Metall-Informationen
Metalle, deren Bezeichnung vom griechischen Wort „metallon" abstammt, das für Grube oder Bergwerk steht, sind chemische Elemente, die im Periodensystem auf der linken Seite entlang einer diagonalen Trennlinie zu den Nichtmetallen zu finden sind. Etwa vier Fünftel der chemischen Elemente sind Metalle. Sie neigen zu chemischen Reaktionen, bei denen sie die Bindungselektronen abgeben und dadurch die Edelgaskonfiguration erreichen. Die Grenze zwischen Metallen und Nichtmetallen ist unscharf und verläuft fließend. Zwischen den beiden Gruppen steht die Gruppe der Halbmetalle.
Die Metalle weisen charakteristische Eigenschaften auf, die aufgrund der Metallstruktur zu erklären sind. Diese Eigenschaften sind die Verformbarkeit, eine gute Leitfähigkeit für Wärme und den elektrischen Strom, typischer Glanz und dass Metalle bei Raumtemperatur fast ausschließlich (Ausnahme Quecksilber) Feststoffe sind.
Diese Eigenschaften beruhen darauf, dass im Metallgitter, das durch die Metallbindung erhalten wird, die Ionen über das Elektronengas an alle Nachbarionen gleichmäßig gebunden sind. Somit wirken die Bindungskräfte in alle Richtungen gleich und keine Bindung zu einem Nachbarn wird bevorzugt. Durch Druck lassen sich deswegen die einzelnen Lagen gegeneinander verschieben, ohne dass der Verband der Atome dabei zerstört wird. Dieses Weggleiten der Ionen macht die Metalle zu verformbaren Werkstoffe. Sie lassen sich in der Bearbeitung sehr gut walzen, pressen, schmieden oder ziehen.
Eigenschaften der Metalle
Metalle werden häufig aufgrund ihrer Eigenschaften unterschieden. Ein Beispiel dafür ist die Dichte. Sie unterteilt die Metalle in Leicht- und Schwermetalle. Schwermetalle sind in Form ihrer chemischen Verbindung oft giftig. Beispiele wie Blei oder Quecksilber sind weitläufig bekannt. Eine andere Einteilung erfolgt aufgrund ihrer Korrisionsbeständigkeit. Unedle Metalle unterliegen ihr mehr oder weniger stark, Edelmetalle wie Silber, Blei oder Gold sind hingegen sehr korriosionsbeständig.
Ein weiterer wichtiger Punkt, der auch in der Verwendung wichtig ist, sind die magnetischen Eigenschaften von Metallen. Wenige Metalle kommen „gediegen" vor, das heißt, dass sie mit sehr hoher Reinheit fast elementar vorliegen. Die meisten Metalle werden aus ihren Erzen gewonnen, das sind Mineralien, in denen die Metalle als chemische Verbindungen enthalten sind und meist im Bergbau gefördert werden. Das reine Metall wird nach aufwendigen Trennverfahren und verschiedenen chemischen Reaktionen aus den Verbindungen separiert oder heutzutage aus Altmetallvorkommen recycelt.
Die meisten Metalle sind in ihrer reinen Form für die Verwendung zu weich und werden deshalb fast immer in Metallmischungen verwendet. Diese Mischungen werden auch als Legierungen bezeichnet. Man erhält sie, indem man verschiedene Metalle zusammenschmilzt. Die bekanntesten Legierungen sind Bronze und Messing, die sich aus Kupfer und Zinn bzw. Zink zusammensetzen und mit ihren Namen ganze Menschheitsepochen benannt haben. Die wichtigsten Metalle sind Blei, Eisen, Gold, Kupfer, Platin, Quecksilber, Titan, Zink und Zinn, die alle eine beeindruckende Vielfalt an Eigenschaften aufweisen und dementsprechend in den verschiedensten Anwendungsbereichen ihre Verwendung finden.
Metalle - Chemische Verbindungen
Viele Metalle werden auch in Form ihrer chemischen Verbindungen, zum Beispiel als Oxid, genutzt. Diese mit Sauerstoff gebildeten Feststoffe werden aufgrund Ihrer Farbbildung oft als Pigmentfarbstoff verwendet. Metalle übernehmen eine wichtige Rolle in der heutigen Zivilisation, deren Fortschritt ohne sie unvorstellbar war und ist. Ohne sie gäbe es praktisch keine Maschinen oder Werkzeuge, geschweige denn moderne Fortbewegungsmittel wie Fahrzeuge oder Flugzeuge. Auch die Bautechnik kommt nicht ohne Metalle aus.