Raaka-aineet ja valmistus
Metallien raaka-aineet
Maapallon rakenne
- Kuori (paksuus 75 - 8 km)
- kallioperä
- maaperä
- Vaippa (2900 km)
- kiinteä
- Si, Mg, Ca, Al, Fe
- Ydin
- ulompi ydin (2200 km)
- nestemäinen
- Fe & Ni
- sisempi ydin (1200 km)
- kiinteä
- Fe & Ni
- Uutta tietoa maapallon ytimestä: Tiede-lehti
- ulompi ydin (2200 km)
- Maapallon säde on siis hieman alle 6400 km
Asian vierestä: MinuteEarth: Where Did Earth's Water Come From?
Entä jos putoaisit maan keskipisteeseen?: Life Noggin: How Long Would It Take To Fall Through The Earth?
Maankuori: kivilajit ja mineraalit
- Kaikki ihmisen käyttämät aineet ovat peräisin maakuoresta
- Tekniikka&talous: Tutkijat aikovat porata reiän Maan vaippaan asti
- Syvimmät reiät tällä hetkellä (Wikipedia)
Tehtävä: Kivilajit ja mineraalit
- Ota opettajan antamista kivinäytteistä yksi ja kirjaa sen nimi vihkoon
- Kuvaile näytettä sanallisesti (kuvaile ulkonäköä, väriä, kiiltoa). Voit myös piirtää kuvan.
- Etsi netistä tietoa mineraalista.
- Tärkeimpänä kemiallinen kaava (jos et ymmärrä mitä kaava tarkoittaa, niin selvitä/kysy)
- Löydätkö tietoa esiintymisestä (mistä löydetään), käytöstä tai jostain muusta kiinnostavasta
- Mainitaanko kovuus? (Mitä tarkoittaa Mohsin kovuusasteikko?)
- Toista tutkimus 2-3:lle näytteelle
Lisätietoa: GTK: Retkeilijän kiviopas (tunnistuskaaviot s.12-13)
- Kiilto (metalli/ ei metalli) -> kiillottomat: kovuus (kynsi/puukko), metallinkiiltoiset: magneettisuus, väri -> viiru (jättääkö jäljen)
Metallien valmistus
Malmi
- Mineraaliesiintymä, josta on taloudellisesti kannattavaa tuottaa metalleja
- esim. rautamalmi
- esim. rautamalmi
- Metallin valmistuksen vaiheet
- malmin etsintä
- louhinta
- rikastus (haluttu mineraali erotetaan sivukivestä)
- irrotus/erotus (kemiallisesti tai sulattamalla)
- puhdistus (→ tankoja, harkkoja, levyjä)
- http://kaiva.fi/geologia/
Kaivostoiminta Suomessa
- Geologian tutkimuskeskus: Metallit
- Suomessa esim. Au, U, Pt, Cu, Ni, Zn, timantti
- Suomessa esim. Au, U, Pt, Cu, Ni, Zn, timantti
- Studio55.fi: Suomen kaivokset ulkomaisissa käsissä
- Talvivaara
Raudan ja teräksen valmistus
- Rautamalmista rikastetaan rautaoksidia Fe2O3
(kuvahaku)
Wikipedia
- Pelkistys masuunissa
- Kuumennus hiilen avulla poistaa rautaoksidista happea
- Fe2O3 + C → Fe + CO2 (tasapainota reaktioyhtälö)
→ raakarauta (haurasta, paljon hiiltä)
- raakarauta mellotetaan konvertterissa
- raakarautaan puhalletaan happea, jolloin edellisessä vaiheessa siihen jäänyt hiili poistuu hiilidioksidina
- Fe + C + O2 → Fe + CO2
→ teräs (alle 1,7% hiiltä)
- Mahdollinen jälkikäsittely ( karkaisu, päästäminen, nuorrutus)
Kuparin valmistus
- Suomessa kehitetty menetelmä liekkisulatus
- Malmin palamisessa syntyvää energiaa hyödynnetään metallin sulatuksessa
- Lisäksi malmiin puhalletaan happea (miksi?)