Metalle

Fe-Metalle Eisen und Stahl NE-Metalle Aluminium Kupfer

In der Natur treten reine Metalle sehr selten auf. Abbildung 1 zeigt die Anteile der häufigsten Elemente in der Erdkruste. Sauerstoff und Silizium machen etwa 75 % aus. Die nächst größeren, wesentlich geringeren Anteile bilden die Metalle Aluminium und Eisen mit 8,1 % und 5 %.

Abbildung 1: Verteilung der häufigsten Elemente in der 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. Meist sind diese in der Atmosphäre nicht stabil und liegen in oxidierter Form vor müssen vor Gebrauch also reduziert und vor Reoxidation geschützt werden. ^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 3 ist die Entwicklung der Elementevielfalt in der Produktion schematisch dargestellt. ^S.5-6

Eine oftmals verwendete Eigenschaft um Metalle von Nichtmetallen zu unterscheiden ist die elektrische Leitfähigkeit. ^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. ^S.1

Metalle lassen sich nach verschiedenen Kriterien unterteilen. Eine oftmals verwendetet Unterscheidung ist die Einteilung nach Leichtmetallen (ρ < 4,5-5 g/cm³) und Schwermetallen (ρ > 4,5-5 g/cm³). Der Begriff der Edelmetalle ist ebenfalls geläufig und umfasst Gold, Silber und Platinmetalle. Auch die Klassifizierung von Metallen als Buntmetalle wird häufig verwendet. Zu ihnen zählen beispielsweise Kupfer, Nickel und Blei. Buntmetalle sind farbig oder bilden farbige Legierungen. ^S.105

Eine vor allem in Bezug auf die Kreislaufwirtshaft zweckmäßige Einteilung ist die Unterscheidung nach Eisenwerkstoffe (Fe-Metalle) und Nichteisenmetalle NE-Metalle. ^S.5

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  Abbildung 2: Periodensystem der Elemente

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

Weiterführende Links

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

Proben im MassLab

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