Рафинирование металлов: Достижение высокой чистоты

После первичного получения металлы часто содержат примеси, которые могут негативно влиять на их свойства. Рафинирование металлов — это процесс очистки первичных (черновых) металлов для улучшения их физико-химических и механических характеристик. Для достижения необходимой чистоты часто используют последовательно несколько способов рафинирования, основанных на различии свойств примесей и основного металла (температура плавления, плотность, электроотрицательность).

Основные методы рафинирования:

• Электролитическое рафинирование: Широко применяется для глубокой очистки цветных металлов, таких как медь, никель, свинец, алюминий. В этом процессе очищаемый металл отливают в виде анодных пластин, а чистый металл осаждается на катоде в электролитической ванне.

• Химическое рафинирование: Основано на различиях в химической активности металлов и примесей. Например, для золота высокой чистоты используют растворение примесей и основного металла в кислотных или щелочных растворах, с последующим селективным осаждением чистого золота.

• Рафинирующие переплавы: Включают такие высокотехнологичные методы, как электрошлаковый переплав, вакуумный дуговой переплав, электронно-лучевой переплав и плазменно-дуговой переплав. Эти процессы применяются для повышения качества сталей и сплавов ответственного назначения, а также для тугоплавких и высокореакционных металлов, требующих особой чистоты и однородности структуры.

Кроме того, существуют современные методы очистки поверхности металлов, которые важны для подготовки их к дальнейшей обработке или нанесению покрытий. К ним относятся механическая, химическая (растворителями, щелочами, кислотами), электрохимическая, ультразвуковая, криоочистка и лазерная очистка. Последняя является современным, быстрым, точным, автоматизируемым и экологически безопасным решением для удаления ржавчины, пыли, жиров и других загрязнений с поверхности металла без его повреждения, что особенно важно для высокоточных компонентов.

Эти разнообразные и постоянно совершенствующиеся методы позволяют получать металлы необходимой чистоты и с заданными свойствами, удовлетворяя растущие потребности современной промышленности.

Металлические сплавы: Разнообразие, свойства и применение

Хотя чистые металлы обладают множеством полезных свойств, часто для решения конкретных инженерных задач требуются материалы с улучшенными или уникальными характеристиками. Именно здесь на сцену выходят металлические сплавы – истинные «рабочие лошадки» современной промышленности, которые, благодаря синергии различных элементов, превосходят своих чистых «родителей» по многим параметрам.

Основы сплавов и легирование

Сплавы – это макроскопически однородные металлические материалы, которые состоят из смеси двух или более химических элементов, причем хотя бы один из этих элементов должен быть металлом. Ключевое преимущество сплавов заключается в том, что они обычно обладают значительно улучшенными свойствами по сравнению с чистыми металлами. Например, чистые металлы часто мягкие и пластичные, тогда как сплавы могут быть гораздо более прочными, твердыми, износостойкими, жаропрочными или коррозионностойкими. Для иллюстрации: прочность стали (сплава железа с углеродом) может достигать 2500 МПа, что в 10-25 раз выше, чем у чистого железа, прочность которого составляет около 100-200 МПа.

Сплавы классифицируют по различным критериям:

• По числу компонентов: бинарные (два компонента), тернарные (три), многокомпонентные.
• По химическому составу: черные (на основе железа, например, сталь, чугун), цветные (на основе меди, алюминия, титана и др.), драгоценные.
• По способу изготовления: литые (полученные плавлением), порошковые (изготовленные методом порошковой металлургии).
• По структуре в твердом состоянии: однофазные (образующие твердый раствор), многофазные (состоящие из нескольких фаз).

Легирование – это процесс целенаправленного добавления в металл или сплав других химических элементов, называемых легирующими элементами, для улучшения или изменения его свойств. Легирующие элементы могут существенно повышать прочность, твердость, пластичность, вязкость, коррозионную стойкость, жаропрочность, электро- и магниторезистивные характеристики сплава.

Примеры легирующих элементов и их влияние:

• Хром (Cr): Повышает прочность, твердость, износостойкость и коррозионную стойкость (основа нержавеющих сталей).
• Никель (Ni): Увеличивает пластичность, вязкость, коррозионную стойкость, улучшает прокаливаемость.
• Молибден (Mo): Повышает прочность и жаропрочность, сопротивление ползучести.
• Ванадий (V): Улучшает прочность, жаропрочность, формирует мелкозернистую структуру.
• Углерод (C): Является важнейшим легирующим элементом в стали. Его увеличение повышает прочность и твердость, но снижает пластичность и вязкость.

Важнейшие сплавы на основе железа

Сплавы на основе железа, или черные металлы, являются самыми распространенными и востребованными в мире благодаря их доступности, прочности и универсальности.

• Сталь — это сплав железа с углеродом, содержание которого обычно не превышает 2,14%. Различают:

  • Углеродистая сталь: Основные компоненты – железо и углерод. Используется для массового производства, обладает хорошей прочностью и обрабатываемостью.
  • Легированная сталь: Содержит специальные легирующие элементы (хром, никель, молибден и др.), которые придают ей особые свойства, такие как коррозионная стойкость (нержавеющие стали), жаростойкость, жаропрочность или высокую прочность.
  • Инструментальная сталь: Специальные легированные стали с высокой твердостью и износостойкостью, предназначенные для изготовления режущих инструментов, штампов и матриц.

  Сталь широко применяется в строительстве (арматура, балки), машиностроении (детали двигателей, кузова автомобилей), авиастроении, для изготовления инструментов, оружия, железнодорожных рельсов и множества других изделий.

• Чугун — это сплав железа с углеродом, содержание которого превышает 2,14% (обычно до 4,3%). Чугуны, как правило, более хрупки, чем стали, но обладают отличными литейными свойствами, что позволяет изготавливать из них детали сложной формы.

  Выделяют несколько видов чугуна:

  • Белый чугун: Весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида железа (цементита), что придает ему высокую твердость и хрупкость. Используется как сырье для производства стали.
  • Серый чугун: Углерод находится в основном в свободном состоянии в виде графита пластинчатой формы, что обеспечивает ему хорошую обрабатываемость, виброгасящие свойства, но среднюю прочность. Используется для отливок деталей машин, станков, санитарно-технического оборудования.
  • Ковкий чугун: Получают из белого чугуна длительным отжигом, графит в нём имеет хлопьевидную форму. Обладает повышенной пластичностью и ударной вязкостью.
  • Высокопрочный чугун: Содержит шаровидный графит, который придает ему высокую прочность и пластичность, приближающуюся к стали. Используется для ответственных деталей, работающих под нагрузкой.

  Чугун используется для отливок деталей сложной формы (колонны, плиты, канализационные детали), фундаментов, опор, а также как сырье для производства стали.

Сплавы цветных металлов и их значение

Цветные металлы и их сплавы играют критически важную роль в тех областях, где требуются особые комбинации свойств, недостижимые для сталей.

• Алюминиевые сплавы — отличаются исключительной лёгкостью, хорошей прочностью (особенно после термической обработки, такой как отжиг, закалка, старение), высокой коррозионной стойкостью (благодаря оксидной пленке), отличной свариваемостью и высокой тепло- и электропроводностью. Основные легирующие элементы: медь, магний, марганец, кремний, цинк.

  • Примеры: дюралюмины (Al+Cu+Mg+Mn) — высокопрочные сплавы; силумины (Al+Si) — обладают хорошими литейными свойствами; алькусины (Al+Cu+Si) — антифрикционные сплавы.
  • Применяются в авиастроении (фюзеляжи, крылья), автомобилестроении (блоки двигателей), судостроении, строительстве (фасадные системы), пищевой промышленности (упаковка, посуда), электротехнике (провода), системах отопления и вентиляции.

• Медные сплавы — характеризуются высокой теплопроводностью, электропроводностью, коррозионной стойкостью и пластичностью.

  • Примеры: латунь (медь с цинком) — хорошо обрабатывается давлением, обладает красивым внешним видом; бронза (медь с оловом, алюминием, бериллием, кремнием, марганцем и др.) — прочнее латуни, используется для отливок и ответственных деталей; медно-никелевые сплавы (мельхиор, нейзильбер, константан) — обладают высокой коррозионной стойкостью и специфическими электротехническими свойствами.
  • Используются в электротехнике (кабели, провода, контакты, двигатели), машиностроении (радиаторы, подшипники), судостроении (морская арматура), химической аппаратуре, производстве монет, медицинских инструментов, украшений.

• Никелевые сплавы — обладают выдающейся жаростойкостью (способностью сохранять свойства при высоких температурах), высокой прочностью при высоких температурах, устойчивостью к агрессивным средам (кислотам, щелочам) и износостойкостью.

  • Примеры: нихром (Ni+Cr+Fe+Si+Mn) — используется для нагревательных элементов; константан (Cu+Ni+Mn) — для термопар и резисторов; инконель (Ni+Cr+Ti+Fe) — высокожаропрочный сплав для авиадвигателей; инвар (Fe+Ni) — обладает аномально низким температурным расширением.
  • Применяются в авиационной промышленности (лопатки турбин, камеры сгорания), приборостроении (термопары, реостаты, измерительные приборы), для нагревательных элементов, в химической аппаратуре, медицине, точном приборостроении.

• Титановые сплавы — отличаются уникальным сочетанием высокой прочности при малом весе, превосходной коррозионной стойкостью (за исключением щелочных сред) и сохранением прочности при экстремально низких температурах. Легирующие элементы: алюминий, молибден, ванадий, марганец, хром, олово, кремний, цирконий, железо.

  • Применяются в аэрокосмической отрасли (детали самолетов, ракет, спутников), судостроении (корпуса подводных лодок, гребные винты), химической и нефтеперерабатывающей промышленности (трубопроводы, реакторы), атомном машиностроении (оборудование), медицине (имплантаты, протезы).

Разнообразие металлических сплавов и возможность целенаправленного изменения их свойств через легирование и термическую обработку делают их незаменимыми для современного технологического прогресса, позволяя создавать материалы с оптимальным балансом характеристик для самых требовательных применений.

Металлургия будущего: Устойчивое развитие и инновации

Современная металлургия, являясь одной из ключевых отраслей мировой экономики (в России она обеспечивает до 5% ВВП и 10% экспорта), стоит перед лицом беспрецедентных вызовов. Эти вызовы связаны не только с рыночными условиями, такими как дорогая логистика и дефицит квалифицированных работников, но и с глобальными требованиями к устойчивому развитию и снижению воздействия на окружающую среду.

Экологические вызовы и их решение

Металлургическая отрасль исторически является одной из самых энергоемких и входит в число крупнейших загрязнителей окружающей среды. Она потребляет до пятой части всей промышленной энергии и отвечает за 7-9% мировых выбросов углерода. Масштабы воздействия на природу впечатляют: при производстве 1 тонны черных металлов в среднем образуется 3 тонны твёрдых отходов, 60 тыс. м³ газообразных отходов и 300 тонн сточных вод.

Выбросы металлургических предприятий включают широкий спектр вредных веществ: диоксид серы (SO₂), фтористый водород (HF), графитную пыль, углекислый газ (CO₂), а также тяжелые металлы, такие как свинец, олово, сурьма, мышьяк. Все это приводит к загрязнению воздуха, воды и почв, а также к формированию кислотных дождей, наносящих ущерб экосистемам.

На глобальном уровне, помимо традиционных проблем, возникают новые. Так, введение трансграничного углеродного налога (например, СВАМ ЕС) оказывает давление на экспортеров, заставляя их ускоренно внедрять «зеленые» технологии. Российская металлургия, например, в 2022 году столкнулась с потерей сбытовых возможностей на европейских рынках из-за санкций, что подтолкнуло к переориентации экспорта в страны Азии, Ближнего Востока и Латинской Америки, но не отменило необходимости модернизации производства.

«Зеленая» металлургия и декарбонизация

В ответ на эти вызовы, современные тенденции в металлургии направлены на устойчивое развитие, снижение углеродного следа и внедрение передовых «зеленых» технологий. Концепция устойчивого развития включает:

• Сокращение потребления природных ресурсов, энергии и материалов.
• Повышение утилизации продукции и производственных отходов.
• Минимизацию выбросов и сбросов загрязняющих веществ.
• Внедрение чистых технологий на всех этапах производства.

Энергоэффективность становится ключевой задачей. Это достигается за счет модернизации оборудования, внедрения энергосберегающих технологий (например, рекуперация тепла, использование светодиодного освещения) и оптимизации использования топлива.

Декарбонизация и «зеленая» металлургия предусматривают радикальный отказ от углеродного топлива. Это включает:

• Электрификация производства с использованием возобновляемых источников энергии (солнечная, ветровая, гидроэнергетика) и переход к электродуговым печам, которые позволяют снизить зависимость от угля.

• Применение водорода вместо углерода в производстве железа (бездоменное производство, прямое восстановление) является одной из самых перспективных технологий для сокращения выбросов CO₂. В этом процессе водород выступает как восстановитель, превращая оксиды железа в чистый металл, а единственным побочным продуктом является вода.

• Технологии улавливания и хранения углерода (CCS): позволяют захватывать CO₂ из отходящих газов и либо хранить его, либо использовать в других процессах. Примером является проект Carbalyst ArcelorMittal, направленный на преобразование отходящих доменных газов в этанол.

Циркулярная экономика и рециклинг металлов

Рециклинг металлов является ключевым элементом циркулярной экономики, которая направлена на минимизацию отходов, максимальное использование ресурсов и сокращение воздействия производства на окружающую среду. Металлы — это уникальный материал, который практически на 100% поддается рециркуляции, сохраняя свои свойства после переработки.

Преимущества переработки металлов огромны:

• Экономия природных ресурсов: Снижается потребность в добыче первичных руд.
• Снижение загрязнения окружающей среды: Уменьшаются выбросы вредных веществ и объемы отходов.
• Значительная экономия энергозатрат: Например, переработка алюминия требует на 95% меньше энергии, чем производство первичного алюминия из руды. Аналогичные показатели характерны и для других металлов.

Инновационные методы переработки постоянно развиваются. Они включают:

• Автоматизированную сортировку: С применением технологий искусственного интеллекта (ИИ), машинного обучения, спектрального анализа, рентгеновской флуоресценции для точной и быстрой идентификации различных металлов и сплавов в ломе.

• Высокоселективное извлечение: Легирующих добавок и редкоземельных компонентов из сложных сплавов и отходов.

• Электрохимическую сепарацию: Разделение металлов с использованием электролиза.

• Оптимизацию гравитационного разделения: Для эффективного отделения металлов от неметаллических примесей.

Цифровизация и аддитивные технологии

Помимо экологических аспектов, инновации в металлургии также охватывают цифровизацию и внедрение передовых производственных технологий.

• Цифровизация и автоматизация производственных процессов: Внедрение систем SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) и MES (Manufacturing Execution Systems) позволяет в режиме реального времени отслеживать, контролировать и оптимизировать все этапы производства, повышая эффективность и снижая человеческий фактор.

• Роботизация: Применение роботов для выполнения опасных, рутинных или высокоточных операций.

• 3D-печать и аддитивные технологии: Позволяют создавать металлические изделия сложной геометрии слой за слоем, сокращая отходы и время производства, а также открывая возможности для создания новых материалов с уникальной внутренней структурой.

• Лазерная и плазменная резка, ультразвуковая и электроимпульсная обработка: Эти передовые методы обработки обеспечивают высокую точность, скорость и качество резки и формовки металлических изделий.

Эти инновации позволяют металлургической отрасли не только отвечать на вызовы современности, но и активно формировать будущее, создавая более качественные, экологически чистые и высокотехнологичные материалы. В Российской Федерации развитие «зеленой» металлургии и внедрение наилучших доступных технологий включено в «Стратегию развития металлургической промышленности Российской Федерации до 2030 года», утвержденную в 2022 году, что подчеркивает государственную значимость этих направлений.

Заключение: Металлы на пороге новой эры

Путь металлов в истории человечества — это летопись беспрерывного прогресса, от первых робких попыток холодной ковки до сложных квантовых исследований, открывающих новые измерения материаловедения. На протяжении тысячелетий медь, бронза, железо и их многочисленные сплавы были не просто материалами, а катализаторами цивилизационных скачков, двигателями индустриальных революций и основой для культурного и технического развития.

Мы проследили, как понимание фундаментальных физических и химических свойств металлов, таких как их проводимость, пластичность и реакционная способность, позволило человеку овладеть их потенциалом. Открытие атомного строения и развитие квантовой механики дало нам не только глубокое объяснение их поведения, но и инструменты для создания материалов с беспрецедентными характеристиками, включая интригующие квантовые металлы, которые обещают новую эру в электронике и сенсорике.

Сегодня металлургия стоит на пороге новой эры, где акцент смещается с простого производства на устойчивое развитие. Экологические вызовы, связанные с энергоёмкостью и загрязнением, стимулируют внедрение «зеленых» технологий: декарбонизацию, использование водорода, электрификацию и передовые методы улавливания углерода. Принципы циркулярной экономики, в основе которой лежит почти 100%-й рециклинг металлов, становятся не просто желательными, а стратегически необходимыми. Цифровизация, автоматизация и аддитивные технологии (3D-печать) не только повышают эффективность производства, но и открывают возможности для создания материалов будущего с ранее невообразимыми свойствами.

Несомненно, металлы продолжат играть ключевую роль в технологическом прогрессе. Будущие исследования будут сосредоточены на разработке ещё более совершенных сплавов, создании материалов с настраиваемыми квантовыми свойствами, а также на поиске путей для максимально экологичного и ресурсоэффективного производства. Металлы — это не только наследие прошлого, но и фундамент для инноваций завтрашнего дня, их история не завершена, а лишь переходит в новую, захватывающую главу.

Список использованной литературы

1. Азимов, А. Краткая история химии. Москва : Мир, 1983.
2. Беккерт, М. Мир металла. Москва : Мир, 1980.
3. Браун, Т., Лемей, Г.Ю. Химия в центре наук. Москва : Мир, 1983. Ч. 1 и ч. 2.
4. Венецкий, С. От костра до плазмы. Москва : Знание, 1986.
5. Глинка, Н.Л. Общая химия. Москва : Интеграл-Пресс, 2002.
6. Лопатто, Ю.С. Железо. Москва : Знание, 1962.
7. Некрасов, Б.В. Курс общей химии. Москва : Госхимиздат, 1954.
8. Популярная библиотека химических элементов / отв. ред. И.В.Петросянов-Соколов. Москва : Наука, 1983. Т. 1 и т. 2.
9. Реми, Г. Курс неорганической химии. Москва : Мир, 1974. Т. 1 и т. 2.
10. Слейбо, У., Персонс, Т. Общая химия. Москва : Мир, 1979.
11. Фадеев, Г.Н., Сычев, А.П. Мир металлов и сплавов. Москва : Просвещение, 1978.
12. Первое знакомство человека с металлом : статья. ГК Велунд Сталь Москва. URL: https://velund-steel.ru/blog/pervoe-znakomstvo-cheloveka-s-metallom (дата обращения: 15.10.2025).
13. История металла, в каких годах был обнаружен. Сдать металлолом в Симферополе. URL: https://metallolom-krym.ru/istoriya-metalla-v-kakih-godah-byl-obnaruzhen/ (дата обращения: 15.10.2025).
14. История открытия, обработки металлов, развития металлургической промышленности. URL: https://metal-archive.ru/istoriya-otkryitiya-obrabotki-metallov-razvitiya-metallurgicheskoy-promyishlennosti/ (дата обращения: 15.10.2025).
15. Древние металлические изделия : статья. ГК Велунд Сталь Москва. URL: https://velund-steel.ru/blog/drevnie-metallicheskie-izdeliya (дата обращения: 15.10.2025).
16. Металлургия: история отрасли и специальности. КЗГО. URL: https://kzgo.ru/metallurgiya-istoriya-otrasli-i-specialnosti/ (дата обращения: 15.10.2025).
17. История возникновения металла. Металл-А Трейд. URL: https://metall-a-trade.ru/istoriya-vozniknoveniya-metalla (дата обращения: 15.10.2025).
18. Когда и как люди начали использовать металлы? : ответ на Uchi.ru. URL: https://uchi.ru/otvety/questions/kogda-i-kak-lyudi-nachali-ispolzovat-metally-4536762 (дата обращения: 15.10.2025).
19. Бронзовый и Железный век (XIII в. — 594 г. до н.э.) (1 янв 1200 г. до нашей эры). URL: https://www.timetoast.com/timelines/xiii-v-594-g-do-ne (дата обращения: 15.10.2025).
20. История металлургии: древний мир бронзового литья. Металлургический портал MetalSpace.ru. URL: https://metalspace.ru/istoriya-metallurgii/drevnij-mir-bronzovogo-litya.html (дата обращения: 15.10.2025).
21. История развития металлургии. MetallPlace. URL: https://metallplace.ru/istoriya-razvitiya-metallurgii/ (дата обращения: 15.10.2025).
22. Металлы. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D1%8B (дата обращения: 15.10.2025).
23. Медь — один из первых металлов, освоенных человечеством. Самое древнее медное изделие — кулон, найденный археологами на севере современного Ирака, относят к IX тысячелетию до н. э. : статьи. ПЗПС. URL: https://pzps.ru/press/articles/med—odin-iz-pervykh-metallov-osvoennykh-chelovechestvom-samoe-drevnee-mednoe-izdelie—kulon-naydennyy-arkheologami-na-severe-sovremennogo-iraka-otnosyat-k-ix-tysyacheletiyu-do-n-e/ (дата обращения: 15.10.2025).
24. Откуда люди бронзового века брали железо? Наука и жизнь. URL: https://www.nkj.ru/news/32573/ (дата обращения: 15.10.2025).
25. Какой металл люди научились использовать прежде всего? : ответы. Mail. URL: https://otvety.mail.ru/question/15119770 (дата обращения: 15.10.2025).
26. Металл в жизни человека — значение, использование : статья. Велунд Сталь Москва. URL: https://velund-steel.ru/blog/metall-v-zhizni-cheloveka (дата обращения: 15.10.2025).
27. История производства и использования железа. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B8%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B0_%D0%B8_%D0%B8%D1%81%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%B6%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%B0 (дата обращения: 15.10.2025).
28. Железный век. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B2%D0%B5%D0%BA (дата обращения: 15.10.2025).
29. ЖЕЛЕЗНЫЙ ВЕК. Большая российская энциклопедия — электронная версия. URL: https://old.bigenc.ru/archeology/text/1980313 (дата обращения: 15.10.2025).
30. История металлов. Как и почему появился металл на земле. Завод металлоконструкций. URL: https://zavodmz.ru/blog/istoriya-metallov/ (дата обращения: 15.10.2025).
31. Бронзовый век. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D0%B2%D0%B5%D0%BA (дата обращения: 15.10.2025).
32. Расположите названия металлов в той последовательности, в какой ими стали пользоваться люди. Запишите : ответ на Uchi.ru. URL: https://uchi.ru/otvety/questions/raspolozhite-nazvaniya-metallov-v-toi-posledovatelnosti-v-kakoi-imi-stali-polzovatsya-lyudi-zapish-5993880 (дата обращения: 15.10.2025).
33. Основные свойства металлов: химические, физические, механические. СпектрЦвет. URL: https://spectr-cvet.ru/informatsiya/osnovnye-svojstva-metallov (дата обращения: 15.10.2025).
34. Общие химические свойства металлов. Взаимодействие с неметаллами : урок. Химия, 11 класс. ЯКласс. URL: https://www.yaklass.ru/p/khimiya/11-klass/metally-92576/obshchie-svoistva-metallov-119106/re-a23a31c5-847e-4613-8a9d-3f0f7f32906d (дата обращения: 15.10.2025).
35. Химические свойства металлов и их реакции взаимодействия. Фоксфорд. URL: https://foxford.ru/wiki/himiya/himicheskie-svojstva-metallov (дата обращения: 15.10.2025).
36. Строение и свойства железа и его соединений. Химия. Фоксфорд Учебник. URL: https://foxford.ru/wiki/himiya/stroenie-i-svoystva-zheleza (дата обращения: 15.10.2025).
37. Связь между электропроводностью и теплопроводностью металлов. URL: https://metal-archive.ru/svyaz-mezhdu-elektroprovodnostyu-i-teploprovodnostyu-metallov/ (дата обращения: 15.10.2025).
38. Общие физические свойства металлов : урок. Химия, 9 класс. ЯКласс. URL: https://www.yaklass.ru/p/khimiya/9-klass/metally-i-ikh-soedineniia-92534/obshchie-svoistva-metallov-92535/re-e60d5b4a-a006-444f-ac22-6b3a2760fef7 (дата обращения: 15.10.2025).
39. Строение и свойства алюминия и его соединений. Химия. Фоксфорд Учебник. URL: https://foxford.ru/wiki/himiya/stroenie-i-svojstva-alyuminiya (дата обращения: 15.10.2025).
40. Алюминий. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D1%8E%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D0%B9 (дата обращения: 15.10.2025).
41. Пластичность металлов: определение, факторы влияния, применение. Спирит-Бер. URL: https://spirit-ber.ru/informatsiya/plastichnost-metallov (дата обращения: 15.10.2025).
42. Металлическая связь : урок. Химия, 11 класс. ЯКласс. URL: https://www.yaklass.ru/p/khimiya/11-klass/stroenie-veshchestva-mnogoobrazie-veshchestv-14285/ionnaia-sviaz-metallicheskaia-sviaz-14287/re-469b615b-9d41-45ce-84f9-2b0e6e729a53 (дата обращения: 15.10.2025).
43. Общие химические свойства металлов. URL: https://uchebnik.online/himiya/himiya_11_klass/glava_v_metallyi/44_obschie_himicheskie_svoystva_metallov (дата обращения: 15.10.2025).
44. Химические свойства железа : урок. Химия, 9 класс. ЯКласс. URL: https://www.yaklass.ru/p/khimiya/9-klass/metally-i-ikh-soedineniia-92534/zhelezo-92543/re-20d046f5-0994-46b7-9571-08104ce8e11a (дата обращения: 15.10.2025).
45. Свойства меди – химические, физические и уникальные целебные. Латунинг. URL: https://latuning.ru/o-latuni/svoystva-medi/ (дата обращения: 15.10.2025).
46. Алюминий — химические и физические свойства, сферы применения. МетРенЦентр. URL: https://metrencentr.ru/blog/alyuminiy-himicheskie-i-fizicheskie-svojstva-sfery-primeneniya/ (дата обращения: 15.10.2025).
47. Особенности строения и свойств металлов. Химия. Фоксфорд Учебник. URL: https://foxford.ru/wiki/himiya/osobennosti-stroeniya-i-svoystv-metallov (дата обращения: 15.10.2025).
48. Алюминий — свойства, характеристики, обзорная статья. ООО «КУПРУМ. URL: https://cuprum.ru/blog/alyuminiy/alyuminiy-svoystva-harakteristiki-obzornaya-statya (дата обращения: 15.10.2025).
49. Свойства железа. Химия, 9 класс. ИнтернетУрок. URL: https://interneturok.ru/lesson/9-klass/himiya/zhelezo-i-ego-soedineniya/svoystva-zheleza (дата обращения: 15.10.2025).
50. Медь — свойства, характеристики. Cu-prum.ru. URL: https://cu-prum.ru/med/ (дата обращения: 15.10.2025).
51. Алюминий: свойства, получение, применение и роль в промышленности. URL: https://metal-archive.ru/alyuminij-svojstva-poluchenie-primenenie-i-rol-v-promyshlennosti/ (дата обращения: 15.10.2025).
52. Металлы. Общая характеристика: Физические свойства металлов. URL: https://uchebnik.online/himiya/himiya_11_klass/glava_v_metallyi/43_obschaya_harakteristika_fizicheskie_svoystva_metallov (дата обращения: 15.10.2025).
53. Пластичность металлов. Справочник на сайте ИЦМ. Исследовательский центр Модификатор. URL: https://modificator.ru/materials/plastichnost-metallov/ (дата обращения: 15.10.2025).
54. Свойства меди. Total Materia. URL: https://www.totalmateria.com/page.aspx?ID=PropertiesOfCopper&LN=RUS (дата обращения: 15.10.2025).
55. Пластичность металлов. Fodes Group — MMA сварка. URL: https://fodes.ru/articles/plastichnost-metallov/ (дата обращения: 15.10.2025).
56. Железо. Свойства железа и его соединений. Chemege.ru. URL: https://chemege.ru/simple-substances/zhelezo (дата обращения: 15.10.2025).
57. Железо. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%BE (дата обращения: 15.10.2025).
58. Металлическая связь и ее характеристики. Химия. Фоксфорд Учебник. URL: https://foxford.ru/wiki/himiya/metallicheskaya-svyaz (дата обращения: 15.10.2025).
59. Медь – свойства, применение, характеристики медных сплавов. МетРенЦентр. URL: https://metrencentr.ru/blog/med-svojstva-primenenie-harakteristiki-mednyh-splavov/ (дата обращения: 15.10.2025).
60. Металлы: характеристики, свойства, применение и классификация. InoxTrade.ru. URL: https://inoxtrade.ru/articles/metally-kharakteristiki-svoystva-primenenie-i-klassifikatsiya/ (дата обращения: 15.10.2025).
61. Пластичность металлов — что это за свойство и как его можно использовать. URL: https://fodes.ru/articles/plastichnost-metallov-chto-eto-za-svoystvo-i-kak-ego-mozhno-ispolzovat/ (дата обращения: 15.10.2025).
62. Пластичность металлов и факторы, влияющие на нее. VT-Metall. URL: https://vt-metall.ru/plastichnost-metallov-i-faktory-vliyayushhie-na-nee/ (дата обращения: 15.10.2025).
63. Медь и ее сплавы — характеристики, свойства и применение. МетРенЦентр. URL: https://metrencentr.ru/blog/med-i-ee-splavy-harakteristiki-svojstva-i-primenenie/ (дата обращения: 15.10.2025).
64. Общие химические свойства металлов — 9 класс. ЯКласс. URL: https://www.yaklass.ru/p/khimiya/9-klass/metally-i-ikh-soedineniia-92534/obshchie-svoistva-metallov-92536/re-89c09930-8a6e-4e4b-9706-03c6230fc497 (дата обращения: 15.10.2025).
65. Электрохимический ряд активности металлов (страница данных). Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D1%8F%D0%B4_%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%BE%D0%B2_(%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85) (дата обращения: 15.10.2025).
66. Металлы. Общая характеристика. URL: https://uchebnik.online/himiya/himiya_11_klass/glava_v_metallyi/43_obschaya_harakteristika (дата обращения: 15.10.2025).
67. Металлическая связь. Роль металлической связи в формировании физических и химических свойств металлов. URL: https://studfile.net/preview/8328220/page:14/ (дата обращения: 15.10.2025).
68. Металлическая связь: механизм образования, примеры веществ, особенности. Справочник. URL: https://spravochnick.ru/himiya/metallicheskaya-svyaz/ (дата обращения: 15.10.2025).
69. Металлы, химические свойства, получение. Acetyl. URL: https://acetyl.ru/himiya/metally-himicheskie-svojstva-poluchenie (дата обращения: 15.10.2025).
70. Металлическая связь. Металлы и сплавы. URL: https://stroyone.com/metallicheskaya-svyaz.html (дата обращения: 15.10.2025).
71. Объясните электро и теплопроводность металлов? Школьные Знания.com. URL: https://znanija.com/task/1879007 (дата обращения: 15.10.2025).
72. Чем можно объяснить высокие электро- и теплопроводность металлов? : ответы. Mail. URL: https://otvety.mail.ru/question/2397738 (дата обращения: 15.10.2025).
73. Электро- и теплопроводность металлов и сплавов. Материаловедение (Инженерия). URL: https://www.materialscience.ru/elektro-i-teploprovodnost-metallov-i-splavov/ (дата обращения: 15.10.2025).
74. Электрохимический ряд активности металлов. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D1%8F%D0%B4_%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%BE%D0%B2 (дата обращения: 15.10.2025).
75. Что такое сплавы металлов, Классификация и виды сплавов. Металлобаза ‘АКСВИЛ’. URL: https://aksvil.ru/spravochnik/chto-takoe-splavy-metallov-klassifikatsiya-i-vidy-splavov/ (дата обращения: 15.10.2025).
76. Основные сплавы металлов: состав, свойства и классификация. URL: https://metal-archive.ru/osnovnye-splavy-metallov-sostav-svojstva-i-klassifikatsiya/ (дата обращения: 15.10.2025).
77. Сталь. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C (дата обращения: 15.10.2025).
78. Свойства металлов и сплавов. URL: https://metalloprokat.info/spravochnik/svojstva-metallov-i-splavov (дата обращения: 15.10.2025).
79. Алюминий и его применение. URL: https://almet-trade.ru/blog/alyuminiy-i-ego-primenenie.html (дата обращения: 15.10.2025).
80. Виды сталей, их свойства, классификация и характеристики. ARMAX — Армакс Груп. URL: https://armax.group/blog/vidy-stalej-ih-svojstva-klassifikaciya-i-harakteristiki/ (дата обращения: 15.10.2025).
81. Характеристики, ассортимент и область применения чистого никеля и никелевых сплавов. Металлобаза. URL: https://metallobaza.su/blog/harakteristiki-assortiment-i-oblast-primeneniya-chistogo-nikelya-i-nikelevyh-splavov (дата обращения: 15.10.2025).
82. Чугуны, их свойства и области применения. URL: https://metal-archive.ru/chuguny-ih-svojstva-i-oblasti-primeneniya/ (дата обращения: 15.10.2025).
83. Сплавы металлов: основные, химические, физические, механические свойства. InoxTrade.ru. URL: https://inoxtrade.ru/articles/splavy-metallov-osnovnye-himicheskie-fizicheskie-mehanicheskie-svoystva/ (дата обращения: 15.10.2025).
84. Виды металлов и сплавов. РемМехСервис. URL: https://remmehexpress.ru/vidy-metallov-i-splavov/ (дата обращения: 15.10.2025).
85. Никель и его сплавы: характеристика, свойства, применение. URL: https://metal-archive.ru/nikel-i-ego-splavy-harakteristika-svojstva-primenenie/ (дата обращения: 15.10.2025).
86. Виды алюминиевых сплавов: характеристики, применение. MetOptTrade. URL: https://metopttrade.ru/blog/vidy-alyuminievykh-splavov-kharakteristiki-primenenie/ (дата обращения: 15.10.2025).
87. Применение алюминия. ООО «Фурниту». URL: https://furnitu.ru/stati/primenenie-alyuminiya (дата обращения: 15.10.2025).
88. Чугун. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D1%83%D0%B3%D1%83%D0%BD (дата обращения: 15.10.2025).
89. Сплавы меди и их применение. Ferrum21.com. URL: https://ferrum21.com/splavy-medi-i-ih-primenenie/ (дата обращения: 15.10.2025).
90. Что такое сталь, Виды, классификация, марки, свойства, применение сталей. URL: https://metal-archive.ru/chto-takoe-stal-vidy-klassifikatsiya-marki-svojstva-primenenie-stalej/ (дата обращения: 15.10.2025).
91. Титан — характеристики, свойства сплавов и их применение. МетРенЦентр. URL: https://metrencentr.ru/blog/titan-harakteristiki-svojstva-splavov-i-ih-primenenie/ (дата обращения: 15.10.2025).
92. Титан и титановые сплавы: свойства, технические характеристики, преимущества и сферы применения металла. Металлобаза. URL: https://metallobaza.su/blog/titan-i-titanovye-splavy-svojstva-tehnicheskie-harakteristiki-preimushhestva-i-sfery-primeneniya-metalla (дата обращения: 15.10.2025).
93. 32 самых распространенных способа применения меди в повседневной жизни. URL: https://www.medmetpro.ru/articles/32-samykh-rasprostranennykh-sposoba-primeneniya-medi-v-povsednevnoy-zhizni/ (дата обращения: 15.10.2025).
94. Медь в промышленности. Применение меди. Медь и медный прокат. URL: https://medprokat.ru/med-v-promyshlennosti/ (дата обращения: 15.10.2025).
95. Марки алюминия и алюминиевых сплавов, их свойства и области применения. URL: https://metal-archive.ru/marki-alyuminiya-i-alyuminievyh-splavov-ih-svojstva-i-oblasti-primeneniya/ (дата обращения: 15.10.2025).
96. Кратко о свойствах и применении чугуна. Прием металлолома в Санкт-Петербурге. URL: https://priem-lom-spb.ru/kratko-o-svojstvah-i-primenenii-chuguna/ (дата обращения: 15.10.2025).
97. Виды и марки стали. URL: https://metal-archive.ru/vidy-i-marki-stali/ (дата обращения: 15.10.2025).
98. Сталь. Виды, классификация. URL: https://metal-archive.ru/stal-vidy-klassifikaciya/ (дата обращения: 15.10.2025).
99. Какие бывают сплавы и их классификация : статья компании. Лазерная резка в Москве. URL: https://moslazer.ru/articles/kakie-byvayut-splavy-i-ih-klassifikatsiya/ (дата обращения: 15.10.2025).
100. Алюминиевые сплавы. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D1%8E%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D1%81%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D1%8B (дата обращения: 15.10.2025).
101. Титановые сплавы. МТК МАЗПРОМ. URL: https://mazprom.ru/stati/titanovye-splavy/ (дата обращения: 15.10.2025).
102. Титановые сплавы: виды, свойства, маркировка. VT-Metall. URL: https://vt-metall.ru/titanovye-splavy-vidy-svojstva-markirovka/ (дата обращения: 15.10.2025).
103. Свойства чугуна. MetallPlace. URL: https://metallplace.ru/svojstva-chuguna/ (дата обращения: 15.10.2025).
104. Свойства титана и его сплавов и сфера их применения. VT-Metall. URL: https://vt-metall.ru/svojstva-titana-i-ego-splavov-i-sfera-ih-primeneniya/ (дата обращения: 15.10.2025).
105. Что такое Легирующие элементы: виды, описание. ИСКРОЛАЙН. URL: https://iskroline.ru/chto-takoe-legiruyushhie-elementy-vidy-opisanie/ (дата обращения: 15.10.2025).
106. Свойства чугуна и область применения. Блог о металлообработке. Металлопром. URL: https://metalloprom.ru/svojstva-chuguna-i-oblast-primeneniya/ (дата обращения: 15.10.2025).
107. Медные сплавы и их применение. Блог о металлообработке. Металлопром. URL: https://metalloprom.ru/mednye-splavy-i-ih-primenenie/ (дата обращения: 15.10.2025).
108. Характеристика никелевых сплавов от компании поставщика КМЗ. Kmz. URL: https://kmz.ru/blog/harakteristika-nikelevyh-splavov/ (дата обращения: 15.10.2025).
109. Никелевый сплав, что это за материал? MTSCO. URL: https://mtsco.ru/articles/nikelevyy-splav-chto-eto-za-material.html (дата обращения: 15.10.2025).
110. Классификация металлов и сплавов — виды, состав, физические, химические и механические свойства. ЕВРАЗ Маркет. URL: https://market.evraz.com/blog/klassifikatsiya-metallov-i-splavov/ (дата обращения: 15.10.2025).
111. Сплав. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B2 (дата обращения: 15.10.2025).
112. Металлы. Их разновидности и свойства. Vertical-opora.ru. URL: https://vertical-opora.ru/informatsiya/metally-ih-raznovidnosti-i-svojstva (дата обращения: 15.10.2025).
113. Легирование металлов и сплавов, легирующие элементы. Металлобаза ‘АКСВИЛ’. URL: https://aksvil.ru/spravochnik/legirovanie-metallov-i-splavov/ (дата обращения: 15.10.2025).
114. Влияние легирующих элементов на свойства стали и сплавов : статья компании Стилпрофф. URL: https://steelproff.ru/stati/vliyanie-legiruyushhih-elementov-na-svojstva-stali-i-splavov (дата обращения: 15.10.2025).
115. Легирование стали: полное руководство по улучшению свойств металла. URL: https://metal-archive.ru/legirovanie-stali-polnoe-rukovodstvo-po-uluchsheniyu-svojstv-metalla/ (дата обращения: 15.10.2025).
116. Никель и его сплавы характеристики особенности сферы применения. ПО Казметсервис. URL: https://kazmetservice.kz/articles/nikel-i-ego-splavy-kharakteristiki-osobennosti-sfery-primeneniya (дата обращения: 15.10.2025).
117. Сплавы на основе меди: маркировка, свойства и применение в промышленности и быту. Металлобаза «Металлика» — Металлопрокат. URL: https://metallika.ru/stati/splavy-na-osnove-medi-markirovka-svojstva-i-primenenie-v-promyshlennosti-i-bytu/ (дата обращения: 15.10.2025).
118. Виды сплавов. ВостокМетСервис. URL: https://vostokmetservice.ru/vidy-splavov (дата обращения: 15.10.2025).
119. Металл и его свойства. Металлобаза ЦентрСтройГрупп. URL: https://cstg.ru/metally/metall-i-ego-svoystva (дата обращения: 15.10.2025).
120. Электронная теория металлов. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%BE%D0%B2 (дата обращения: 15.10.2025).
121. Кристаллическое строение металлов. URL: https://stankostroy.ru/obrabotka-metallov/109-kristallicheskoe-stroenie-metallov.html (дата обращения: 15.10.2025).
122. Квантовая модель свободных электронов в металлах. Распределение электронов по энергиям. Уровень Ферми. URL: https://studfile.net/preview/5745199/page:14/ (дата обращения: 15.10.2025).
123. Квантово-механические эффекты в металлах. URL: https://studfile.net/preview/5745199/page:2/ (дата обращения: 15.10.2025).
124. Модель свободных электронов. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D1%81%D0%B2%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%B2 (дата обращения: 15.10.2025).
125. Кристаллическая решетка — что это? Типы и свойства. Skysmart. URL: https://skysmart.ru/articles/chemistry/kristallicheskaya-reshetka (дата обращения: 15.10.2025).
126. Классическая электронная теория электропроводности металлов. URL: https://studfile.net/preview/5745199/page:1/ (дата обращения: 15.10.2025).
127. Типы кристаллических решеток и физические свойства веществ. Химия. Фоксфорд. URL: https://foxford.ru/wiki/himiya/tipy-kristallicheskih-reshetok (дата обращения: 15.10.2025).
128. Зонная теория. Предметный указатель. Роснано. URL: https://www.nanometer.ru/zon_teor.html (дата обращения: 15.10.2025).
129. Модель свободных электронов (металлы). URL: https://studfile.net/preview/5745199/page:3/ (дата обращения: 15.10.2025).
130. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 2.1. Кристаллическое строение металлов. URL: https://studfile.net/preview/9310896/page:10/ (дата обращения: 15.10.2025).
131. Металлы и сплавы, несмотря на все их разнообразие, имеют одну общую черту — кристаллическую структуру : статьи. ПЗПС. URL: https://pzps.ru/press/articles/metally-i-splavy-nesmotrya-na-vse-ikh-raznoobrazie-imeyut-odnu-obshchuyu-chertu—kristallicheskuyu-strukturu-/ (дата обращения: 15.10.2025).
132. Зонная теория. URL: https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/048/808.htm (дата обращения: 15.10.2025).
133. ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕОРИЯ МЕТАЛЛОВ. Р. Фаулер, Кэмбридж. С точки зрения элект. Успехи физических наук. URL: https://ufn.ru/archive/rus/1/1/fowler.pdf (дата обращения: 15.10.2025).
134. Лекция 13. ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕОРИЯ МЕТАЛЛОВ. URL: https://studfile.net/preview/5745199/page:4/ (дата обращения: 15.10.2025).
135. Электронная теория проводимости. Джеймс Трефил, энциклопедия. Элементы большой науки. URL: https://elementy.ru/enc/elektron_teo_provod (дата обращения: 15.10.2025).
136. Что такое Зонная теория? Иллюстрированный энциклопедический словарь. URL: https://gufo.me/dict/encyclopedia/%D0%97%D0%9E%D0%9D%D0%9D%D0%90%D0%AF_%D0%A2%D0%95%D0%9E%D0%A0%D0%98%D0%AF (дата обращения: 15.10.2025).
137. Металлическая связь. Зон��ая теория. URL: https://studfile.net/preview/9307775/page:10/ (дата обращения: 15.10.2025).
138. Электронное строение металлов : урок. Химия, 11 класс. ЯКласс. URL: https://www.yaklass.ru/p/khimiya/11-klass/metally-92576/elektronnoe-stroenie-atomov-metallov-119105/re-ed342a77-9878-4395-81dd-3221cfc7c8c6 (дата обращения: 15.10.2025).
139. Квантовый металл: что же такое открыли ученые. Русская семерка. URL: https://russian7.ru/post/kvantovyy-metall-chto-zhe-takoe-otkr/?ysclid=lpv2y6e4s9222370243 (дата обращения: 15.10.2025).
140. Атомно-кристаллическое строение металлов и сплавов. СтудИзба. URL: https://studizba.com/lectures/147-materialovedenie/360-lekcii-po-materialovedeniyu/1083-atomno-kristallicheskoe-stroenie-metallov-i-splavov.html (дата обращения: 15.10.2025).
141. Металлы. Общая характеристика: Особенности электронного строения атомов металлов. URL: https://uchebnik.online/himiya/himiya_11_klass/glava_v_metallyi/43_obschaya_harakteristika_osobennosti_elektronnogo_stroeniya_atomov_metallov (дата обращения: 15.10.2025).
142. Магнитная революция: найден металл, который меняет правила электричества. Newsinfo.ru. URL: https://newsinfo.ru/news/science/magnitnaya-revolyutsiya-nayden-metall-kotoryy-menyaet-pravila-elektrichestva/?ysclid=lpv2y95wbf959452093 (дата обращения: 15.10.2025).
143. Симметрия сломалась сама собой: японцы раскрыли тайну странных металлов. Newsinfo.ru. URL: https://newsinfo.ru/news/science/simmetriya-slomalas-sama-soboy-yaponcy-raskryli-taynu-strannykh-metallov/?ysclid=lpv2y9k7g0740924169 (дата обращения: 15.10.2025).
144. Атомная теория. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F (дата обращения: 15.10.2025).
145. Металлы. PhysBook. URL: https://physbook.ru/index.php/Kvant._%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D1%8B (дата обращения: 15.10.2025).
146. Как строение атома влияет на свойства металлов и неметаллов? URL: https://znanija.com/task/2625345 (дата обращения: 15.10.2025).
147. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ. Издательский центр «Академия». URL: https://www.academia-moscow.ru/catalogue/3200/505309/ (дата обращения: 15.10.2025).
148. Атомно-молекулярная теория. Химия. Фоксфорд Учебник. URL: https://foxford.ru/wiki/himiya/atomno-molekulyarnaya-teoriya (дата обращения: 15.10.2025).
149. Периодическая таблица химических элементов Менделеева: группы, периоды, металлы и неметаллы в ПСХЭ. Домашняя школа. URL: https://externat.foxford.ru/polezno-znat/periodicheskaya-tablitsa-himicheskih-elementov-mendeleeva (дата обращения: 15.10.2025).
150. Свойства атомов и их периодичность. ЗФТШ. URL: https://mipt.ru/education/lectures/zftsh/himiya/klass_10/lekciya_1.php (дата обращения: 15.10.2025).
151. Энергетическая эффективность в металлургии: Роль графитированных электродов. URL: https://metal-archive.ru/energeticheskaya-effektivnost-v-metallurgii-rol-grafitnyh-elektrodov/ (дата обращения: 15.10.2025).
152. Устойчивое развитие и экология в металлургии: обзор деятельности российских компаний. Forbes.ru. URL: https://www.forbes.ru/partnerskie-materialy/432921-ustoychivoe-razvitie-i-ekologiya-v-metallurgii-obzor-deyatelnosti (дата обращения: 15.10.2025).
153. Зелёная металлургия. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B5%D0%BB%D1%91%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D1%83%D1%80%D0%B3%D0%B8%D1%8F (дата обращения: 15.10.2025).
154. Инновации в металлургии: Обзор современных методов и технологий в производстве металлических изделий. URL: https://metal-archive.ru/innovacii-v-metallurgii-obzor-sovremennyih-metodov-i-tehnologiy-v-proizvodstve-metallicheskih-izdeliy/ (дата обращения: 15.10.2025).
155. Современные технологии и мировые тенденции в металлургии. Metinvest. URL: https://metinvestholding.com/ru/media/article/sovremennye-tehnologii-i-mirovye-tendencii-v-metallurgii (дата обращения: 15.10.2025).
156. Инновационные методы переработки металла — рециклинг. Сдать металлолом. URL: https://metallolom-spb.ru/novosti/innovatsionnye-metody-pererabotki-metalla-retsikling (дата обращения: 15.10.2025).
157. Чем европейская «зеленая металлургия» отличается от украинской. Korrespondent.net. URL: https://korrespondent.net/userblogs/4405383-chem-evropeiskaia-zelenaia-metallurhyia-otlychaetsia-ot-ukraynskoi (дата обращения: 15.10.2025).
158. Рециклинг отходов – технологии переработки вторсырья, методы утилизации мусора. URL: https://metal-archive.ru/retsikling-othodov-tehnologii-pererabotki-vtorsyrya-metody-utilizatsii-musora/ (дата обращения: 15.10.2025).
159. Новые технологии в металлургии. URL: https://metal-archive.ru/novye-tehnologii-v-metallurgii/ (дата обращения: 15.10.2025).
160. Влияние металлургии на окружающую среду. Лабораторные измерения и охрана труда. URL: https://ecosfera.pro/articles/vliyanie-metallurgii-na-okruzhayushchuyu-sredu/ (дата обращения: 15.10.2025).
161. Дроны, роботы и VR: какие инновации востребованы в металлургии. CNews. URL: https://www.cnews.ru/reviews/drony_roboty_i_vr_kakie_innovatsii_vostrebovany_v_metallurgii (дата обращения: 15.10.2025).
162. Влияние чёрной металлургии на окружающую среду : урок. География, 9 класс. ЯКласс. URL: https://www.yaklass.ru/p/geografiya/9-klass/territorialnaia-struktura-khoziaistva-rossii-22271/chernaia-metallurgiia-22272/re-d326f634-1188-466d-9781-a08082464eb3 (дата обращения: 15.10.2025).
163. Будущее металла: новые тенденции и инновации. ТД «Ареал. URL: https://td-areal.ru/blog/budushchee-metalla-novye-tendentsii-i-innovatsii (дата обращения: 15.10.2025).
164. Какие новые экологические технологии внедряются в металлургии? : статья. Велунд Сталь Нижний Новгород. URL: https://velund-nn.ru/blog/kakie-novye-ekologicheskie-tehnologii-vnedryayutsya-v-metallurgii (дата обращения: 15.10.2025).
165. Современные технологии и тенденции в производстве металлопроката. Lvivski.info. URL: https://lvivski.info/ru/sovremennye-tehnologii-i-tendentsii-v-proizvodstve-metalloprokata/ (дата обращения: 15.10.2025).
166. Круговая экономика и цветные металлы: как мы можем снизить отходы? Кварто. URL: https://kvarto.ru/blog/krugovaya-ekonomika-i-cvetnye-metally-kak-my-mozhem-snizit-othody/ (дата обращения: 15.10.2025).
167. Главные вызовы металлургии — дефицит работников, дорогая логистика и СВАМ. URL: https://ukrrudprom.com/digest/Glavnie_vizovi_metallurgii__deficit_rabotnikov_dorogaya_logistika_i_SVAM.html (дата обращения: 15.10.2025).
168. Тенденции в области металлообработки, за которыми стоит следить. URL: https://metal-archive.ru/tendencii-v-oblasti-metalloobrabotki-za-kotorymi-stoit-sledit/ (дата обращения: 15.10.2025).
169. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА: учебное пособие. Обзор исследований. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ekologicheskie-problemy-metallurgicheskogo-proizvodstva-uchebnoe-posobie (дата обращения: 15.10.2025).
170. Энергосбережение: какие технологии применяют в металлургии. Энергетика и промышленность России — № 10 (366) май 2019 года. WWW.EPRUSSIA.RU. URL: https://www.eprussia.ru/epr/10-2019/313.htm (дата обращения: 15.10.2025).
171. Развитие металлургии и проблемы экологии. Прием металлолома в Санкт-Петербурге. URL: https://priem-lom-spb.ru/razvitie-metallurgii-i-problemy-ekologii/ (дата обращения: 15.10.2025).
172. Рециклинг металла и инновационные методы переработки : статья. Велунд Сталь Москва. URL: https://velund-steel.ru/blog/retsikling-metalla (дата обращения: 15.10.2025).
173. Как металлургическая отрасль справилась с вызовами 2022 года. Ведомости. URL: https://www.vedomosti.ru/press_releases/2023/03/22/kak-metallurgicheskaya-otrasl-spravilas-s-vizovami-2022-goda (дата обращения: 15.10.2025).
174. Инновации в металлургии. Студворк. URL: https://studwork.org/spravochnik/metallurgiya/innovatsii-v-metallurgii (дата обращения: 15.10.2025).
175. Металлургия: рециклинг и переработка отходов. Металлургический портал MetalSpace.ru. URL: https://metalspace.ru/proizvodstvo-i-nauka/recikling/recikling-i-pererabotka-othodov.html (дата обращения: 15.10.2025).
176. Новости отрасли. Тенденции в переработке драгоценных металлов. Huatuo. URL: https://huatuo-chem.com/ru/news/tendencii-v-pererabotke-dragocennyh-metallov (дата обращения: 15.10.2025).
177. «Зеленая» сталь. Как и зачем ее производить? Экосфера. URL: https://ecosfera.pro/articles/zelenaya-stal-kak-i-zachem-ee-proizvodit (дата обращения: 15.10.2025).
178. Инновации в металлургии — Промышленное производство. Справочник подшипников. URL: https://podshipniks.ru/articles/innovatsii-v-metallurgii-promyshlennoe-proizvodstvo/ (дата обращения: 15.10.2025).
179. Вызовы Российской металлургии в 2019–2022 годах. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vyzovy-rossiyskoy-metallurgii-v-2019-2022-godah (дата обращения: 15.10.2025).
180. Рециклинг вторичных ресурсов в циркулярной экономике. URL: https://edoc.bseu.by/handle/edoc/82079 (дата обращения: 15.10.2025).
181. Новые вызовы для металлургической отрасли в 2021 году. URL: https://metal-archive.ru/novye-vyzovy-dlya-metallurgicheskoy-otrasli-v-2021-godu/ (дата обращения: 15.10.2025).
182. Переработка металлов и циркулярная экономика. Adhmt.ru. URL: https://adhmt.ru/poleznoe/pererabotka-metallov-i-cirkulyarnaya-ekonomika/ (дата обращения: 15.10.2025).
183. Тенденции в отрасли металлолома: понимание и прогноз на будущее. URL: https://metal-archive.ru/tendencii-v-otrasli-metalloloma-ponimanie-i-prognoz-na-budushhee/ (дата обращения: 15.10.2025).
184. Центр «Зеленая Металлургия». URL: https://green-metallurgy.ru/ (дата обращения: 15.10.2025).
185. Аналитика. Энергоэффективность в металлургии. Energyland.info. URL: https://www.energyland.info/article-show-100230 (дата обращения: 15.10.2025).
186. Эволюция переработки металлолома: инновации, рыночные тенденции и устойчивый рост. URL: https://metal-archive.ru/evolyuciya-pererabotki-metalloloma-innovacii-rynochnyie-tendencii-i-ustoychivyy-rost/ (дата обращения: 15.10.2025).
187. Энергосбережение на металлургическом производстве. TIC — TUV Austria сертифікація. URL: https://tuv-austria.com.ua/ru/energosberezhenie-na-metallurgicheskom-proizvodstve/ (дата обращения: 15.10.2025).
188. Современные тенденции в металлообработке: как технологии изменяют индустрию. URL: https://metal-archive.ru/sovremennye-tendencii-v-metalloobrabotke-kak-tehnologii-izmenyayut-industriyu/ (дата обращения: 15.10.2025).
189. Тренды переработки цветных металлов — новые технологии и возможности. URL: https://metal-archive.ru/trendy-pererabotki-cvetnyih-metallov-novyie-tehnologii-i-vozmozhnosti/ (дата обращения: 15.10.2025).
190. Анализ тенденций в индустрии переработки металлолома и применение двухвальных шредеров в дроблении и переработке. URL: https://metal-archive.ru/analiz-tendenciy-v-industrii-pererabotki-metalloloma-i-primenenie-dvuhvalnyih-shrederov-v-droblenii-i-pererabotke/ (дата обращения: 15.10.2025).
191. Зелёная металлургия на Украине. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B5%D0%BB%D1%91%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D1%83%D1%80%D0%B3%D0%B8%D1%8F_%D0%BD%D0%B0_%D0%A3%D0%BA%D1%80%D0%B0%D0%B8%D0%BD%D0%B5 (дата обращения: 15.10.2025).
192. Циркулярная экономика на примере черной металлургии (инфографика). STEELLAND. URL: https://steelland.ru/news/metallurgiya-i-ekologiya/cirkulyarnaya-ekonomika-na-primere-chernoy-metallurgii-infografika (дата обращения: 15.10.2025).
193. Об утверждении Стратегии развития металлургической промышленности Российской Федерации до 2030 года от 28 декабря 2022. Docs.cntd.ru. URL: https://docs.cntd.ru/document/371661605 (дата обращения: 15.10.2025).
194. Энергосбережение в металлургической промышленности. КонсультантПлюс. URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_398075/ (дата обращения: 15.10.2025).
195. Устойчивое развитие. Самарский металлургический завод. URL: https://smz.ru/ustoychivoe_razvitie/ (дата обращения: 15.10.2025).
196. УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В КОНТЕКСТЕ ESG-ТРАНСФОРМАЦИИ Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ustoychivoe-razvitie-predpriyatiy-metallurgicheskoy-promyshlennosti-v-kontekste-esg-transformatsii (дата обращения: 15.10.2025).
197. Рециклинг отходов на металлургическом производстве: технологии и перспективы. URL: https://metal-archive.ru/recikling-othodov-na-metallurgicheskom-proizvodstve-tehnologii-i-perspektivy/ (дата обращения: 15.10.2025).
198. Устойчивое развитие предприятий металлургической промышленности в контексте ESG-трансформации. URL: https://vestnik.susu.ru/em/article/download/17.2.7/17.2.7 (дата обращения: 15.10.2025).
199. Пробелы, ограничивающие циркулярную экономику металлов (на примере бария). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/probely-ogranichivayuschie-tsirkulyarnuyu-ekonomiku-metallov-na-primere-bariya (дата обращения: 15.10.2025).
200. Железная логика: как металлургия отвечает на вызовы промышленности 4.0 : статьи. GMK.center. URL: https://gmk.center/news/zheleznaya-logika-kak-metallurgiya-otvechaet-na-vyzovy-promyshlennosti-4-0/ (дата обращения: 15.10.2025).