Metaller 3 Sid 323-333

Jordens magnetfält Jordens inre kärna består av en glödande boll av fast järn lika stor som månen. Den yttre kärnan består av flytande järn. Den inre kärnan roterar, aningen snabbare än jorden. Detta skapar en friktion som ger upphov till ett magnetfält

Magnetfältet skyddar oss från den farliga solvinden med laddade partiklar som rusar ut från solen. Magnetfältet hjälper till att hålla kvar vår atmosfär. Polerna har bytt plats flera gånger. Om en kompass visar var nordpolen ligger, var ligger i så fall den magnetiska sydpolen?

Järn är den absolut vanligaste metallen Den näst vanligaste metallen är Koppar Cu Ren koppar är rödgul, den är ganska mjuk och leder ström bra. De första mynten gjordes av koppar. När koppar ärgar bildas ett skyddande grönt oxidskikt av kopparkarbonat CuCO3 och kopparhydroxid Cu(OH)2

Aluminium Al I jordskorpan finns det gott om aluminiumjoner. Det är en lättmetall som är lätt att gjuta, smida och valsa till olika former. Att framställa aluminium kräver enorma mängder energi. Därför är återvinning viktigt. Ytan skyddas av aluminiumoxid Al2O3

Guld är sällsynt Man kan hitta guldklimpar i naturen. Därför var den första metall som människor hittade och använde just guld. Används främst till smycken men även inom elektroindustrin eftersom den leder ström bra och inte reagerar med syret i luften. Det bildas inget oxidskikt

Titan Ti Titan är en hård metall som får ett skyddande oxidskikt som gör att den inte förstörs. TiO2 Används till olika typer av proteser. Dess höga styrka gör att tunnare konstruktioner kan tillverkas.

Metaller i kroppen Ca 1kg kalciumjoner, mest i skelettet. Kaliumjoner och natriumjoner är viktiga för att kunna överföra nervsignaler i kroppen. I hemoglobin finns järnjoner. Hemoglobin transporterar syre till kroppens alla celler

Legeringar blandningar av metaller En legering kan ge metallen nya egenskaper: lättare att bearbeta, oxiderar inte, mer eller mindre magnetiskt. Brons är en blandning av koppar (90%) och tenn (10%) Legeringen brons har fördelar gentemot koppar. Den blir hårdare, smältpunkten sänks. Den flyter lättare vilket gör den bättre att gjuta Används fortfarande i t.ex. blixtlås, maskindelar och statyer

Mässing Mässing är en legering av koppar (65%) och zink (35%). De äldsta föremålen av mässing härrör från ca 4000 år f.kr. i Kina och mellanöstern. Fattigmansguld Används vid tillverkning av skruvar, patronhylsor och mässingsinstrument

Rostfritt stål En legering av stål (järn och kol) med krom och nickel. Rostfritt stål är inte magnetiskt. Krom ger en oxidhinna som göra att det inte rostar. Nickel gör att rostfritt stål blir lättare att forma. Det finns även magnetiskt rostfritt stål, men det är dyrt.

Metalglaser ny typ av legering Metallatomer av olika storlek, atomerna ligger inte i regelbundna mönster som i andra metaller Ger nya egenskaper Mer formbara Möjligt att gjuta komplicerade former. Starkare än stål Rostar inte Repas inte

Korrosion Kommer från latin: ”gnaga sönder” korrodera Rena metaller som bildar kemiska föreningar Järn tillsammans med syre och vatten bildar järnoxid För att järn ska rosta krävs syre och vatten. När ett föremål har börjat rosta sprider sig rosten snabbt. Det blir lätt för syre och vatten att ta sig igenom den porösa rosten och angripa metallen under. Salt och smuts snabbar på processen

Legeringar hindrar korrosion Aluminiumoxid Kromoxid Zinkoxid Metalloxider som bildar en skyddande hinna. Syre och vatten förmår inte tränga igenom oxidskiktet Rostskydd Galvanisering Förzinkning Offeranod

Ädla och oädla metaller Metaller har olika förmåga att släppa ifrån sig elektroner. De ädla metallerna släpper inte gärna ifrån sig elektroner Det gör däremot de oädla metallerna. Den elektrokemiska spänningsserien visar förhållandet Oädla till vänster ädla till höger

Galvaniskt element En ädel metall drar till sig elektroner från en oädlare metall. Elektrisk ström = elektroner i rörelse Ett galvaniskt element är ett batteri. Två metaller en ädlare och en oädlare Det krävs en vätska som elektronerna kan röra sig genom Det måste finnas joner i vätskan för att den ska leda ström

Citronbatteri Koppar är mer ädelt än t.ex. zink Kopparn förändras inte det gör däremot zink Zink släpper ifrån sig elektroner Om vi ansluter en ledning mellan metallerna kommer elektronerna att börja vandra genom ledningen från minuspol till pluspol Elektronerna rör sig genom den sura citronsaften som innehåller vätejoner från kopparn till zinken. Zink oxideras och vätejonerna reduceras. Strömmens riktning 

Elektrokemisk korrosion Om man blandar metaller t.ex. en järnspik i ett koppartak Skapas elektrokemisk korrosion Den oädlare metallen börjar rosta

Utnyttja elektrokemisk korrosion med offeranod Man kan utnyttja fenomenet med sk. Offeranod. På ett skrov av järn kan man förhindra att järnet rostar genom att montera en oädlare metall t.ex. zink. Zinken ”rostar” i stället för järnet