Tanulási cél
- Forrás a kobalt, réz, nikkel és cink tulajdonságaira elemi állapotukban és ötvözetekben.
Kulcspontok
- A réz a leggyakrabban használt ércfém elektromos tulajdonságai, bősége (az ezüsttel és arannyal szemben) és ötvözeteinek – sárgaréz és bronz – vonzereje miatt.
- A cinket a rézzel ötvözve keményebb fém, a sárgaréz előállítására használják.
- A galvanizálás során a cink oxidációval bevonja a vasat, így egy cink-oxid (ZnO) védőréteget képez, amely megvédi a vasat a rozsdától.
- A kobalt és a nikkel a vashoz hasonló tulajdonságokkal rendelkező nyomelemek.
Fogalmak
- bronzA réz természetes vagy mesterséges ötvözete, általában ónnal, de egy vagy több más fémmel is.
- bronzRéz és cink számos ipari és vízvezeték-szerelési alkalmazásban használt fémötvözete.
- rézVörösesbarna, képlékeny, képlékeny fémelem, nagy elektromos és hővezető képességgel. Jelképe Cu, atomi száma 29.
Réz
A réz az “ércfémek” néven ismert fémek családjának tagja, amelybe a réz, az ezüst, az arany és a röntgen tartozik. Lágyságuk miatt az érmefémek könnyen alakíthatók érmékké. Viszonylagos ritkaságuk és vonzerejük, valamint a korrózióval szembeni ellenállásuk kompakt vagyontárggyá teszi őket. A tiszta réz azonban túl lágy ahhoz, hogy szerkezeti értéket képviseljen, de a réz cinkkel és ónnal ötvözve keményebb sárgarézeket és bronzokat alkot. A sárgaréz és a bronz a legkorábbi fémszerszámok alapvető alkotóelemei voltak.
A réz elektromos tulajdonságai, bősége (az ezüsthöz és az aranyhoz képest), valamint a réz- és bronzötvözetek tulajdonságai miatt a legnagyobb mértékben használt ércfém. Az alumínium elterjedéséig a réz a vas után a második helyen állt a fémek között a termelésben. A réz könnyen azonosítható vöröses színe miatt.
A réz – némi nehézséggel – halogenidekben és oxidban +1 állapotba, sókban, például rézszulfátban (CuSO4) pedig +2 állapotba oxidálódik. Az oldható rézvegyületek könnyen azonosíthatók jellegzetes kékeszöld színükről.
Cink
A cinkcsaládot a cink, a kadmium, a higany és a kopernicum alkotja. A cink és a kadmium lágy fémek, amelyek könnyen oxidálódnak a +2 oxidációs állapotba. E két fém egyike sem fordul elő a természetben kombinálatlanul. A cinket rézzel ötvözve egy keményebb fém, a sárgaréz előállítására használják. A galvanizálás során a cink oxidációval bevonja a vasat, így egy cink-oxid (ZnO) védőréteget képez, amely megvédi a vasat az oxidációtól. A cink-oxid sokkal biztonságosabb, mint az ólom-oxid, és gyakran használják fehér festékekben. 1982 óta a cink a fő fém, amelyet az amerikai fillérekhez használnak. Ma már az új orgonasípokban is használják.
A cink az élőlények számára nélkülözhetetlen nyomelem, és bizonyos csíraölő tulajdonságokkal rendelkezik, de nagy mennyiségben mérgező lehet. A cinkérméket soha nem szabad lenyelni.
Vas, kobalt és nikkel
A vas, a kobalt és a nikkel meglehetősen jó redukálószerek, ezért a természetben ritkán fordulnak elő kombinálatlanul. A vas az egyik leggyakoribb elem a világegyetemben. Kombinálatlan vas, kobalt és nikkel megtalálható a meteorokban.
Maga a Föld forró, sűrű magja nagyrészt vasból és nikkelből áll. A Föld magjára jellemző hőmérsékleten a vas és a nikkel óriási természetes mágnest alkot, amely létrehozza a Föld mágneses terét. Ez a mágneses mező blokkolja a veszélyes sugárzást, amely megölné az életet a Földön.
.