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Elaborato ipertestuale organizzato dalla classe 1C nel progetto Classe 2.0 Tecnologia Anno scolastico 2009/2010 Continua.

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1 Elaborato ipertestuale organizzato dalla classe 1C nel progetto Classe 2.0 Tecnologia Anno scolastico 2009/2010 Continua

2 I metalli sono ottimi conduttori di elettricità e di calore. Sono materiali chimici e sono suddivisi in metalli, semimetalli e non metalli. I semimetalli I semimetalli comprendono il boro, carbonio, azoto, fosforo, calogeni e alogeno. I non metalli I non metalli invece il silicio, arsenico, antimonio, tellurio e lastato. Gli elementi metallici presenti in natura sono circa 75 ma solamente 20 sono i più conosciuti (rame, stagno, antimonio, argento, mercurio, uranio, nichel, titanio, oro, oro bianco, platino, magnesio, mobildeno, ferro, alluminio, piombo, zinco, cromo, ecc….).rame stagnoantimonio argentomercurio uranionicheltitanioorooro biancoplatino magnesiomobildenoferroalluminiopiombo zincocromo Il ferro è quello più usato. Si trova nelle fabbriche, nei cantieri e nelle case, una lega del ferro è la ghisa e lacciaio. I metalli ferrosi solitamente passano dallaltoforno e dall acciaieria. Sono utilizzati per creare oggetti di uso comune. I metalli inoltre si suddividono in ferrosi e non ferrosiferrosinon ferrosi Continua

3 METALLI NON FERROSI Per metalli non ferrosi si intendono tutti quei metalli che non contengono ferro. Lalluminio ed il magnesio sostituiscono lacciaio per la leggerezza. Il rame è il migliore conduttore di elettricità Il piombo è usato come protezione per i raggi x Loro,largento e il platino sono i metalli più preziosi e sono quelli che resistono più alla corrosione. Spesso si usano per creare oggetti comuni più o meno preziosi. Continua Ritorno

4 Il metallo è inoltre un materiale che riflette la luce conferendole una particolare tonalità (detta appunto metallica). Essi furono scoperti in epoche distanti nel tempo, pochi sono quelli reperibili in natura allo stato primo; inoltre ogni metallo ha un suo punto di fusione (più bassa è la temperatura più è facile lestrazione del metallo dalle rocce che lo contengono), un suo peso specifico, ed un suo numero e peso atomico.peso specifico, numero e peso atomico. In particolare i primi metalli lavorati (il rame e lo stagno) hanno una temperatura di fusione relativamente bassa, ottenibile con gli antichi forni di circa anni fa (epoca in cui, presumibilmente, iniziò la lavorazione del rame). Caratteristica essenziale del metallo è la sua struttura regolare basata sulla ripetizione di una cella elementare, le celle elementari sono costituite di atomi.atomi I metalli tendono a cedere con facilità i propri elettroni acquistando, come si è accennato precedentemente, la caratteristica di essere buoni conduttori elettrici. Infatti la disponibilità di tante cariche libere spiega bene l'ottima conducibilità elettrica e termica, insieme alla proprietà di assorbire e/o riflettere la luce totalmente anche in strati sottilissimi, di poche decine di atomi. Il contrario accade per i semimetalli ed ancor più per i non metalli. Continua

5 continua Se sottoposti ad uno sforzo crescente, i metalli in un primo tempo si deformano linearmente in maniera elastica, e reversibile una volta cessato il carico. Se lo sforzo aumenta oltre un certo limite la deformazione diventerà irreversibile. Il metallo poi è duttile o fragile. Nel primo caso il metallo si deforma sensibilmente e la superficie di frattura assumendo la caratteristica forma di coppa cono. Nel secondo caso la frattura è improvvisa, subito oltrepassato il limite elastico. Il contatto con l'ambiente da origine ad interazioni di ossidoriduzione, processo particolarmente dannoso per alcuni metalli. Si cercano pertanto espedienti per prevenire questo fenomeno ad esempio con un rivestimento artificiale, la verniciatura, che isola il metallo dal contatto. (proprietà fisiche)proprietà fisiche

6 Bussini Matteo e Amorfini Eleonora inizio

7 Nella tavola periodica fra i metalli e i non metalli si trovano i semimetalli che costituiscono la terza categoria in cui si possono suddivisi gli elementi in base alle caratteristiche chimiche e fisiche. Essi hanno proprietà intermedie fra quelle dei metalli e dei non metalli, un modo ad esempio per distinguere un metallo da un semimetallo o da un non metallo consiste nel verificare la conducibilità elettrica (o termica): i metalli sono buoni conduttori, i semimetalli sono semiconduttori e non dei veri conduttori elettrici, i non metalli sono isolanti. Va precisato che in natura e nella maggior parte dei composti da laboratorio i semimetalli non presentano proprietà semiconduttive. Gruppo classe Ritorno

8 I non metalli, insieme con i metalli e i semimetalli, sono una delle tre categorie in cui si suddividono gli elementi chimici secondo le loro particolari proprietà. Queste proprietà nascono dal fatto che i non metalli sono tutti molto elettronegativi, cioè raccolgono facilmente elettroni da altri atomi più di quanto ne cedano. Diversamente dai metalli, un non metallo può di conseguenza essere un isolante o un semiconduttore di elettricità. I non metalli, in ordine di numero atomico, sono:numero atomico Idrogeno (H) Carbonio (C) Azoto (N) Ossigeno (O) Fluoro (F) Fosforo (P) Zolfo (S) Cloro (Cl) Selenio (Se) Bromo (Br) (alogeno) Iodio (I) (alogeno) Astato (At) Esistono solo dodici non metalli noti, a fronte di ottanta e più metalli; però i non metalli costituiscono la maggior parte della massa della Terra, soprattutto negli strati più esterni, e gli organismi viventi sono composti quasi interamente da non metalli. Gruppo classe Ritorno

9 Il Nikel Il Nichel è un elemento chimico di numero atomico 28, il suo simbolo è Ni.numero atomico Il suo nome deriva dallo svedese Nichel, diminutivo di Nicolaus e significa persona da poco, folletto o ragazzo irrequieto, troppo pieno di vitalità. Esiste anche il nome derivato dal tedesco Kupfernickel (rame del diavolo ), nome dato dai minatori a questo elemento un tempo senza valore. Il Nichel è un metallo bianco argenteo, che può essere lucidato con grande facilità. Appartiene al gruppo del ferro, ed è duro, malleabile e duttile. È assai apprezzato per le proprietà che conferisce alle leghe metalliche di cui fa parte. A causa della particolare lega usata, la moneta americana detta "nichelino (nickel) non è ferromagnetica, mentre l'equivalente canadese lo era fino all'anno di conio 1958 compreso. Si trova combinato con lo zolfo e con l'arsenico. Il Nikel è uno dei 5 elementi ferromagnetici. Si accompagna molto spesso con il cobalto: entrambi si possono trovare nel ferro meteorico. Complessivamente circa il 65% del nichel consumato nel mondo occidentale viene impiegato per fabbricare acciaio inox; un altro 12% viene impiegato in superleghe; il restante 23% del fabbisogno è diviso fra altri tipi di acciaio, batterie ricaricabili, catalizzatori e altri prodotti chimici, conio, prodotti per fonderia e placcature. Peso Specifico. Peso Atomico. Numero Atomico. Simbolo.Punto di fusione. 8,8558,693428Ni1453 Segue Storia Nikel

10 Il nichel si usa almeno dal 3500 a.C.; alcuni bronzi che si trovano in quella che oggi è la Siria contengono fino al 2% di nichel. Inoltre esistono alcuni manoscritti cinesi che suggeriscono che il "rame bianco fosse in uso in Oriente fra il 1400 e il 1700 a.C.. Comunque, poiché i minerali di nichel possono facilmente essere confusi con minerali di argento, l'uso consapevole del nichel, in quanto tale, è dellera contemporanea. I minerali che contengono nichel (come la niccolite, o falso rame) erano apprezzati anticamente per il colore verde che conferivano al vetro. Nel 1751 il barone Axel Frederik Cronstedt, tentando di estrarre rame dalla niccolite ottenne invece un metallo bianco che battezzò nichel, dal Tedesco kupfernickel (falso rame) o da nickel (diavoletto) La parola Nichel prese pertanto il valore suddetto in quanto era considerato un falso al posto del rame, elemento allora molto più prezioso ed utile. La prima moneta di nichel puro venne coniata nel 1881, mentre monete in nichel-rame vennero emesse da tre sovrani del regno indo-greco nel II secolo a.C. La storia del nikel Alessia Gianfranceschi. Ritorno

11 L'argento è l'elemento chimico nella tavola periodica che ha simbolo Ag e numero atomico 47.numero atomico L'argento è un metallo di transizione tenero, bianco e lucido, è il miglior conduttore di calore ed elettricità fra tutti i metalli, e si trova in natura sia puro che sottoforma di minerale. Si usa nella monetazione, in fotografia e in gioielleria, in cui è protagonista di un' intera branca, l'argenteria, che riguarda coppe, cuccume, vassoi, cornici e posate da tavola. L'argento è un metallo monovalente molto duttile e malleabile, appena più duro dell'oro, con una lucentezza metallica bianca che viene accentuata dalla lucentezza. La sua conducibilità elettrica è superiore persino al rame. L'argento è stabile nell'aria pura, ma scurisce quando è esposto all'ozono, all'acido solforico o all'aria contenente tracce di zolfo. L'argento è noto fin dall'antichità. In latino "argentum" significa splendente, candido, bianco. Veniva e viene usato per gioielli: collane, braccialetti, orecchini ed anelli. L'argento trova principalmente impiego come metallo prezioso. Antognetti Elena Ritorno

12 Metallo bianco con riflessi argentei. Lo stagno è l' elemento chimico di simbolo SN di numero atomico 50 e di peso atomico In lega con il rame diventa il bronzo in uso gi à nel III millennio a.C. (et à del bronzo).numero atomico peso atomico Il metallo fu ottenuto privo di rame dai Fenici; viene citato nella Bibbia e da molti scrittori romani. Molto malleabile, lo stagno è piuttosto molle e poco resistente alla trazione. Una barretta o lastra del metallo può essere facilmente piegate ciò provoca il cosiddetto grido dello stagno, dovuto alla rottura dei cristalli che ne costituiscono la struttura. Ha un punto di fusione (231.93° C) che è il pi ù basso fra quelli dei metalli di uso comune. Bolle perciò a circa 2 270° C.punto di fusione Alle temperature inferiori a 18°C può trasformarsi in una forma diversa, lo stagno grigio. Tale trasformazione che si manifesta talvolta negli oggetti di stagno, è chiamata Lebbra o peste dello stagno. A temperatura ambiente lo stagno non viene praticamente ossidato all' aria. Ad alta temperatura si trasforma in biossido Sn02. LO STAGNOLO STAGNO Ritorno Bonvini Ilaria

13 L'Alluminio è un elemento chimico. Il suo simbolo è AI. Si tratta di un metallo duttile color argento. L'Alluminio si estrae principalmente dai minerali di bauxite ed è notevole la sua resistente all'ossidazione, la sua morbidezza e la sua leggerezza. L'Alluminio viene usato in molte industrie : la pi ù importante è quella aereospaziale.. Caratteristiche. L'Alluminio è un metallo leggero e resistente, con uno aspetto grigio argento a causa del leggero strato di ossidazione che si forma rapidamente quando è esposto all'aria e che previene la corrosione in quanto non solubile. E' un metallo malleabile, duttile e può essere lavorato facilmente ; ha un eccellente resistenza alla corrosione e durata. In natura si trova sempre combinato con altri elementi, è presente in numerosi minerali. Dal punto di vista industriale questo metallo leggero viene prodotto a partire dalla bauxite, roccia rosso bruno o giallo. Le propriet à dell'alluminio sono : - Basso peso specifico ;peso specifico -Elevata resistenza alla corrosione ; - Alta conducibilità termica ed elettrica ; - Elevata plasticità ; -Eccellente duttilitàe malleabilità. -Difficile saldabilità. Oggigiorno, si sono sviluppate nuove tecniche di saldatura specifiche per l'alluminio in particolare la tecnica del TIG ( Tungsten Inert Gas ) e il MIG ( Metal Inert Gas ). Pochi sono gli elementi in natura che si prestano a costituire un numero cos ì elevato di leghe come l'alluminio. Quando si combina con altri elementi le caratteristiche di questo metallo, che allo stato puro tenero e duttile, cambiano radicalmente. Segue

14 Applicazioni. L'alluminio puro è soffice e debole, ma può formare leghe con piccole quantità di rame, magnesio, silicio e altri elementi che hanno ampia gamma di proprietà utili. Produzione. Nonostante l'alluminio sia il 3° elemento in ordine d'abbondanza sulla crosta terrestre, è molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso,con un valore superiore a quello dell'oro. Il recupero di questo metallo dai rifiuti (attraverso il riciclaggio) è diventata una parte importante dell'industria dell'alluminio. Il principale minerale d'alluminio è la bauxite e si ottiene trattandola con idrossido di sodio concentrato a caldo. Precauzioni. L'alluminio puro in polvere è facilmente infiammabile all'aria e molto reattivo in acqua, con produzione di idrogeno. Daino Erika Ritorno

15 Il rame è l'elemento chimico di numero atomico 29, il suo simbolo è Cu.numero atomico Con ogni probabilit à il rame è il metallo che l' umanit à usa da pi ù tempo: sono stati ritrovati oggetti in rame che risalgono al 8700 a.C. Gli antichi Greci lo chiamavano "CHALCKOS". Il suo nome italiano invece deriva dal latino parlato "aramen", parola gi à attestata nel 950 e principalmente dalla voce latina "AES"che significa rame. Il rame è un metallo rosato o rossastro,di conducibilit à elettrica e termica elevatissime, superate solo da quelle dell'argento. E molto resistente alla corrosione, non è magnetico, è facilmente lavorabile e facilmente riciclabile. Con il rame si possono ricavare varie leghe. Inoltre il rame è batteriostatico, cio è combatte la proliferazione dei batteri sulla sua superficie. Bertolini Alessio Ritorno

16 AntimonioAntimonio L Antimonio è l elemento chimico di numero atomico 51.numero atomico Il suo simbolo è SB, dal latino stibium che significa bastoncino. È un semimetallo che si presenta in 4 forme diverse. La forma stabile ha un aspetto metallico bianco-azzurrognolo, le forme instabili hanno invece colore giallo o nero. Viene usato come agente atmosferico e serve anche per produrre vernici, smalti, ceramiche e gomme, ma anche un ampia gamma di leghe metalliche. Pellistri Emanuela Ritorno

17 Il mercurio è un elemento metallico, di un simbolo Hg e numero atomico 80.numero atomico Un tempo era noto come argento liquido e molto usato dagli alchimisti. A temperatura ambiente è un liquido splendente di colore argento. Si solidifica se sottoposto a temperatura di 7640 gradi centigradi, è un elemento piuttosto raro in natura, si trova sia in forma pura sia combinato con l'argento. USI Il mercurio viene usato per termometri, barometri e gli interruttori. I vapori di mercurio sono inoltre usati nei bollitori di alcuni motori a reazione. Il mercurio si combina con tutti i metalli comuni, a eccezione di ferro e platino. segue

18 Il mercurio è altamente tossico, sia in forma di vapore sia come sale solubile. L'intossicazione avviene tramite inalazione portando l'elemento nel circolo respiratorio dove provoca i danni più immediati. L'inalazione in stato di gravidanza comporta nel neonato alterazioni neurologiche. Sintomi iniziali Polmonite, insufficienza respiratoria, edema polmonare, fibrosi e anche desquamazione dell'epitelio bronchiale. Sintomi tardivi Tramite continua inalazione: eretismo, tremore, perdita della memoria, insonnia, delirio. Tramite continua ingestione: ematemesi, dolore addominale, collasso cardiocircolatorio. MINERALE DEL MERCURIO Filippi Beatrice Ritorno

19 L'Uranio é un elemento metallico radioattivo,di simbolo U e numero atomico 92.numero atomico Fu scoperto nel 1789 e prese il nome dal pianeta Urano. Simbolo di radiazioni Le sue propriet à radioattive vennero scoperte nel 1896 dal fisico francese Becquerel. L'Uranio fonde a circa 1132°C e bolle a 3818°C. Esiste in tre diverse forme cristalline:in una forma stabile a temperatura ambiente,in una forma modificata rappresentata da cristalli tetragonali alla temperatura di 668°C. A 774°C raggiunge la forma cubica facilmente lavorabile e plastica. Esso é solubile nell'acido cloridrico e nell'acido nitrico. In natura l'Uranio non si trova allo stato libero,ma solo sottoforma di ossido o sale complesso. I minerali di Uranio sono presenti in tutto il mondo principalmente in Canada, Congo e Stati Uniti. Un minerale detto Coffinite contiene fino al 61% di Uranio. Dopo la scoperta della fissione nucleare,l'Uranio divenne un metallo di importanza strategica, utilizzato principalmente per la produzione di energia nei reattori nucleari e nelle armi nucleari. Esso venne utilizzato come fonte di energia nel 1954 con il varo del primo sottomarino nucleare (il Nautilus). Malgrado il suo potenziale viene utilizzato poco per: la scarsit à del metallo,la sicurezza degli impianti e per i rifiuti radioattivi difficilmente smaltibili Imberti Lorenzo Simbolo di radiazioni Fosfato di Uranio Ritorno

20 Il ferro ( in latino ferrum) è un elemento metallico, uno dei piu' diffusi ed abbondanti in natura e il più usato per i suoi elevatissimi pregi tecnici, ha come simbolo FE. Il ferro è di colore bianco- argento, inalterabile all' aria secca ; all'aria umida si arruginisce cioè si trasforma in ossido idrato identico alla limonite. L'estrazione del ferro risale ai tempi della preistoria. Lottenimento del metallo puro può essere realizzato solamente mediante procedimenti molto complessi e costosi. Il ferro ha diverse forme : fili, lamiere, tubi, chiodi, viti ecc... Il ferro ha grande importanza sia per la vita animale che vegetale, le piante lo ricavano dal suolo, gli animali dagli alimenti di cui si nutrono ( 100 g di pane ne contengono 1 mg ) Tempesta Nicola Ritorno

21 il cromo = elemento chimico il cui simbolo e CR il cromo, in condizione standar e un metallo duro con colore blu – bianco. Resiste all' ossidazione. Il numero atomico è 24. Non si appanna in aria ma brucia se riscaldato. Il cromo è usato per fornire acciaio un rivestimento argento.numero atomico In metallurgia per conferire alla resistenza alla corrosione ad una finitura lucida. Filattiera Malfanti Anna Lucia Ritorno

22 Il molibdeno venne scoperto nel 1778 da Scheele.In forma pura, è di colore bianco argenteo ed è molto duro. È un prezioso agente legante nelle leghe e inoltre migliora la resistenza dell acciaio alle alte temperature. Il molibdeno è usato in alcune leghe a base di nichel, in applicazioni di nucleare e per parti di velivoli e missili. E utile come catalizzatore nella raffinazione del petrolio. Il molibdeno può avere un ruolo come antiossidante ed è quindi importante nella cura delle malattie degenerative e nell invecchiamento. Il molibdeno aiuta a prevenire l anemia. Lo smalto dentale contiene molibdeno, e si è scoperto che è importante nella prevenzione della carie dentaria. Alcuni studi effettuati hanno anche mostrato un legame tra l assunzione di molibdeno e una minore incidenza del tumore all esofago, nel caso in cui il minerale fosse stato aggiunto nel terreno e assunto contemporaneamente alla vitamina C. Il molibdeno è contenuto in alcuni alimenti come i legumi, i cereali, verdura e carne. Presti Luana Ritorno

23 Tutte le sostanze sono costituite da piccole particelle: gli atomi. Gli atomi sono così piccoli che in una capocchia di spillo ve ne sono 60 miliardi. Sono stati i greci i primi a pensare che la materia fosse composta di particelle. A loro volta, gli atomi sono costituiti da particelle ancora più piccole: i protoni, i neutroni e gli elettroni. I protoni hanno carica positiva, gli elettroni negativa e i neutroni non hanno carica. L'atomo segue

24 STRUTTURA DELL'ATOMO Il cuore di un atomo è formato da un nucleo che è molto piccolo rispetto all'atomo, ma ne contiene quasi tutta la massa. Le particelle che lo compongono sono i protoni e i neutroni. Il numero dei protoni del nucleo è il numero atomico di un elemento; quello di protoni e dei neutroni insieme indica, invece, il numero di massa. Gli elettroni, che sono esterni al nucleo, sono numericamente uguali ai protoni, ma hanno una massa molto piccola.il numero atomico Attorno al nucleo possono esserci al massimo 7 gusci con elettroni orbitanti. Ogni guscio può contenere solo un numero limitato di elettroni. Gruppo classe Ritorno

25 (indicato solitamente con Z, dal tedesco Zahl, e detto anche numero protonico) corrisponde al numero di protoni contenuti in un nucleo atomico. In un atomo neutro il numero atomico è uguale al numero di elettroni; in caso contrario l'atomo è detto ione. Ad ogni numero atomico corrisponde un diverso elemento chimico. Atomi aventi lo stesso numero atomico ma diverso numero di neutroni sono detti isotopi. Ad esempio l'idrogeno ha tre isotopi: uno con 0 neutroni, uno con 1 neutrone, uno con 2 neutroni. I l peso atomico è un valore che indica il peso di un singolo atomo. Tale valore può essere espresso in maniera assoluta o relativa. Il peso atomico assoluto indica il peso effettivo di un atomo (espresso in gr.) di un elemento. Gruppo classe Ritorno metalli Ritorno non metalli Ritorno Nikel Ritorno argento Ritorno Stagno Ritorno rameRitorno antimonio Ritorno mercurio Ritorno uranio Ritorno cromo Ritorno atomo Ritorno zinco Ritorno oro Ritorno platinoRitorno magnesio Ritorno titanio

26 Lo zinco è l' elemento chimico di numero atomico 30. Il suo simbolo è Zn Caratteristi. È un metallo moderatamente reattivo, che si combina con l'ossigeno e altri non metalli; reagisce con acidi diluiti generando.numero atomico Lo zinco è solido a temperatura ambiente. In presenza di ditizone assume una colorazione rosso intenso. Lo zinco è un minerale in traccia essenziale, presente nell organismo in quantità superiore a quella di qualsiasi altro oligoelemento al di fuori del ferro. Segue applicazioni

27 Applicazioni Lo zinco è il quarto metallo pi ù comune nell'uso tecnologico dopo ferro, alluminio e rame, per tonnellate di metallo prodotto annualmente. Lo zinco si usa per galvanizzare metalli come l'acciaio per prevenirne la corrosione. Lo zinco si usa in leghe come l'ottone, il nichelargento, il metallo per macchine da scrivere, varie leghe per saldatura, l'argento tedesco ecc. Una famiglia di leghe di zinco detta comunemente zama è usate per produrre, tramite tecnologia die casting, getti destinati a impieghi disparati (parti di autoveicoli, elettrodomestici, giocattoli, bottoni e cerniere). Fogli di zinco arrotolati sono parte dei contenitori delle batterie. L'ossido di zinco si usa come pigmento bianco nei colori e nelle vernici ad acqua, e come attivatore nell'industria della gomma. Sotto forma di unguento, l'ossido di zinco si applica in uno strato sottile sulla pelle del naso e delle guance per prevenirne la disidratazione, e quindi proteggerla dal sole d'estate e dal gelo d'inverno. Applicandolo alla zona perineale dei neonati ad ogni cambio, li protegge dalle irritazioni cutanee. Come accertato da studi clinici sul calo della vista nelle persone anziane, l'ossido di zinco è parte importante di un efficace trattamento per alcuni casi di degenerazione maculare dovuti all'et à. Il cloruro di zinco è usato come deodorante e conservante del legno. Il solfuro di zinco si usa in pigmenti luminescenti, per rendere luminescenti al buio le lancette degli orologi e altri oggetti. Lo zinco metile (Zn(CH3)2) si usa in un certo numero di reazioni di sintesi organica. Lozioni di calamina, una miscela di Zn-(idrossi-)carbonati e silicati, sono usate per curare le irritazioni cutanee. Lo zinco metallico è compreso nella maggior parte degli integratori vitaminici e minerali sul mercato: insieme ad alcuni altri metalli, alcuni pensano che abbia propriet à antiossidanti, che proteggono dall'invecchiamento della pelle e dei muscoli. In quantit à maggiori, o preso da solo come in alcuni preparati di zinco, si pensa sia in grado di accelerare i processi di guarigione da un danno fisico. La zinco gluconato glicina si prende in pastiglie come rimedio contro il comune raffreddore. Lo zinco si usa nelle leghe per la produzione di oreficeria e argenteria. Segue storia

28 Storia Leghe di zinco sono state usate per secoli: l'ottone è senza dubbio la pi ù antica, e si ritrovano manufatti in tale lega in Palestina a partire dal 1400 al Oggetti di zinco puro all'87% sono stati rinvenuti nella Transilvania preistorica. A causa del basso punto di ebollizione e della reattivit à chimica di questo metallo (lo zinco puro tende ad evaporare piuttosto che a raccogliersi in forma liquida) la vera natura metallica di questo elemento non fu riconosciuta dagli antichi. La fabbricazione dell'ottone era nota ai Romani fin dal 30 d.c, la tecnica prevedeva il riscaldamento di rame e calamina in un crogiolo. Il calore riduceva gli ossidi di zinco della calamina, e lo zinco libero veniva catturato dal rame, formando l'ottone, che veniva poi colato in stampi o forgiato. L'estrazione e l'uso di forme impure di zinco era praticato gi à nel 1000 a.C. in Cina e in India; per la fine del XIV secolo gli indù erano a conoscenza dell'esistenza dello zinco come metallo a se stante, diverso dai sette metalli noti agli antichi. In Occidente la scoperta dello zinco puro metallico pare sia dovuta al tedesco Andreas Marggraf, nel 1746, sebbene l'intera storia presenti dei lati romanzati. Descrizioni di come ottenere ottone sono trovate in Europa occidentale negli scritti di Alberto Magno (1248 circa), ed entro il XVI secolo la conoscenza e l'uso del nuovo metallo si diffuse ampiamente. Nel 1546 Agricola osservò che nei forni dove si erano fusi dei pani di zinco si condensava sulle pareti un metallo bianco, che si poteva recuperare grattandolo via; nelle sue note aggiunse che un metallo del tutto simile, chiamato zincum, si preparava in Silesia. Paracelso (morto nel 1541) fu il primo in occidente a notare che lo zincum era in realtà un nuovo metallo e che aveva un insieme di proprietà chimiche separate da quelle degli altri metalli noti. Il succo della questione è che quindi lo zinco era già noto quando Marggraf fece la sua scoperta, e infatti lo zinco era già stato isolato due anni prima da un altro chimico, Anton von Swab. Tuttavia, la qualità e la metodica precisione dei suoi esaustivi resoconti fu tale da cementare la sua fama come scopritore dello zinco. Prima della scoperta della tecnica della flottazione del solfuro di zinco, la calamina era la principale sorgente di zinco metallico. Segue Monete

29 Lo zinco è stato usato per secoli nelle monetazioni per creare le leghe, ma il momento di maggiore diffusione fu il periodo bellico del '900. Durante la Prima Guerra Mondiale con la carenza di metalli per uso bellico, alcuni paesi sostituirono le monete di rame, bronzo e argento con monete in alluminio e/o zinco. Principalmente fu la Germania che adottò lo zinco per la monetazione minore cioè i pfennig. Ma anche il Belgio e il Lussemburgo sostituirono i loro centesimi di rame con monete in zinco. Anche nel primo dopoguerra la Germania continuò a produrre monete/gettoni detti Notgeld in zinco, e contemporaneamente anche le monete della Libera Città di Danzica, nonchè quelle della Polonia venivano battute in zinco. Durante la Seconda Guerra Mondiale i paesi sotto la sfera d'influenza del III Reich, coniarono monete in zinco come la Francia, soprattutto durante la Repubblica di Vichy, la Croazia, l'Ungheria, la Romania, la Serbia, le colonie francesi di Indocina, Siria, Libano e Tunisia. Dopo lo smembramento della Cecoslovacchia, Hitler creò uno stato fantoccio il Protettorato di Boemia e Moravia la cui valuta fu coniata esclusivamente in zinco Si adattarono alla monetazione in zinco anche paesi lontani dalla guerra come ad esempio la Svizzera e la Bolivia. In seguito anche tutti i paesi occupati dalla Germania nazista: il Belgio, l'Olanda, la Danimarca, laNorvegia e perfino la lontana Islanda. Altri cobelligeranti usarono brevemente monete in zinco come il cent americano "Lincoln" nel 1943 e il Giappone le monete da 1, 5 e 10 sen ma soltanto nel Altri paesi, in tempi recenti hanno continuato ad emettere monete in zinco come il Perù, uno dei pi ù grossi produttori del metallo nel mondo, e l'Austria prima dell'Euro. Elisa Cagnoli Monetazione in Zinco Ritorno

30 Elemento Chimico ( simbologia Au, numero atomico 79),metallo nobile inossidabile attaccabile solo dall'acqua ragia; di colore giallo caratterizzato, malleabile pi ù di tutti i metalli, duttile ottimo conduttore elettrico e termico.numero atomico L'oro, molto scarso nella litosfera, si trova soprattutto allo stato nativo in giacimenti primari, di origine eruttiva, racchiuso in filoni rocciosi, per lo pi ù quarzitici, oppure in giacimenti secondari (o alluvionali), di origine sedimentaria, in pagliuzze o pepite frammista a sabbie o a ghiaie derivati dal disfacimento di rocce. Per la separazione del metallo dalla ganga si ricorre all'amalgamazione ( spesso dopo la levigazione) e alla cianurazione : la raffinazione si compie elettroliticamente e per coppelazione e da oro al 99,8 o 99,9 % (carati). Si usa per lo pi ù in leghe ( che aumentano la durezza) con rame (oro rosso ) o con argento, nichel, platino, palladio (oro bianco ). L'oro fu impiegato sin dall'antichit à come moneta; durante il medioevo si diffuse l'uso dell'argento ma nel secolo XIII l'oro riprese a essere coniato in modo consistente. Pupuleku Maylinda Ritorno

31 L'oro comunemente usato è 18 carati,cioè 18 ventiquattresimi di oro, e 6 ventiquattresimi di lega. Quando il colore del gioello è giallo,la lega è composta da750 parti di oro,125 di rame e 125 di argento. Aumentando la quantità di rame e diminuendo quella di argento l'oro acquista sfumature rossastre ed è detto oro rosso con l'aggiunta di altri minerali si produce l'oro bianco. Storicamente,l'oro bianco è stato prodotto per un'alternativa più economica al platino in gioielleria. All'inizio l'oro bianco è stato realizzato con una lega di oro e nikel, un metallo dalle buone proprietà sbiancanti. L'oro bianco è caratterizzato da durezza e luminosità, è destinato al monopolio del gioiello importante legato alla presenza di pietre preziose che vengono incastonate nel metallo la cui durezza le trattiene meglio. Petacco Martina Ritorno

32 IL PIOMBO STATO NATURALE. Il piombo è raro in natura. Il minerale più comune è il solfuro di piombo o il carbonato di piombo, i minerali di piombo sono associati con l'argento e lo zinco. Gli altri minerali sono il rame,l'arsenico,l'antimonio. SOLFURO DI PIOMBO CARBONATO DI PIOMBO Segue proprietà

33 LE SUE PROPRIETA Il piombo è un metallo tenero, pesante e malleabile. Dopo averlo tagliato ha un colore bianco-azzurro e quando è a contatto con l'aria diventa grigio scuro. E resistente alla corrosione, però se va a contatto con l'acido nitrico si scioglie. Viene usato per la produzione di batterie, per armi da fuoco, per proiettili, invece allo stato liquido, per reattori nucleari. Il piombo è un componente di leghe metalliche usate per la saldatura. PIOMBO FUSO PIOMBO SOLIDO Segue origini

34 LA SUA ORIGINE E stato scoperto verso il 6500 a.C. I Romani usavano questo metallo per le tubazioni dell'impero. Il nome deriva dal latino PLUMBUM e dal greco PELIOS e il suo simbolo è Pb. Verso il 1550 a.C. fu scoperto anche nei papiri degli Egizi e nel libro dell'Esodo. Paone Veronica Ritorno

35 Platino: Il platino è un metallo, il suo numero atomico 78, il suo simbolo è PT.numero atomico È un metallo prezioso, malleabile, duttile, di colore bianco-grigio e si trova sia allo stato nativo che con alcuni minerali di nichel e rame. Come gli altri metalli della sua famiglia, è resistenza alla corrosione, all'ossidazione, ed alle alte temperature, inoltre le sue propriet à elettriche stabili lo rendono adatto alle produzioni di gioielleria ed al suo utilizzo nell'industria. Il platino è usato in gioielleria per anelli e bracciali, nella realizzazione di attrezzi da laboratorio, contatti elettrici, odontoiatria e dispositivi anti-inquinamento dell'automobile. Il platino è considerato uno dei migliori conduttori elettrici ed è utilizzato anche nella produzione di connettori per cavi televisivi. Storia : Il suo nome deriva dallo spagnolo platina, diminutivo di plata, argento. Il platino nativo e le sue leghe naturali sono note da lungo tempo. Il metallo era noto e usato gi à dalle popolazioni precolombiane del Sudamerica e la prima menzione in documenti europei è del 1557, ad opera dell'umanista italiano Giulio Cesare Scaligero ( ) che lo descrive come un misterioso metallo trovato nelle miniere di Darien (Panama) e del Messico.... finora impossibile da fondere secondo i metodi noti agli spagnoli. Gli spagnoli chiamarono il metallo Platino (piccolo argento), quando lo incontrarono per la prima volta in Colombia. Il Platino veniva considerato allora un'impurezza indesiderata dell'argento e spesso veniva gettato via. Il simbolo alchemico (magico)del Platino è ottenuto per unione dei simboli dell'oro e dell'argento. Il platino è considerato pi ù prezioso dell'oro,il suo prezzo è legato alla disponibilit à e generalmente è pi ù del doppio di quello dell'oro. Disponibilit à : Il Platino si trova spesso allo stato nativo oppure in lega,spesso è accompagnato da altri metalli ad esso simili e si trova principalmente nei depositi alluvionali dei fiumi della Colombia, dell'Ontario dei monti Urali ed in alcuni degli Stati Uniti. Industrialmente, il Platino è un sottoprodotto della lavorazione dei minerali di nichel. Poli Federica Ritorno

36 Magnesio Il magnesio ha come simbolo Mg e come numero atomico il 12.numero atomico E l'ottavo elemento pi ù abbondante sulla terra e costituisce circa il 2% della crosta terrestre, inoltre è il terzo per abbondanza tra gli elementi disciolti nell'acqua marina. Questo metallo alcalino terroso è principalmente usato come agente legante nella produzione di leghe alluminio-magnesio. Il magnesio è un metallo leggero di colore bianco argento e abbastanza duro, si appanna leggermente se esposto all'aria. La polvere di questo metallo si scalda e brucia con una fiamma bianca a contatto con l'aria, è difficile che prenda fuoco quando viene conservato in grosse quantit à, ma si infiamma facilmente se disposto in strisce o filamenti sottili. I composti di magnesio, soprattutto l'ossido di magnesio, sono usati principalmente come materiale refrattario nei rivestimenti delle fornaci per la produzione di ferro, acciaio, metalli non ferrosi come vetro e cemento e ancora in agricoltura e nell'industria chimica e delle costruzioni. Ma l'utilizzo principale di questo elemento è come additivo nelle leghe con l'alluminio. Queste leghe alluminio-magnesio sono usate sopra tutto nelle lattine per bevande. Ricci Federico Ritorno

37 Il titanio ha come simbolo Ti e come numero atomico il 22.numero atomico È un metallo leggero, resistente, di colore bianco metallico, lucido, resistente alla corrosione. Il titanio viene utilizzato nelle leghe leggere resistenti e nei pigmenti bianchi, si trova in numerosi minerali, i principali sono il rutilo e l'ilmenite Il titanio è un elemento metallico che è ben conosciuto per la sua resistenza alla corrosione (quasi quanto il platino) e per il suo alto rapporto resistenza/peso. È leggero, duro, con una bassa densità (il 40% in meno di quella dell'acciaio). Allo stato puro è abbastanza duttile, lucido, di colore bianco metallico. Tuttavia le leghe di titanio non sono facilmente lavorabili, e la difficoltà di lavorazione alle macchine utensili è paragonabile a quella dell'acciaio inossidabile, notoriamente il più problematico da plasmare. Il punto di fusione relativamente alto di questo elemento lo rende utile come metallo refrattario. Il titanio è resistente come l'acciaio ma il 40% pi ù leggero, pesa il 60% in pi ù dell'alluminio ma con una resistenza doppia. Titanio segue

38 Questo metallo forma una patina di ossido passivo se esposto all'aria, ma quando è in un ambiente libero da ossigeno è molto duttile. Il titanio, che brucia se riscaldato nell'aria, è anche l'unico elemento che brucia in un gas di azoto puro. Il titanio è resistente allacido solforico diluito e all'acido cloridrico, oltre che ai gas di cloro, alle soluzioni di cloruri e alla maggior parte degli acidi carbossilici. A temperatura ambiente si passiva per formazione di una patina di ossido, ad alta temperatura reagisce rapidamente con ossigeno e reagisce anche con idrogeno, azoto e alogeni. Non è attaccato dagli acidi fatta eccezione di HF che forma fluorocomplessi solubili, gli acidi ossidanti accentuano la formazione della patina passivante di ossido, neanche gli alcali acquosi a caldo lo attaccano. A causa della loro resistenza (anche alla corrosione), leggerezza, e capacit à di sopportare temperature estreme, le leghe di titanio vengono utilizzate principalmente nell'industria aeronautica e aerospaziale, anche se il loro utilizzo in prodotti di consumo quali: mazze da golf, biciclette, componenti motociclistici e computer portatili, sta diventando sempre pi ù comune. Il titanio viene spesso messo in lega con: alluminio, ferro, manganese, molibdeno e altri metalli. Valenti Umberto Ritorno

39 Peso Specifico Per pesare un metallo, e poterne fare un confronto con altri, è necessario utilizzare la stessa quantità del prodotto, 1dm 3 Alcuni esempi: metallo o legapeso (kg/dm3)metallo o legapeso (kg/dm3) acciaio comune mercurio13.6 acciaio inox metallo antifrizione acciaio laminato7.85metallo bianco7.1 alluminio laminato metallo delta8.6 alluminio fuso molibdeno10.2 alpacca monel argentana nichel8.8 argento10.49oro19.25 berillio1.84ottone in getti bronzo (8-14% stagno) ottone laminato e trafilato bronzo fosforoso piombo11.34 bronzo di alluminio (3-10% Al) platino21.4 bronzo al piombo rame8.93 ferro7.85rame al berillio ghisa stagno7.28 leghe leggere a base Mg tungsteno19.1 leghe leggere a base Al zinco7.1 Gruppo classe Ritorno metalli Ritorno alluminio

40 Proprietà fisiche dei metalli Le proprietà fisiche più utilizzate per l'identificazione sono: Durezza: la durezza di un minerale è misurata dalla capacità di un minerale di scalfire o essere scalfito da altri minerali e si misura solitamente secondo la scala di Mohs di durezza dei minerali, con valori crescenti da 1 a 10 Lucentezza: indica il modo in cui la superficie del minerale interagisce con la luce e può variare da opaca a vetrosa. Si divide in lucentezza metallica,(che riflette completamente la luce) e lucentezza non metallica(che invece la rifrange) Colore: indica l'aspetto del minerale in luce riflessa (ciò che vede l'occhio nudo). Il colore di un minerale può dipendere esclusivamente dalla sua composizione chimica, oppure dalla presenza di impurità. Il colore, facile da individuare, in molti casi non è diagnostico per il riconoscimento poiché la stessa specie mineralogica può presentare differenti colorazioni. Peso specifico : quasi tutti i minerali hanno peso specifico superiore a 1 (quello dell'acqua). Minerali come quarzo,calcite e feldspato hanno peso specifico uguale a 3. I minerali ricchi in elementi metallici hanno peso specifico uguale o superiore a 5. La galena ha peso specifico superiore a 7 e l'oro puro maggiore di 19. Sfaldatura: descrive il modo in cui alcuni minerali si sfaldano. Nella sfaldatura un minerale si frammenta in parti più piccole mantenendo costanti i valori angolari tra le diverse facce dei frammenti, in altri termini l'aspetto esterno cristallino si mantiene anche nei frammenti più minuti Frattura: descrive il modo in cui un minerale si rompe senza seguire i piani di sfaldatura. Solitamente le superfici di fratturazione hanno una morfologia irregolare e fibrosa. Conducibilità: consiste nel verificare se il minerale è un buon conduttore elettrico. Attitudine a diventare lega: si possono mescolare gli uni agli altri,e a elementi non metallici per dare origine a Leghe con proprietà particolari. Gruppo classe Ritorno

41 I metalli ferrosi si ottengono dalla fusione in altoforno dei minerali di ferro e dalle successive lavorazioni. Essi sono in genere costituiti da leghe, note con il nome di ghise e acciai, composte da ferro e carbonio, nelle quali il ferro è lelemento principale. Queste leghe sono più utili del ferro puro, poiché questultimo e molto malleabile, come lo sono in genere tutti i metalli puri, perciò viene chiamato ferro dolce; le leghe ferro-carbonio sono invece molto dure. La ghisa è una lega di ferro e carbonio, con la percentuale in peso di carbonio assai elevata, che varia tra l1,9 e il 6%. Viene prodotta direttamente dalla fusione in altoforno del minerale ferroso. Lacciaio è una lega di ferro ma con un contenuto di carbonio compreso tra 0,1 e 1,8% in peso; gli acciai maggiormente impegati contengono in norma quantità di carbonio inferiore allo 0.9%. Viene prodotto mediante il processo di raffinazione della Ghisa, che consiste nelleliminazione quasi totale del carbonio e degli altri elementi presenti come impurezze nella ghisa (depurazione della ghisa). La raffinazione avviene con diversi sistemi detti comunemente Convertitori (convertitore Bessemer-Thomas, convertitore a ossigeno). Gruppo classe Ritorno

42 TEMPERATURA E CALORE LATENTE DI FUSIONE DEI PRINCIPALI METALLI A PRESSIONE ATMOSFERICA Elemento Temperatura di fusione °C Calore latente di fusione kcal/kg Alluminio Argento Cadmio Cobalto Cromo Ferro Magnesio Molibdeno Nichel Oro Piombo Platino Rame Stagno Titanio Zinco Punto di fusione Cos'è la fusione In fisica, la fusione è il passaggio di una sostanza dallo stato solido allo stato liquido per somministrazione di calore. La temperatura che permette ad un solido di fondersi viene detta temperatura di fusione o punto di fusione. La fusione viene considerata anche una tecnica di lavorazione dei metalli. Per raggiungere tale temperatura è necessario, o conferire una data quantità di calore Gruppo classe Ritorno stagno


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