Was wir schon immer über Metall wissen wollten
Das wichtigste Metall
Reines Eisen wird selten verwendet, da es relativ weich ist. Hingegen entfallen 95% aller Metallanwendungen auf Stahl, der aus Eisen durch die Beigabe von Kohlenstoff erzeugt wird. Es gibt tausende verschiedene Stähle, die jeweils für spezielle Anwendungen designt werden. Diese Spezialstähle enthalten weitere Legierungselemente wie Chrom, Nickel, Molybdän, Titan, Niob, Wolfram, Vanadium oder Kobalt.
Einsatzgebiete sind Konstruktion, elektrische und elektronische Bauteile. Die Jahresweltproduktion beträgt 1,3 Mrd t. Hauptstahlproduzenten sind China, USA und Deutschland. Recycling: 50% der Stahlproduktion in der EU beruhen auf dem Einsatz von Stahlschrott.
Flugzeuge und Getränkedosen
Aluminium ist ein leichter Konstruktionswerkstoff (Fahrzeugbau, Hochbau, Maschinenbau) und wegen seiner absoluten Dichtigkeit gegenüber Licht und Luft ein ideales Verpackungsmaterial (Tuben, Dosen, Folien). Wege seiner hohen elektrischen und Wärmeleitfähigkeit ist Aluminium auch in der Elektronik, Klima- und Solartechnik unverzichtbar.
Einsatzgebiete sind Konstruktion, elektrische und elektronische Bauteile. Die Jahresweltproduktion beträgt 41 Mio t. Hauptproduzenten sind Russland, China, Kanada und USA. Recycling: 25% des Alu-Angebots stammen aus recyceltem Aluminium.
Das schönste Metall
70-80% des Goldes werden von der Schmuckindustrie beansprucht. Durch seine hohe Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit wird es auch in der Elektronik benötigt, zusätzlich in der Zahntechnik und als Zahlungsmittel. Die Minenproduktion beträgt 2.500 t/Jahr (2009), weitere 1.500 t stammen aus Recycling. Hauptproduzenten: China, Australien, USA, Südafrika, Russland, Peru.
Metallischer UV-Schutz
Die Gläser hochwertiger Sonnenbrillen sind mit Iridium als UV-Schutz bedampft. Aufgrund seiner großen Härte und Beständigkeit findet sich Iridium gemeinsam mit Platin in Legierungen für Füllfederspitzen, Injektionsnadeln und chirurgischen Instrumenten.
Die Jahresweltproduktion beträgt 3-5 t. Hauptproduzenten: Südafrika, Ural, Nord-/ Südamerika.
Kalium – das „Power“-Metall
Kalium ist Teil der Kühlflüssigkeit in Kernreaktoren, aber als Elektrolyt auch Steuerelement für unsere Muskeltätigkeit. Jahresproduktion: 5 bis 10t pro Jahr.
Neodym macht den Sound
Neodym zählt zu den „seltenen Erden“, die eigentlich alle Metalle sind. Es wird für die Herstellung stärkster Magneten verwendet. Neodym findet sich in Festplatten, Dauermagnet-Rotoren von Windkraftanlagen, aber auch in Lautsprechern und Kopfhörern. Hauptproduzenten: China (97%), Australien.
Leuchtend rot
Damit Verkehrsampeln rot werden können, braucht es Selen, denn mit diesem Metall wird Glas rot gefärbt. Selen ist aber auch ein Spurenelement, das in über 20 Proteinen im menschlichen Körper enthalten ist. Strontium hingegen ist für das rote Leuchten von Feuerwerksraketen verantwortlich.
Jahresweltproduktion: 2500 t an Selen bzw. wenige Tonnen an Strontium.
Das gefährlichste Metall
Arsen ist eine unverzichtbare Zutat, um in Krimis als Gift zum Einsatz zu kommen. Als Legierung mit Blei findet es als Munition Verwendung.
Viel gefährlicher ist natürlich das radioaktive Uran. Seine wichtigste Anwendung liegt in der Kernspaltung in Atomkraftwerken. Es wird aber auch als Kern von Munition verwendet, die panzerbrechend ist.
Arsen wird meist als Oxid aus Kupfer- und Bleierzen gewonnen, die Jahresproduktion beträgt ca. 50.000 t. Hauptproduzenten sind China und Chile. Uranminen finden sich vor allem in Kasachstan, Kanada und Australien. Jahresproduktion: ca. 50.000 t.
Weich und hart
Caesium ist das weichste Metall. Da es mit Wasser explosionsartig und mit Luft sehr schnell reagiert, muss es unter Luftabschluss aufbewahrt werden. Die größten Caesiumvorkommen liegen in Kanada. Auch Natrium ist so weich, dass man es mit einem Messer schneiden kann. Das härteste Metall hingegen ist Osmium, das zur Gruppe der Platinmetalle gehört. Osmium tritt nur in Begleitung von Platin auf und stammt vorrangig aus Südafrika und Russland.
Leicht und schwer
Das leichteste aller Metalle ist Lithium. Ein Kubikzentimeter wiegt nur 0,534 g. Zum Vergleich: ein gleich großer Würfel aus Eisen ist beinahe 15 mal schwerer (7,87 g). Die wichtigsten Lithium-Produzenten sind Australien, Argentinien und China, Jahresproduktion: etwa 20.000t, Verwendung: Glasindustrie, Batterien. Das schwerste Metall ist Osmium: Unser Osmium-Würfelchen wiegt 22,59 g und ist damit 42 mal schwerer als der Lithium-Würfel. Einsatzgebiete: medizinische Implantate und Herzschrittmacher.
Die flüssigen Metalle
Nur Quecksilber und Gallium sind bei Raumtemperatur flüssig. Rund 1.300t Quecksilber pro Jahr werden vor allem in China und Kirgistan produziert. Einsatzgebiete: Elektrolyse, Lampen, Batterien.
Die Jahresweltproduktion an Gallium beträgt ca. 100t, wichtigste Produktionsländer sind China, Deutschland und Kasachstan. Einsatzgebiet: Halbleitertechnik.
Welches Metall hat den höchsten Schmelzpunkt?
Wolfram schmilzt erst bei 3422°C, deshalb kommt es überall zum Einsatz, wo extrem hohe Temperaturen entstehen, etwa für Glühfäden von Glühbirnen oder für Oberflächen von Schneidwerkzeugen in der Metall-, Minen- und Ölindustrie. Weltweit werden jährlich 58.000 t Wolfram in Minen produziert (2009), davon 1.500 t in Österreich. Wichtigste Produzenten: China, Russland und Kanada. 25% des Bedarfs werden durch Recycling gedeckt.
Was ist ein Metall?
Als Metalle bezeichnet man chemische Elemente, deren Atome sich untereinander zu einer Kristallstruktur mit freien Elektronen verbinden. Damit sind etwa 80% der chemischen Elemente Metalle.
Wie viele Metalle gibt es?
Es gibt 85 Metalle und weitere 7 Elemente, die man zu den Halbmetallen zählt.
Was ist eine Legierung?
Eine Legierung ist ein metallischer Werkstoff, der aus mindestens zwei Elementen besteht. Die bekanntesten Legierungen sind Bronze (Kupfer, Zinn) und Messing (Kupfer, Zink) und natürlich Stahl (Eisen, Kohlenstoff).
Linkliste
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