Metal vs teras
Metallid ja teras on inimese jaoks olulised ning neid on kasutatud juba pikka aega.
Metall
Metallid on inimkonnale tuntud väga pikka aega. On tõendeid metalli kasutamise kohta 6000 eKr. Kuld ja vask olid esimesed metallid, mis avastati. Nendest valmistati tööriistu, ehteid, kujusid jne. Sellest ajast saadik avastati pikema aja jooksul vaid väheseid muid metalle (17). Nüüd oleme tuttavad 86 erinevat tüüpi metalliga.
Metallid on nende ainulaadsete omaduste tõttu väga olulised. Tavaliselt on metallid kõvad ja tugevad (selles on erandeid, näiteks naatrium. Naatriumi saab noaga lõigata). Elavhõbe on metall, mis on vedelas olekus. Lisaks elavhõbedale leidub kõiki teisi metalle tahkes olekus ja neid on raske purustada või muuta nende kuju võrreldes muude mittemetalliliste elementidega. Metallid on läikiva välimusega. Enamikul metallidel on hõbedane läige (välja arvatud kuld ja vask). Kuna mõned metallid reageerivad väga õhugaasidega, nagu hapnik, muutuvad need aja jooksul tuhmiks. Selle põhjuseks on peamiselt metalloksiidikihtide moodustumine. Teisest küljest on metallid nagu kuld ja plaatina väga stabiilsed ja mittereaktiivsed. Metallid on tempermalmist ja plastist, mis võimaldab neid kasutada teatud tööriistade valmistamiseks.
Metallid on aatomid, mis võivad elektrone eemaldades moodustada katioone. Seega on nad elektropositiivsed. Metalli aatomite vahel tekkiva sideme tüüpi nimetatakse metalliliseks sidemeks. Metallid vabastavad oma väliskestas elektrone ja need elektronid on hajutatud metallikatioonide vahel. Seetõttu tuntakse neid kui delokaliseeritud elektronide merd. Elektronide ja katioonide vahelist elektrostaatilist vastasmõju nimetatakse metalliliseks sidemeks. Elektronid võivad liikuda; seetõttu on metallidel võime juhtida elektrit. Lisaks on need head soojusjuhid. Metallilise sideme tõttu on metallidel korrastatud struktuur. Metallide kõrged sulamis- ja keemistemperatuurid on samuti tingitud sellest tugevast metallilisest sidemest. Lisaks on metallidel suurem tihedus kui veel. IA ja IIA rühma elemendid on kergmetallid. Neil on mõningaid erinevusi ülalkirjeldatud metalli üldomadustest.
Teras
Teras on rauast ja süsinikust valmistatud sulam. Süsinikusisaldus võib olenev alt klassist erineda ja enamasti jääb see vahemikku 0,2–2,1 massiprotsenti. Kuigi süsinik on raua peamine legeermaterjal, võib sel eesmärgil kasutada ka mõnda muud elementi, nagu volfram, kroom, mangaan. Kasutatavate legeerivate elementide erinevad tüübid ja kogused määravad terase kõvaduse, plastilisuse ja tõmbetugevuse. Legeerelement vastutab terase kristallvõre struktuuri säilitamise eest, vältides rauaaatomite nihkumist. Seega toimib see terases kõvendusainena. Terase tihedus varieerub vahemikus 7 750 kuni 8 050 kg/m3 ja seda mõjutavad ka legeerivad koostisosad. Kuumtöötlus on protsess, mis muudab terase mehaanilisi omadusi. See mõjutab terase elastsust, kõvadust ning elektrilisi ja termilisi omadusi.
Terast on erinevat tüüpi, nagu süsinikteras, pehme teras, roostevaba teras jne. Terast kasutatakse peamiselt ehituseesmärkidel. Hooned, staadionid, raudteerööpad, sillad on vähe kohti paljude seas, kus terast kasutatakse palju. Peale selle kasutatakse neid sõidukites, laevades, lennukites, masinates jne. Enamik igapäevaselt kasutatavaid kodumasinaid on samuti valmistatud terasest. Nüüd on enamik mööblit asendatud ka terastoodetega.
Mis vahe on metallil ja terasel?
• Metallid on elemendid, teras aga sulam.
• Teras koosneb peamiselt metallidest.
• Metallid on maapinnas looduslikult olemas, samas kui teras on inimese loodud.
