Stop metali. Co to jest?
Stop metali to wynalazek, który okazał się przełomowy dla historii ludzkości. Czyste metale są zbyt słabe, by np. można z nich było zbudować most. Kiedy jednak się je ze sobą połączy, powstaje tworzywo mające właściwości wytrzymałościowe kilkukrotnie lepsze od metali je tworzących. W artykule odpowiemy na pytania, jakie są stopy metali, co powstaje z miedzi i cynku oraz na czym polega proces korozji.
1. Co to są stopy metali?
Ludzkość od wieków wykorzystuje metale. Na początku wykorzystywano złoto i srebro, które okazały się być bardzo plastyczne, co pozwoliło tworzyć z nich ozdoby, naczynia i nagrobne maski, np. w starożytnym Egipcie.
Z czasem metale zaczęto ze sobą łączyć. W wyniku takiego działania otrzymuje się jednorodną mieszaninę zwaną stopą metalu.
Stopy metalowe mogą być jednorodne (np. brąz, mosiądz, cyna do lutowania) lub mogą powstać w wyniku połączenia metalu z niemetalem (np. stalą). Stopy metalowe uzyskuje się poprzez stopienie składników, a następnie schłodzenie otrzymanej masy.
Są one odporniejsze na działanie wody i powietrza, a także twardsze, odporniejsze na korozję i bardziej wytrzymałe mechanicznie, stąd zastosowanie stopów metali jest bardzo szerokie.
Przykłady stopów metali:
- żelazo (metal) i węgiel (niemetal) = stal
- miedź (metal) i cyna (metal) = brąz
2. Co to są metale nieżelazne?
Metalami nieżelaznymi (kolorowymi) nazywa się metale inne niż żelazo. Stopy metali nieżelaznych to z kolei połączenie metali, które nie zawierają żelaza (np. mosiądz i brąz). Stosuje się je w wielu gałęziach techniki.
Metale nieżelazne to m.in.:
- miedź,
- cynk,
- cyna
- ołów
- aluminium
Właściwości metali nieżelaznych to m.in. duża plastyczność, dobra skrawalność i odporność na korozję.
3. Co to jest korozja metali?
Korozja to nic innego jak niszczenie metali i ich stopów w wyniku reakcji chemicznej. Zachodzi pod wpływem zetknięcia się metalu z otoczeniem. Dotyka m.in. stalowych konstrukcji, metalowych sprzętów i domowych oraz akcesoriów wykonanych z metalu. Jest to bardzo niekorzystne zjawisko.
Wyróżnia się korozję chemiczną i korozję elektrochemiczną. Pierwsza z nich rozwija się pod wpływem działania powietrza. Tlen łączy się z metalem i prowadzi do jego utlenienia.Z kolei w przypadku korozji elektrochemicznej czynnikiem niszczącym jest woda. Korozja żelaza nazywana jest rdzewieniem (uwodniony tlenek żelaza).
Skutki korozji to nie tylko zmiana wyglądu danego przedmiotu (plamy rdzy wyglądają bardzo nieestetycznie), ale przede wszystkim obniżenie wytrzymałości materiału.
4. Nauka a praktyka
Zastosowanie metali jest obecnie bardzo szerokie. Warto zatem podejść do nauki od praktycznej strony. Możecie pójść razem do ogrodu lub na spacer, by na konkretnych przykładach wskazać rodzaje metali. Porozmawiajcie też o rdzy i korozji.
A może nauka będzie tu dobrą okazją do rozmowy z tatą lub dziadkiem, którzy najpewniej bez otwierania podręcznika wymienią rodzaje stopów metali i wytłumaczą, czym charakteryzuje się mosiądź (stop miedzi z cynkiem).
Pamietajmy, że szkoła to nie tylko książki i konieczność wkuwania definicji. To przede wszystkim wiedza, którą będzie można wykorzystać w przyszłości. Być może dziś naszemu dziecku wydaje się, że nie musi wiedzieć, jakie jest zastosowanie miedzi lub co to są stopy metali, jednak w przyszłości te informacje mogą okazać się przydatne. Warto się odnieść do tego argumentu.
