Metalle: Unterschied zwischen den Versionen

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In der Natur treten reine [[Metalle]] sehr selten auf.<ref name = "Metalle_Springer"/> Abbildung 1 zeigt die Anteile der häufigsten Elemente in der Erdkruste. Sauerstoff und Silizium machen dabei etwa 75 % aus. <ref name = "Spektrum_Erdkruste"/> Die nächst größeren wesentlich geringeren Anteile bilden die Metalle Aluminium und Eisen mit 8,1 % und 5 %. <ref name = "Spektrum_Erdkruste"/> Die eigentliche Vielfalt der Metalle wird erst bei einem Blick in Periodensystem deutlich. Abbildung 2 zeigt, dass die meisten Elemente des Periodensystems den Metallen zugeordnet werden. <ref name = "Periodensystem_Sachsen_Anhalt"/> Meist sind diese in der Atmosphäre nicht stabil und liegen in oxidierter Form vor müssen vor Gebrauch also reduziert und vor Reoxidation geschützt werden. <ref name = "Metalle_Springer"/> <sup> S.1 </sup>  
In der Natur treten reine [[Metalle]] sehr selten auf.<ref name = "Metalle_Springer"/> Abbildung 1 zeigt die Anteile der häufigsten Elemente in der Erdkruste. Sauerstoff und Silizium machen dabei etwa 75 % aus. <ref name = "Spektrum_Erdkruste"/> Die nächst größeren wesentlich geringeren Anteile bilden die Metalle Aluminium und Eisen mit 8,1 % und 5 %. <ref name = "Spektrum_Erdkruste"/> Die eigentliche Vielfalt der Metalle wird erst bei einem Blick in Periodensystem deutlich. Abbildung 2 zeigt, dass die meisten Elemente des Periodensystems den Metallen zugeordnet werden. <ref name = "Periodensystem_Sachsen_Anhalt"/> Meist sind diese in der Atmosphäre nicht stabil und liegen in oxidierter Form vor müssen vor Gebrauch also reduziert und vor Reoxidation geschützt werden. <ref name = "Metalle_Springer"/> <sup> S.1 </sup>  
Metalle wurden von Menschen schon früh als Material beispielsweise für Werkzeuge, Schmuck, Waffen oder auch als Zahlungsmittel in Form von Münzen verwendet. Seit etwa 3000 Jahren stellt vor allem [[Eisen und Stahl|Eisen]] einen der wichtigsten metallischen Werkstoff dar. Hauptmerkmale von [[Eisen und Stahl|Eisen]] sind in diesem Zusammenhang die gute Verfügbarkeit und die Möglichkeit durch Legierungen und Wärmebehandlung viele nützliche Eigenschaften zu erzielen. In der neueren Zeit gewannen aufgrund der größeren Anwendungsmöglichkeiten auch seltenere Metalle aufgrund spezieller physikalischer Eigenschaften an Bedeutung. In Abbildung 2 ist die Entwicklung der Elementevielfalt in der Produktion schematisch dargestellt. <ref name = "Metalle_Springer"/> <sup> S.5-6 </sup>


Eine oftmals verwendete Eigenschaft um Metalle von Nichtmetallen zu unterscheiden ist die elektrische Leitfähigkeit. <ref name = "Chemie_Springer"/> <sup> S.5 </sup> Daneben werden noch weitere Eigenschaften wie die Reflexionsfähigkeit des Lichts, eine thermische Leitfähigkeit oder eine gute plastische Verformbarkeit unter mechanischer Beanspruchung zur Klassifikation von Metallen verwendet. <ref name = "Metalle_Springer"/> <sup> S.1 </sup> Weiter unterteilen lassen sich Metalle in Eisenwerkstoffe ([[Fe-Metalle]]) und Nichteisenmetalle [[NE-Metalle]]. <ref name = "Metalle_Springer"/> <sup> S.5 </sup>
Eine oftmals verwendete Eigenschaft um Metalle von Nichtmetallen zu unterscheiden ist die elektrische Leitfähigkeit. <ref name = "Chemie_Springer"/> <sup> S.5 </sup> Daneben werden noch weitere Eigenschaften wie die Reflexionsfähigkeit des Lichts, eine thermische Leitfähigkeit oder eine gute plastische Verformbarkeit unter mechanischer Beanspruchung zur Klassifikation von Metallen verwendet. <ref name = "Metalle_Springer"/> <sup> S.1 </sup> Weiter unterteilen lassen sich Metalle in Eisenwerkstoffe ([[Fe-Metalle]]) und Nichteisenmetalle [[NE-Metalle]]. <ref name = "Metalle_Springer"/> <sup> S.5 </sup>
Metalle wurden von Menschen schon früh als Material beispielsweise für Werkzeuge, Schmuck, Waffen oder auch als Zahlungsmittel in Form von Münzen verwendet. Seit etwa 3000 Jahren stellt vor allem [[Eisen und Stahl|Eisen]] einen der wichtigsten metallischen Werkstoff dar. Hauptmerkmale von [[Eisen und Stahl|Eisen]] sind in diesem Zusammenhang die gute Verfügbarkeit und die Möglichkeit durch Legierungen und Wärmebehandlung viele nützliche Eigenschaften zu erzielen. In der neueren Zeit gewannen aufgrund der größeren Anwendungsmöglichkeiten auch seltenere Metalle aufgrund spezieller physikalischer Eigenschaften an Bedeutung. In Abbildung 2 ist die Entwicklung der Elementevielfalt in der Produktion schematisch dargestellt. <ref name = "Metalle_Springer"/> <sup> S.5-6 </sup>




Version vom 6. Oktober 2021, 13:04 Uhr

Abbildung 1: Verteilung der häufigsten Elemente in der Erdkruste [1]
Abbildung 2: Periodensystem der Elemente [2]

In der Natur treten reine Metalle sehr selten auf.[3] Abbildung 1 zeigt die Anteile der häufigsten Elemente in der Erdkruste. Sauerstoff und Silizium machen dabei etwa 75 % aus. [1] Die nächst größeren wesentlich geringeren Anteile bilden die Metalle Aluminium und Eisen mit 8,1 % und 5 %. [1] Die eigentliche Vielfalt der Metalle wird erst bei einem Blick in Periodensystem deutlich. Abbildung 2 zeigt, dass die meisten Elemente des Periodensystems den Metallen zugeordnet werden. [2] Meist sind diese in der Atmosphäre nicht stabil und liegen in oxidierter Form vor müssen vor Gebrauch also reduziert und vor Reoxidation geschützt werden. [3] S.1

Metalle wurden von Menschen schon früh als Material beispielsweise für Werkzeuge, Schmuck, Waffen oder auch als Zahlungsmittel in Form von Münzen verwendet. Seit etwa 3000 Jahren stellt vor allem Eisen einen der wichtigsten metallischen Werkstoff dar. Hauptmerkmale von Eisen sind in diesem Zusammenhang die gute Verfügbarkeit und die Möglichkeit durch Legierungen und Wärmebehandlung viele nützliche Eigenschaften zu erzielen. In der neueren Zeit gewannen aufgrund der größeren Anwendungsmöglichkeiten auch seltenere Metalle aufgrund spezieller physikalischer Eigenschaften an Bedeutung. In Abbildung 2 ist die Entwicklung der Elementevielfalt in der Produktion schematisch dargestellt. [3] S.5-6

Eine oftmals verwendete Eigenschaft um Metalle von Nichtmetallen zu unterscheiden ist die elektrische Leitfähigkeit. [4] S.5 Daneben werden noch weitere Eigenschaften wie die Reflexionsfähigkeit des Lichts, eine thermische Leitfähigkeit oder eine gute plastische Verformbarkeit unter mechanischer Beanspruchung zur Klassifikation von Metallen verwendet. [3] S.1 Weiter unterteilen lassen sich Metalle in Eisenwerkstoffe (Fe-Metalle) und Nichteisenmetalle NE-Metalle. [3] S.5


  • Abbildung 3: Entwicklung der Elementevielfalt in der Produktion (eigene Darstellung) [5]

    Abbildung 3: Entwicklung der Elementevielfalt in der Produktion (eigene Darstellung) [5]

Weiterführende Links

Das Umweltbundesamt gibt einen Überblick über die wichtigsten Metallen im Rahmen der stoffstromorientierte Sekundärrohstoffwirtschaft


Literaturverzeichnis

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH: Lexikon der Geowissenschaften - Erdkruste (online), Online verfügbar unter: https://www.spektrum.de/lexikon/geowissenschaften/erdkruste/4246, zuletzt geprüft am 06.10.2021.
  2. ↑ 2,0 2,1 Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt: Schwermetalle und andere Elemente (online). Online verfügbar unter: https://lau.sachsen-anhalt.de/analytik-service/spezialanalytik/schwermetalle-und-andere-elemente/, zuletzt geprüft am 30.09.2021
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Hornbogen, Erhard; Warlimont, Hans; Skrotzki, Birgit (2019): Metalle - Struktur und Eigenschaften der Metalle und Legierungen. 7. aktualisierte und überarbeitete Auflage Berlin: © Springer-Verlag GmbH Deutschland
  4. ↑ Peter Kurzweil (2015):Chemie- Grundlagen, Aufbauwissen, Anwendungen und Experimente. 10. überarbeitete Auflage Berlin: © Springer-Verlag GmbH Deutschland
  5. ↑ Zepf V.; Reller A.; Rennie C.; Ashfield M.; Simmons J., BP (2014): Materials critical to the energy industry. An introduction. 2nd edition
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