Arbeitsblatt: Metallgewinnung

Metallgewinnung Allgemein In der heutigen hoch technischen Welt ist der Einsatz von Metallen sehr wichtig. Metall wird gewonnen und veredelt, dann zu Werkzeugen, Maschinen Schmuck oder Gebrauchsgegenständen verarbeitet. Sogar Kulturepochen wurden Nach Metallen benannt. Zum Beispiel die Bronzezeit und die Eisenzeit. Wo befinden sich die Metalle? Die meisten in der Natur vorkommenden Elemente sind Metalle. Sie lagern in der Erdrinde. Dort sind sie verbunden mit vielen nichtmetallischen Elementen wie Sauerstoff, Kohlenstoff, Phosphor und Schwefel. Diese Verbindungen werden als Gestein aus der Erde gewonnen und Erze genannt. Erze sind Verbindungen der Metalle mit Sauerstoff und anderen Elementen. Einige Metalle werden in reinem Zustand gefunden, das heisst ohne Verbindung mit anderen Elementen. Man nennt sie Edelmetalle. Dazu gehören Gold, Silber, Platin und Quecksilber. Eine weitere Unterscheidung ist jene der Leichtmetalle von den Schwermetallen. Das bedeutet, dass das Volumen der beiden Metalle gleich ist, sie aber unterschiedlich schwer sind. Eigenschaften von Metallen Metalle zeichnen sich durch bestimmte Eigenschaften aus. Metalle haben eine • • • • gute elektrische Leitfähigkeit gute Wärmeleitfähigkeit hohe Festigkeit gute Verformbarkeit Was ist eine Legierung? Viele Metalle genügen in reiner Form nicht den Ansprüchen des Benutzers. So werden die Metalle mit anderen Elementen gemischt, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten. Das Weichlot, welches zum Löten verwendet wird enthält Zinn und Blei. Legierungen sind also metallische Werkstoffe, die aus mehreren Elementen bestehen. Ein Element davon muss Metall sein. Eisen In der Technik sind Eisenwerkstoffe die meist verwendeten Gebrauchsmetalle. Das Eisen wird aus Erzen gewonnen. Eisen kommt in der Natur nicht in reiner Form vor. Es ist immer mit anderen Stoffen verbunden. Eisen wird nun vor der Weiterverarbeitung von diesen anderen Stoffen getrennt. Eisen wird jedoch selten rein weiterverwendet. Oft wird es als Eisen-Kohlenstoff-Legierung verwendet, auch Gusseisen oder Stahl genannt. Aluminium Aluminium ist das häufigste Metall in der Erdkruste. Aluminium kommt in der Natur nicht als reines Metall vor. Es ist muss zuerst von den anderen Stoffen getrennt werden. Um eine Tonne Aluminium zu gewinnen ist die Energie notwendig, die man braucht um ein Einfamilienhaus ein Jahr lang zu heizen! Aluminium ist ein Leichtmetall. Kupfer Kupfer wird oft als Verbindung mit Sauerstoff oder Schwefel gefunden. Es ist sehr weich, zäh und ausserordentlich dehnbar. Zink Zink eignet sich gut zum Schweissen und Löten. Es lässt sich gut biegen, falzen, giessen usw. Oft sind Dachrinnen aus Zink gefertigt. Oft werden andere Metalle mit Zink überzogen. Diese verzinkten Werkstücke sind durch ein eisblumenähnliches Muster zu erkennen. Blei Es ist das schwerste und zugleich weichste der Gebrauchsmetalle. Es lässt sich mit dem Fingernagel ritzen und mit dem Messer schneiden. Blei und Bleiverbindungen sind giftig! Nach dem Arbeiten mit Blei müssen die Hände gründlich gewaschen werden. Zinn Zinn wird aus dem Mineral Zinnstein gewonnen. Es ist sehr weich, dehnbar und geschmeidig. Zinn ist nicht giftig. Büchsen und Dosen werden aus Stahlblech gemacht und mit einer Zinnschicht überzogen, damit der Inhalt nicht giftig wird.