Elemente, Schulbuch

127 5.7 Metalle Verwendung: Produktion von billigen Metallgegenständen. (Der Zinkdruckguss er- möglicht die schnelle Fertigung von großen Stückzahlen unterschiedlichster Pro- dukte – zB KFZ-Industrie, Maschinenbau.) Im Spenglereigewerbe (Dachrinnen, Dach- bleche) wird meist Titanzink eingesetzt. Große Mengen Zink werden als Korrosionsschutzmittel für Stahlteile (KFZ-Karrosserien, Leitschienen, Laternenmas- te etc.) verwendet. Herkömmliche Batterien haben Becher aus Zink als Katoden. Für viele Organismen ist Zink als Spurenelement lebensnotwendig. Zn 2+ -Ionen sind ein Bestandteil von Enzymen. Beim Menschen bewirkt Zinkmangel ungenügende Wirkung der Vitamine A und B. Es kann Appetitlosigkeit auftreten und zum Verlust der Geschmackswahrnehmung kommen. Der Tagesbedarf des Menschen liegt zwi- schen 5 und 40 mg. Nickel Ni Bereits die Chinesen benutzten vor über 2000 Jahren eine Nickel-Kupferlegierung als Gebrauchsmetall. Aber erst 1775 gelang es Torbern Olof Bergmann (1735–1784) rei- nes Nickel herzustellen. Der Name bedeutet Bergkobold, weil die damals wertlosen Nickelerze den mittelalterlichen Bergleuten Kupfererze vormachten. Eigenschaften: Silberweiß glänzendes Metall, gut schmiedbar und leicht zu Blech oder Draht formbar. Ferromagnetisch wie Eisen und Cobalt. Fein verteiltes Nickel nimmt bei höheren Temperaturen große Mengen an Wasserstoff auf. Vorkommen: Mit einem Massenanteil von ca. 0,015 % ist Nickel das 21. häufigste Element der Erdrinde. Das bedeutendste Nickelerz ist der Nickel-Magnetkies (Pyr- rhotin + Pentlandit), der geringe Mengen an Nickelsulfid enthält. Herstellung: Produktionsmenge weltweit: ca. 1,6 Mio. Tonnen (2008). Die bedeu- tendsten Erzvorkommen liegen in Kuba, Kanada, Neukaledonien etc. Vom kupferhaltigen Nickel-Magnetkies wird das Nickel als NiS abgetrennt. Dieses wird zu NiO geröstet, das dann mit Koks zu Ni reduziert wird. Dieses Rohnickel wird elektrolytisch gereinigt. Dabei fällt Reinnickel mit einem Reinheitsgehalt von 99,5% an. Verwendung: Der größte Teil wird zur Stahlveredelung verwendet (siehe Edelstahl: Seite 123). Nickel wird als Katalysator für Reaktionen mit Wasserstoff (Hydrierung) eingesetzt und zur Herstellung von Batterien und Akkus. Silber Ag Silber war nach Kupfer und Gold das dritte Gebrauchsmetall, das die Menschen be- nutzten. Eigenschaften : Silber ist ein weißglänzendes, weiches Edelmetall. Es ist das dehn- barste Metall nach Gold. Daher kann man es zu feinen, blaugrün durchscheinenden Folien von Blattsilber ausgewalzen. Es hat die höchste elektrische und thermische Leitfähigkeit aller Metalle. Der strahlend-weiße Metallglanz des Silbers rührt daher, dass Silber das höchste Reflexionsvermögen für Licht von allen Stoffen aufweist. Vorkommen : Silber ist ein seltenes Element und steht mit einem Massenanteil von ca. 0,08 g/t Erdkruste an 67. Stelle der Elementhäufigkeit. In der Natur kommt es gediegen in Form von Körnern oder Blättchen vor. Herstellung : Produktionsmenge weltweit: ca. 20 800 Tonnen (2008). Die bedeutends- ten Erzvorkommen liegen in Mexiko, Peru, Australien, China etc. Etwa die Hälfte des genutzten Silbers fällt bei der Reinigung von Kupfer, Zink und Blei an. Ca. 25 % stammen aus Silbererzen, weitere 25 % aus dem Recycling von Altmetallen und fotografischen Bädern. Verwendung : Silber zur Herstellung von elektrischen Kontakten, von Elektroden und elektronischen Bauteilen. Weiters wird es zur Herstellung von Geschirr und Beste- cken und Schmuck verwendet. Für letzteres wird es zur Erhöhung der Härte meist mit anderen Metallen legiert. „Sterlingsilber“ besitzt einen Feingehalt von 92,5 % Silber. Zahnärzte verwenden eine Legierung aus Quecksilber und Silber ( Amalgam ) für Zahnfüllungen. Verwendet wird es auch für die Herstellung von lichtempfindli- chem Silberbromid für Filme und Fotopapiere. Abb. 127.1: Kristall von Zinkblende (ZnS) Abb. 127.2: Nickel: Daten Abb. 127.3: Nickeltiegel fürs Labor Abb. 127.5: Silber: Daten Abb. 127.6: Silbererz und Silberlöffel Abb. 127.4: Verschiedene Nickellegierungen Nickel 58,7 28 EN 1,8 Ni Fp: 1455 °C Dichte: 8,9 g/cm 3 Härte (Mohs) : 3,8 Fp: 962 °C Dichte: 10,5 g/cm 3 Härte (Mohs) : 2,7 Silber 107,9 47 EN 1,4 Ag Zn Ni Cu Ni Ni Cu Cu NEUSILBER MONEL KONSTANTAN Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv