Metaller har været anvendt til mange forskellige ting, som fx redskaber, tagbelægning, betalingsmiddel osv. Vi har valgt at fokusere på nogle
få og meget nyttige metaller som har været brugt til en masse ting igennem tiden.
Jern har man længe brugt som redskaber, såsom hestesko, økser og mange våbner er blevet lavet af metallet. Grunden til at jern bliver brugt
til sådanne redskaber er fordi jern er hårdt, og holdbart.
Guld kunne man umiddelbart bruge til alt, som tagbelægning, redskaber osv., men årsagen til at man ikke bruger guld er kun fordi det er dyrt,
og svært at skaffe. Ellers brugte man guld til udsmykning og tandguld.
Bly er blevet brugt igennem tusindvis af år, fordi det er så udbredt, nemt at udvinde og nemt at bearbejde. Romerne havde brugt bly til
vandrør, hvilket ikke var det klogeste da bly hurtigt ruster. Grunden til at bly hedder plumbum på latin er fordi det er blødt, det betyder nemlig
blødt metal.
Råvarer til fremstilling af forskellige metaller
Alumunium
Aluminium fremstilles som alle andre metaller ud fra malm. Malm er en betegnelse for den naturlige fremkomst af et metal som skal bearbejdes for at få det rene metal. Aluminium udvindes fra mineralet Bauxit. Bauxit består af en række forbindelser med aluminiumhydroxider. Processon blev udviklet i 1880'erne og klades for Bayer-processen. Det tørrede og knuste malm (Bauxit) bliver opløst ved en behandling med natriumhydroxid (NaOH) under højt tryk og høj temperatur. Ved at filtrere opløsningen får man rent aluminiumhydroxid, hvor man derefter under ophedning i ovn omdannes til oxid, altså aluminiumoxid. Reaktionen er som følge:
2Al(OH)3 (Bauxit) + NaOH —> Al2O3 + 2H2O + Na+
Næste trin til fremstilling af det endelige Aluminium er en proces der kaldes for Hall-Héroult-processen.
Det er en elektrolyse i smeltet kryolit som har den kemiske formel Na3AlF6. Karret varmes op til 1000 grader og løbende tilsættes aluminiumoxiden. I bunden af karret er der grafit pladen som den rene aluminium samler sig om i klumper. Metallet tappes ud af karret og bliver støbt i blokke.
Kobber
Kobber udvindes overvejende af svovlholdige malme med 0,3-5% kobber i form af kobber- og jernsulfid (chalcopyrit). Malmene er indlejret i andre bjergarter, og indvinding af 1 t kobber kræver typisk brydning og håndtering af 800 t bjerg, hvoraf opnås 200 t malm (med 0,5% kobber). Efter knusning og flotation fås 4 t koncentrat (med 25% kobber), hvoraf der udsmeltes 1 t råkobber. Brydningen foregår for det meste i store åbne miner (dagbrud), der efterhånden danner enorme huller i jordens overflade; de største er synlige fra Månen.
Udsmeltning af kobber fra koncentratet foregår som regel i to tempi: Først smeltes metalsulfiderne sammen til en homogen, sulfidisk "sten" (eng. matte), mens andre bjergarter smeltes til en slagge. Andet trin er en konverterbehandling af stenen: gennemblæsning af smelten med luft, som driver jern over i slaggen som jernsilikat, og som omdanner en del af kobbersulfidet til oxid, der igen oxiderer tilbageværende kobbersulfid til svovldioxid og frit kobber. Ristereduktion kaldes denne proces, som resulterer i blisterkobber med ca. 98,5% renhed. Slaggerne bruges som "sand" til sandblæsning eller som kobbertilskud til gødning.
Adskillige fremgangsmåder er udviklet (og patenteret) for at rationalisere smelteprocesserne, så de to tempi udføres sammen eller trinvis i én og samme ovn. Disse teknikker, der kaldes direct- eller flash-smeltning, benytter ren ilt til blæsningen og er derfor mere kapitalkrævende end den traditionelle fremgangsmåde. Mange nyere værker, bl.a. de skandinaviske, er baseret på flash-smeltning.
I stigende omfang udvindes kobber desuden ved ekstraktion fra magre malme og fra affald (tailings) fra tidligere minedrift; i 1995 0,86 mio. t. Materialet udludes (ekstraheres) med fortyndet svovlsyre, der opløser kobber og andre metaller. Af opløsningen udfældes kobber igen ved elektrolyse eller ved reaktion med jernpulver eller jernsvamp som cementkobber. De fleste urenheder følger med kobberet ved udludningen, men forbliver i opløsningen ved genudfældningen.
Metallers anvendelse Udvindelse af rene metaller
Rene metaller udvindes ofte fra jorden ved hjælp af minedrift, hvilket resulterer i malm, der er relativt rige kilder til de nødvendige elementer.
Metallerne udvindes normalt ved en kemisk eller elektrolytisk reduktion. Der bliver bruges høje temperaturer til at omdanne malm til rå metal. For et udvinde ren metal, skal man opvarme metal malm med et reduktionsmiddel. Jern udvindes ved hjælp af kulstof som reduktionsmiddel. Man brugte som regel ikke ren kulstof, men kul udvundet fra jorden, trækul og lignende.
