Μέταλλο εναντίον Χάλυβα
Τα μέταλλα και ο χάλυβας είναι σημαντικά για τον άνθρωπο και χρησιμοποιούνται για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Μέταλλο
Τα μέταλλα είναι γνωστά στο ανθρώπινο είδος εδώ και πολύ καιρό. Υπάρχουν στοιχεία που αποδεικνύουν τη χρήση μετάλλων από το 6000 π. Χ. Ο χρυσός και ο χαλκός ήταν τα πρώτα μέταλλα που ανακαλύφθηκαν. Αυτά χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή εργαλείων, κοσμημάτων, αγαλμάτων κ.λπ. Έκτοτε για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα ανακαλύφθηκαν μόνο λίγα άλλα μέταλλα (17). Τώρα είμαστε εξοικειωμένοι με 86 διαφορετικούς τύπους μετάλλων.
Τα μέταλλα είναι πολύ σημαντικά λόγω των μοναδικών χαρακτηριστικών τους. Συνήθως τα μέταλλα είναι σκληρά και ισχυρά (υπάρχουν εξαιρέσεις σε αυτό, όπως το νάτριο. Το νάτριο μπορεί να κοπεί με ένα μαχαίρι). Ο υδράργυρος είναι το μέταλλο που βρίσκεται σε υγρή κατάσταση. Εκτός από τον υδράργυρο, όλα τα άλλα μέταλλα βρίσκονται σε στερεή κατάσταση και είναι δύσκολο να σπάσουν ή να αλλάξουν το σχήμα τους σε σύγκριση με άλλα μη μεταλλικά στοιχεία. Τα μέταλλα έχουν λαμπερή εμφάνιση. Τα περισσότερα μέταλλα έχουν ασημί λάμψη (εκτός από χρυσό και χαλκό). Δεδομένου ότι ορισμένα μέταλλα αντιδρούν πολύ με τα ατμοσφαιρικά αέρια όπως το οξυγόνο, τείνουν να αποκτούν θαμπά χρώματα με την πάροδο του χρόνου. Αυτό οφείλεται κυρίως στο σχηματισμό στρωμάτων οξειδίου μετάλλου. Από την άλλη πλευρά, μέταλλα όπως ο χρυσός και η πλατίνα είναι πολύ σταθερά και δεν αντιδρούν. Τα μέταλλα είναι εύπλαστα και όλκιμα, γεγονός που τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ορισμένων εργαλείων.
Τα μέταλλα είναι άτομα, τα οποία μπορούν να σχηματίσουν κατιόντα αφαιρώντας ηλεκτρόνια. Άρα είναι ηλεκτροθετικά. Ο τύπος των δεσμών που σχηματίζονται μεταξύ των ατόμων μετάλλου ονομάζεται μεταλλικός δεσμός. Τα μέταλλα απελευθερώνουν ηλεκτρόνια στο εξωτερικό τους περίβλημα και αυτά τα ηλεκτρόνια διασκορπίζονται μεταξύ των μεταλλικών κατιόντων. Ως εκ τούτου, είναι γνωστά ως μια θάλασσα αποτοπισμένων ηλεκτρονίων. Οι ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ηλεκτρονίων και των κατιόντων ονομάζονται μεταλλικοί δεσμοί. Τα ηλεκτρόνια μπορούν να κινηθούν. ως εκ τούτου, τα μέταλλα έχουν την ικανότητα να μεταφέρουν ηλεκτρισμό. Επίσης, είναι καλοί θερμικοί αγωγοί. Λόγω της μεταλλικής σύνδεσης, τα μέταλλα έχουν μια τακτοποιημένη δομή. Σε αυτόν τον ισχυρό μεταλλικό δεσμό οφείλονται επίσης τα υψηλά σημεία τήξης και τα σημεία βρασμού των μετάλλων. Επιπλέον, τα μέταλλα έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα από το νερό. Τα στοιχεία της ομάδας ΙΑ και ΙΙΑ είναι ελαφρά μέταλλα. Έχουν κάποιες παραλλαγές από τα παραπάνω περιγραφόμενα γενικά χαρακτηριστικά του μετάλλου.
Χάλυβας
Ο χάλυβας είναι ένα κράμα κατασκευασμένο από σίδηρο και άνθρακα. Το ποσοστό άνθρακα μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με την ποιότητα και κυρίως είναι μεταξύ 0,2% και 2,1% κατά βάρος. Αν και ο άνθρακας είναι το κύριο κράμα του σιδήρου, ορισμένα άλλα στοιχεία όπως το βολφράμιο, το χρώμιο, το μαγγάνιο μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για το σκοπό αυτό. Διαφορετικοί τύποι και ποσότητες στοιχείων κράματος που χρησιμοποιούνται καθορίζουν τη σκληρότητα, την ολκιμότητα και την αντοχή σε εφελκυσμό του χάλυβα. Το στοιχείο κράματος είναι υπεύθυνο για τη διατήρηση της δομής του κρυσταλλικού πλέγματος του χάλυβα αποτρέποντας την εξάρθρωση των ατόμων σιδήρου. Έτσι, δρα ως σκληρυντικός παράγοντας στον χάλυβα. Η πυκνότητα του χάλυβα κυμαίνεται μεταξύ 7, 750 και 8, 050 kg/m3 και αυτό επηρεάζεται επίσης από τα συστατικά του κράματος. Η θερμική επεξεργασία είναι μια διαδικασία που αλλάζει τις μηχανικές ιδιότητες των χάλυβα. Αυτό θα επηρεάσει την ολκιμότητα, τη σκληρότητα και τις ηλεκτρικές και θερμικές ιδιότητες του χάλυβα.
Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι χάλυβα όπως ανθρακούχο χάλυβα, μαλακός χάλυβας, ανοξείδωτος χάλυβας κ.λπ. Ο χάλυβας χρησιμοποιείται κυρίως για κατασκευαστικούς σκοπούς. Τα κτίρια, τα στάδια, οι σιδηροδρομικές γραμμές, οι γέφυρες είναι λίγα από τα πολλά μέρη όπου χρησιμοποιείται πολύ χάλυβας. Εκτός από αυτό, χρησιμοποιούνται σε οχήματα, πλοία, αεροπλάνα, μηχανές κ.λπ. Οι περισσότερες από τις καθημερινές οικιακές συσκευές κατασκευάζονται επίσης από χάλυβα. Τώρα τα περισσότερα έπιπλα αντικαθίστανται επίσης από προϊόντα χάλυβα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μετάλλου και χάλυβα;
• Τα μέταλλα είναι στοιχεία ενώ ο χάλυβας είναι κράμα.
• Ο χάλυβας αποτελείται κυρίως από μέταλλα.
• Τα μέταλλα υπάρχουν φυσικά στη γη, ενώ ο χάλυβας είναι ανθρωπογενής.
