METALLER

METALLER
Metaller
Det finns ca 80 rena metaller
Järn = Fe
Koppar = Cu
Aluminium = Al
Natrium =Na
Magnesium = Mg Titan = Ti
Zink = Zn
Kalcium = Ca
Nickel = Ni
Tenn = Sn
Kvicksilver = Hg
Kadmium = Cd
Bly = Pb
Silver = Ag
Guld = Au
Platina = Pt
Egenskaper
Alla metaller :
• har ”metallglans”
• leder värme
• leder ström
Dessutom :
• är oftast hårda och tunga
• har oftast höga smältpunkter
Olika grupper
• Lättmetaller: densitet mindre än 5 kg/dm3.
T ex. aluminium, magnesium, titan
• Tungmetaller: egentligen alla som inte är
lättmetaller men oftast menar man de giftiga
metallerna i miljön som t ex bly, kadmium,
kvicksilver
• Ädelmetaller: koppar, silver, guld
Historia
• Flera tusen år f Kr började man använda
metaller.
• Den första metallen man använde var troligen
guld. Den finns som ren metall i naturen så
den var lätt att utvinna.
• De flesta metaller finns i
naturen som kemiska
föreningar. De upptäckte
man förmodligen av en
slump vid lägerelden för
att de råkade finnas i
stenar man hettade upp.
• Silver, koppar, tenn och
bly lärde man sig tidigt att
framställa.
Forma metaller
• Metallerna kunde smidas= Man kunde hamra
på metallerna och på så sätt forma dem.
• Metallerna kunde gjutas = Man kunde smälta
dem och hälla dem i en form där de fick stelna
Bronsåldern
• Man upptäckte att en blandning av smält
koppar och smält tenn var hållbarare än rent
koppar eller rent tenn.
• Man hade kommit på brons!
• Bronsåldern började ca
2 000 år f Kr
Järnåldern
• Järnåldern började ca
500 f Kr.
• Det finns mycket järn i
jordskorpan men det är
svårt att framställa.
• Järn finns som kemiska
föreningar och det krävs
höga temperaturer för
att framställa rent järn.
Järn Fe
• Vår vanligaste metall.
• I ren form inte så användbart – det är mjukt
och rostar.
• Järn blandat med lite kol (och ev krom och
nickel) kallas stål. Mycket användbart!
• Används till broar, hus, bilar, fartyg m.m
• Magnetiskt.
Koppar Cu
• Cu = cuprum (lat.) = metallen från Cypern
• Leder ström och värme mycket bra.
• Står emot luft och vatten(rostar inte
sönder) men ärgar = får grön beläggning
• Går lätt att blanda med andra metaller
Koppar
Användning:
• elektriskt ledningsmaterial, bl.a. inuti vanliga
sladdar
• Vattenrör
• Tak på fina byggnader t ex kyrkor
• Mynt
Koppar
• En av de metaller som
människan först lärde sig
framställa, redan 5000 år f.
Kr.
• Ismannen som hittades i
Alperna levde för 5 300 år
sedan. Tillsammans med
honom hittade man hans
kopparyxa
• Falu koppargruva var under
1600-talet världens största
gruva.
Zink Zn
• Speciellt utseende: flammig, blågrå yta, som
fiskfjäll ungefär
• Användning: förzinkar
järnföremål för att de inte ska
rosta
Nickel Ni
• Silvervit, svagt magnetisk.
• Användning:
tillverkning av rostfritt stål (järn+krom+nickel)
och nysilver (koppar+nickel+zink)
• Kan finnas i jeansknappar, billiga smycken,
fanns förut i mynt.
• Nickelallergi är vanligt. Ger eksem.
Tenn Sn
• Silverglänsande, mjuk, knakar när man böjer den
= ”tennskrik” (kristallerna gnids mot varandra).
• Användning: i lödtenn tillsammans med bly, i
konservburkar för att inte järnet ska rosta, till
tallrikar, muggar och prydnadsföremål,
tennsoldater.
• Tennpest ( gråa porösa svullnader) bildas vid
kallare temperatur än 13◦C. Har
förstört många fina föremål i
kyrkor.
Aluminium Al
• Lättmetall
• I luft bildas skyddande skikt av aluminiumoxid
• Användning: Tillverkning av lätta delar t ex till
flygplan, kraftledningar, läskburkar,
metalliclack, cd-skiva (ytan)
• Kejsar Napoleon åt på aluminiumtallrikar som
ansågs fint, gästerna fick ”bara” tallrikar av
silver och guld!
Magnesium
• Lättmetall
• Brinner med intensivt vitt sken. Ingår i
lysraketer och fyrverkeripjäser
• Blandningar av olika lättmetaller (bl.a.
magnesium) ersätter nu stål t ex i bilar och
flygplan.
Titan Ti
• Lättmetall
• Användning: Tillverkning
av lätta delar t ex till
flygplan, skruvar och spik
vid benbrott och
tandproteser, i färgämnet
titanvitt (målarfärg)
• I Boeing 747 finns 12 ton
titan. Skulle man använt
järn istället så hade det
vägt 21 ton
Kvicksilver Hg
• Enda metallen som är flytande vid
rumstemperatur
• Giftig, avger giftiga ångor. Skadar nervsystemet.
• Har försökt minska användningen: finns nu inte i
termometrar eller tandlagningar.
• Finns i batterier, lysrör, vissa lampor. Lämna
sådant till återvinning!
• Lagras i fisk. Fisk från vissa sjöar går
därför inte att äta
Bly Pb
• Mjuk, tung, giftig. Skadar nervsystemet och de
röda blodkropparna.
• Förr fanns bly i bensin, målarfärg och blyhagel.
• Användning: i bilbatterier, skydd mot
röntgenstrålning
• En av de metaller som människan först lärde
sig använda. Romarna hade vattenrör av bly.
Inte så bra, det är ju giftigt!
Kadmium Cd
• Giftig tungmetall
• 2 % av det kadmium vi får i oss från maten,
stannar i kroppen. Vi har alltså mer och mer
kadmium i oss ju äldre vi blir.
• Skadar lever och njurar
• Används i batterier, rostskyddsbehandling, i
gödsel (förorening)
• Via gödsel kommer det ut på åkern, tas upp av
växten, hamnar i vår mat.
Silver Ag
• Vit (reflekterar nästan 100 %
av ljuset) mjuk, leder ström
och värme bäst av alla
metaller.
• Användning: elektronik,
speglar, batterier, som
bakteriedödande, smycken,
bestick, ljusstakar m fl
prydnadsföremål.
• Förr: i fotofilm
Silver forts.
Har använts länge.
Prydnadsföremål som
är 6000 år gamla har
hittats. Användes förr
som mynt.
• Oxiderar vid kontakt
med svavel i luften =
bestick m.m. måste
putsas
Silverbrytning i Sverige
• I Sverige började man bryta silvermalm under
1500-talet (Sala silvergruva). Sverige var då en av
världens största silverproducenter. Silvergruvan i
Nasafjäll öppnades på 1600-talet. Brytningen
fortsatte ända in på slutet av 1800-talet. I dag är
kopparmalmen i Aitik
en källa för en stor del
av det silver, som
produceras i Sverige.
• Sameslöjd i silver
Silver och miljön:
antibakteriella produkter
• Miljörisker: många produkter t ex träningskläder,
skor, madrasser, skärbrädor och kylskåp, har de
sista åren börjat innehålla silversalter eftersom
det är bakteriedödande.
• Detta kan vara en miljörisk. Bakterierna i
reningsverket har en viktig uppgift. Kan de slås ut
av detta? Kan fiskarna i vattnen klara av silvret
eller kommer de att dö? Silver som släpps ut i
miljön finns kvar under en mycket lång tid. Just
nu utreds vad ökat utsläpp av silver kommer att
innebära för naturen.
Guld Au
• Ädel (angrips inte av luft och vatten).
• Mjukt och segt ( 1 gram guld kan dras ut till en
2 km lång tråd). Kan hamras ut till folie
tunnare än 0,0001 mm (bladguld).
• Enda syran som löser upp guld är kungsvatten
(saltsyra+salpetersyra).
• För mjukt för att användas
i ren form. Blandas med t ex
koppar och silver.
Guld, forts.
• I smycken är 18 karat vanligast. Det är
75 % guld. 24 karat motsvarar 100 % guld.
• Vitt guld är guld blandat med platina och
palladium.
• Användning: smycken, elektronik (bl a
datorer), mynt, medaljer
Platina Pt
• Ädel metall
• Används som katalysator i bilar. Katalysatorn
är mycket viktig för att få renare avgaser.
• Används också till smycken (vitt guld) och till
utrustning på laboratorier.
LEGERINGAR
• En blandning av olika metaller kallas för en
legering
• Ex. Koppar + Zink
Mässing
• Legeringar har andra egenskaper än de rena
metallerna. Ofta blir de hårdare och får lägre
smältpunkt.
Legeringar
• Mässing: koppar och zink
• Brons: koppar och tenn
• Nysilver: innehåller inget silver! Består av
koppar, nickel, zink.
• Amalgam: kvicksilver och andra metaller
• Stål: järn och kol, ev krom,nickel
» Legering
50-öring
NaOH
Natriumhydroxid
Zinkpulver
Koppar
Zink ochavkoppar
blandas
Blandning
zink och
koppar
Zink
Mässing
Legering av Zink och koppar
MYNT
• Innehöll förr mycket silver.
• Nu koppar och nickel (enkrona och femkrona),
koppar, aluminium, zink och tenn (tiokrona)
• Inget nickel av allergiskäl
Återvinning
• Metaller framställs av malmer som finns i
marken.
• Viktigt vara rädd om de metaller vi en gång
framställt.
• Tungmetaller är giftiga: de vill vi inte ha ut i
naturen
• Aluminium är dyrt att framställa (el). Bättre att
återvinna.