Metale

Uwzględniając własności fizyczne jak i chemiczne pierwiastków chemicznych, w znaczeniu substancji prostych możemy podzielić je na dwie grupy:
1. metale,
2. niemetale.

CHARAKTERYSTYKA METALI

Metale są to substancje, które w stanie skondensowanym odznaczają się obecnością swobodnych, niezwiązanych z określonymi atomami elektronów zdolnych do poruszania się w całej objętości metalu. Do metali należy większość pierwiastków chemicznych i ich stopy. Metale mają obok całkowicie wypełnionych wewnętrznych powłok elektronowych powlokę zawierającą niewielką liczbę elektronów i w związku z tym mają charakter elektrododatni.

W temperaturze pokojowej metale występują w stanie stałym (z wyjątkiem rtęci, która w tych warunkach jest cieczą), krystalizują przeważnie w trzech typach sieci:
a) regularnej płasko centrowanej,
b) regularnej przestrzennie centrowanej,
c) heksagonalnej.

Metale odznaczają się:
a) szczególną zdolnością odbijania promieniowania świetlnego, czyli połyskiem metalicznym,
b) w dotyku są zimne, gdyż ich duże przewodnictwo cieplne powoduje odprowadzanie energii (na tak zwany sposób ciepła) od skóry,
c) większość z nich ma dużą wytrzymałość mechaniczną,
d) dobrze przewodzą elektryczność i ciepło,
e) jednocześnie są ciągliwe i kowalne,
f) większość z nich ma znaczną gęstość, gdyż w kryształach metali ich atomy są gęsto upakowane
(ułożone),
g) mają dodatni współczynnik temperatury oporu,
h) są nieprzeźroczyste,
i) tlenki metali tworzą z woda wodorotlenki o charakterze zasadowym,
j) niektóre pierwiastki mają właściwości pośrednie między charakterem metalicznym i niemetalicznym.

PODZIAŁ METALI

Z technicznego punktu widzenia najważniejszym metalem jest żelazo (Fe), będące głównym składni - kiem stali. Inne technicznie ważne metale (poza żelazem) określa się nazwą metali nieżelaznych. Metale o gęstości mniejszej od 4,5 g*cm-3 zalicza się do tzw. metali lekkich (najważniejsze z nich to: glin, magnez, beryl, sód, potas), natomiast o gęstości większej od 4,5 g*cm-3 zalicza się do metali ciężkich. Wśród nich ważną grupę stanowią metale kolorowe (cyna, miedź, cynk, ołów), stosowane do otrzymywania różnego rodzajów stopów. Najbardziej odporne chemicznie sa tzw. metale szlachetne (platyna, złoto, srebro). Często stosuje się tez podział metali na metale żelazne (żelazo, stal, staliwo, żeliwo) i nieżelazne (pozostałe) bądź metale uszlachetniające stal.

Metale są bardzo rozpowszechnione w przyrodzie. Występują w postaci rud czyli minerałów lub skał, z których za pomocą procesów metalurgicznych (hutnictwo, metalurgia) wytapia się żelazo (surówkę żelaza) lub dany metal. Metale mają szerokie zastosowanie zwłaszcza jako materiały konstrukcyjne.

WYSTĘPOWANIE RUD METALI W POLSCE

Polska jest krajem o dużych zasobach rud metali zwłaszcza kolorowych. Złoża rud żelaza są obecnie nieeksploatowane ze względu na skromne ich zasoby, mające niski procent zawartości żelaza w rudzie
(limonity i syderyty). Odkryto bogate złoże magnetytów, ale nie wydobywa się ich z kilku powodów:
a) występują na dużych głębokościach (ok. 1 000 m pod powierzchnią)
b) występują w centrum "zielonych płuc” Polski - na terenie Suwalszczyzny
c) obecnie następuje spadek zapotrzebowania na stal na korzyść innych materiałów
Najważniejszą rolę w gospodarce kraju i eksporcie odgrywają bogate złoża:
a) rud miedzi (5 m. w świecie Polski w ich wydobyciu) eksploatowane w dwóch obszarach: Legnicko – Głogowskim Zagłębiu Miedziowym oraz w rejonie Bolesławca i Złotoryji
b) rudy cynkowo – ołowiane (6 m. Polski w świecie), które wydobywa się w trzech rejonach:
- Tarnowskie Góry – Bytom
- Olkusz – Zawiercie
- Chrzanów – Trzebina