1. Malmista metalliksi

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "1. Malmista metalliksi"

Teemu Jokinen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 1. Malmista metalliksi Metallit esiintyvät maaperässä yhdisteinä, mineraaleina Malmiksi sanotaan kiviainesta, joka sisältää jotakin hyödyllistä metallia niin paljon, että sen erottaminen on taloudellisesti kannattavaa. Mineraalissa metallit ovat käyttökelvottomassa muodossa Rikastuksessa rautamalmista erotetaan pois sivukivi Rauta irrotetaan rautaoksidista masuuneissa

erottaminen on taloudellisesti kannattavaa.

2 Hiilen poistamiseen käytetään happea Hiilimonoksidi riistää happea rautaoksidilta, jolloin jäljelle jää rauta Metalleista saadaan käyttökelpoisempia kun niihin lisätään eli seostetaan toisia metalleja Kromi muodostaa teräksen pintaan tiiviin suojaavan oksidikerroksen

käyttökelpoisempia kun niihin lisätään eli seostetaan toisia

3 2. Metallien ominaisuudet Metalliatomien uloimmalla elektronikuorella on yleensä joko 1 tai 2 elektronia. Uloimmat elektronit ovat heikosti kiinni ja joutuvat helposti irralleen yksittäisen atomin vaikutuspiiristä. Positiivisten ionikerrosten ja niiden välissä olevien vapaiden elektronien välinen sähköinen vetovoima pitää rakenteen koossa. Metalleissa metalliatomit ovat pakkautuneet yhteen säännöllisesti ja tiiviisti.

4 Metallien ominaisuudet voidaan selittää niiden rakenteen ja metalliatomien välisen metallisidoksen avulla. Sähkövirta on varausten liikettä, ja metalleissa elektronit ovat sähkövirran kuljettajia. Hyvä sähkön johde Metalli muokattavuus, voidaan selittää siten, että niiden ionikerrokset voivat liukua esteittä toistensa suhteen. Vapaat elektronit voivat ottaa vastaan lämpöenergiaa, joka kasvattaa niiden nopeutta. Hyvä lämmön johde Metallin rakenteen hajottamiseen tarvitaan korkea lämpötila ja runsaasti lämpöenergiaa. Korkea sulamispiste

Hyvä sähkön johde Metalli muokattavuus, voidaan selittää siten, että niiden ionikerrokset voivat liukua esteittä toistensa suhteen.

5 3.Metallien reaktiokyky Aine hapettuu, kun sen atomit luovuttavat elektroneja. Aine pelkistyy, kun sen atomit vastaanottavat elektroneja. Metalli on sitä herkempi reagoimaan, mitä helpommin sen luovuttaa elektroneja. Metallioksidien vesiliuokset ovat useimmiten emäksisiä. Kun metalli luovuttaa uloimman elektronin/elektronit, niin muodostuu positiivinen ioni esim. Mg Mg e -

Metalli on sitä herkempi reagoimaan, mitä helpommin sen luovuttaa elektroneja.

6 4.Metallien sähkökemiallinen jännitesarja Sähkökemiallinen jännitesarja on jono joka ilmaisee metallien reaktiivisuutta. mitä alempana sähkökemiallisessa sarjassa metalli on, sitä helpommin se luovuttaa elektroneja Jalot metallit vedystä kultaan eivätkä ne reagoi happojen kanssa vetyä vapauttaen. Kun Epäjalompi metalli laitetaan jalomman metallin ioneja sisältävään liuokseen > epäjalompi metalli hapettuu > jalomman metallin ionit pelkistyvät sen epäjalomman pintaan > Jos jalompi metalli laitetaan epäjalomman metallin ioneja sisältävään liuokseen ei tapahdu reaktiota

7 5.Sähkökemiaa Elektrolyyttiliuoksessa ionit kuljettavat liikkuessaan sähkövarauksia, Elektrolyyttiliuoksessa ionien liike on sähkövirtaa. Yksinkertaisimmassa sähkövirtaa tuottavassa sähkökemiallisessa parissa on kaksi erilaista metallisauvaa ioneja sisältävässä liuoksessa, kuten suola- ja happoliuoksessa. Sähkökemiallisessa parissa syntyvä jännite on sitä suurempi, mitä kauempana metallit ovat toisistaan jännitesarjassa. Korroosio tapahtuu kun epäjalo metalli syöpyy ilmassa olevan hapen ja kosteuden vaikutuksesta. Korroosiota edesauttaa kosteus ja veteen liuenneet ionit, jotka toimivat sähkönkuljettajina metallin pinnalta.

happoliuoksessa. Sähkökemiallisessa parissa syntyvä jännite on sitä suurempi, mitä kauempana metallit ovat toisistaan jännitesarjassa.

8 Korroosio tapahtuu kun epäjalo metalli syöpyy ilmassa olevan hapen ja kosteuden vaikutuksesta. Korroosiota edesauttaa kosteus ja veteen liuenneet ionit, jotka toimivat sähkönkuljettajina metallin pinnalta. Sähkökemiallisessa korroosiossa kaksi eri metallia muodostavat sähkökemiallisen parin, jolloin epäjalompi metalli syöpyy. Korroosion tuhoaman teräksen määrä on maailmassa noin 25-30% vuosittaisesta tuotannosta on siis erittäin tärkeätä että metallit suojataan korroosiolta. Metallia voidaan suojata korroosiolta päällystämällä se epäjalommalla metallilla eli uhrimetallilla, maalaamalla, öljyämällä tai pinnoittamalla vaikka muovilla.

Sähkökemiallisessa korroosiossa kaksi eri metallia muodostavat sähkökemiallisen parin, jolloin epäjalompi metalli syöpyy.

9 6.Elektrolyysi Elektrolyysiksi kutsutaan ilmiötä, jossa tasavirta esim. paristo saa aikaan hapettumispelkistymisreaktion elektrolyyttiliuoksessa. Negatiiviset ionit luovuttavat positiivisella sauvalla ylimääräiset elektroninsa ja muuttuvat neutraaleiksi atomeiksi. Päällystettävä esine kytketään negatiiviseen sauvaan, jolloin positiiviset metalli-ionit saavat negatiivisella sauvalla puuttuvat elektroninsa ja pelkistyvät neutraaleiksi atomeiksi. > Metalli saa pinnoitteen

Negatiiviset ionit luovuttavat positiivisella sauvalla ylimääräiset elektroninsa ja muuttuvat neutraaleiksi atomeiksi.

Samankaltaiset tiedostot

Metallien ominaisuudet ja rakenne

Metallien Kemia 25 Metallien ominaisuudet ja rakenne Metallit ovat käyttökelpoisia materiaaleja. Niiden ominaisuudet johtuvat metallin rakennetta koossa pitävästä metallisidoksesta. Metalleja käytetään