Charakteristika kovov a rudných ložísk
Čisté kovy sa v zemskej kôre vyskytujú veľmi zriedkavo, pretože sú zväčša viazané rôznymi nečistotami. Ak je koncentrácia určitého kovu alebo jeho zlúčeniny v zemskej kôre dostatočne vysoká, a jeho ťažba je ekonomicky výhodná, hovoríme o rudnom ložisku, pričom výsledný produkt sa nazýva ruda.
Pred samotným spracovaním kovových rúd prebieha niekoľko technologických úprav. Medzi základné patrí úprava rúd, ktorá sa vykonáva procesmi praženia a rozdružovania. Praženie má za cieľ odstránenie nečistôt, najmä síry, a zníženie obsahu nežiaducich prvkov. Rozdružovanie zabezpečuje oddelenie hlušiny, teda prímesí, od kovovej rudy. Kombináciou týchto metód vzniká koncentrát, teda materiál s vysokým obsahom kovu, pripravený na ďalšie spracovanie.
Kvalita rudy je primárne určená percentuálnym obsahom základného kovu, ktorý ovplyvňuje aj jej trhovú hodnotu.
Zlúčeniny vhodné na výrobu kovov
Na výrobu kovov sa najčastejšie používajú ich zlúčeniny, ako sú oxidy kovov, uhličitany, kremičitany a iné minerály, pretože sú obvykle ľahšie spracovateľné a dostupnejšie.
Rozdelenie kovov podľa vlastností
Neželezné kovy
- Ťažké neželezné kovy: napríklad meď (Cu), olovo (Pb).
- Ľahké neželezné kovy: napríklad hliník (Al).
Drahé kovy
- Zlato (Au), striebro (Ag), platina (Pt).
Neželezné kovy a ich využitie
Meď (Cu)
- Najvýznamnejší kov spomedzi neželezných, ktorého charakteristickou farbou je ružový odtieň.
- Vyniká vysokou elektrickou a tepelnou vodivosťou, čo ho predurčuje na široké použitie v elektrotechnickom priemysle.
- Hlavné využitie zahŕňa výrobu elektrických vodičov, káblov, kotlov a rôznych rúrok (kotlových, odkvapových).
- Hustota: 8 930 kg/m³, teplota tavenia: 1 083 °C (vyššia než u železa).
Olovo (Pb)
- Ťažší než meď, má sivomodrú farbu.
- Mäkký, ťažný a kujný kov s nízkou pevnosťou, ktorý sa ľahko taví a tvaruje i za studena.
- Má slabú elektrickú a tepelnú vodivosť a je pomerne prudko jedovatý, preto sa nesmie dostať do styku s potravinami či vodou.
- Používa sa ako tesniaci materiál, v pájkach (spoločne s cínom), v olovených akumulátoroch a ako prísada do benzínu vo forme tetraetylolova.
- Hustota: 11 348 kg/m³, teplota tavenia: 327 °C.
Hliník (Al)
- Ľahký kov so striebristým nádychom.
- Veľmi dobre vedie elektrický prúd a teplo.
- Mäkký, ťažný a kujný, ale zároveň ľahký.
- Pri kontakte so vzduchom oxiduje a na povrchu vytvára tenkú vrstvu oxidu hlinitého (Al2O3), ktorá pôsobí ako ochranný pasívny film.
- Využíva sa najmä v stavebníctve (konštrukcie okien), na výrobu hliníkových fólií používaných v potravinárstve.
- Hustota: 2 700 kg/m³, teplota tavenia: 700 °C.
- Významná výroba prebieha v Žiari nad Hronom.
Cín (Sn)
- Striebrolesklý, mäkký a veľmi kujný kov, ktorý je odolný voči oxidácii na vzduchu.
- Hlavné použitie nachádza pri výrobe pocínovaných oceľových plechov, ktoré sa používajú v potravinárskom priemysle napríklad na konzervy a nádoby.
- Často sa na vnútornú stranu pocínovaných plechov nanáša ochranný lak pre zvýšenie kvality.
- Hustota: 7 280 kg/m³, teplota tavenia: 232 °C.
Zinok (Zn)
- Modrosivý až striebristý kov.
- Je toxický, preto sa v potravinárstve nepoužíva.
- Primárne sa používa na výrobu pozinkovaných oceľových plechov, ktoré sa využívajú na strešné krytiny, odkvapové rúry a podobne.
- Hustota: 7 130 kg/m³, teplota tavenia: 419 °C.
Polokovy: kremík a germánium
Polovodičové vlastnosti majú kremík a germánium, ktoré sa využívajú v elektrotechnike. Kremík sa používa v kremíkových usmerňovacích ventiloch elektrického prúdu, zatiaľ čo germánium slúži v súčiastkach, ako sú germániové diódy, fotodiódy, termistory a tiež sa využíva v tekutých kryštáloch a televíznych obrazovkách.
Drahé kovy a ich význam
Striebro (Ag)
- Veľmi kujný a tvárny kov, stály voči oxidácii, avšak reaguje so sírnikmi, čím tmavne (stráca povrchový lesk).
- Významná vodivosť elektrického prúdu a tepla, preto sa používa na povrchovú úpravu koncov vodičov.
- Uplatní sa v elektrotechnike, klenotníctve, mincovníctve a pri výrobe fotografického materiálu.
- Hustota: 10 430 kg/m³, teplota tavenia: 961 °C.
Zlato (Au)
- Jediný kov so žltým sfarbením, vysoko odolný voči oxidácii a väčšine chemických zlúčenín.
- Je výborne tvárne a tvarovateľné.
- Široko sa používa v klenotníctve, bižutérii, zubnej technike, pri pozlacovaní náradia a na dekoráciu skla a porcelánu.
- Pomocou zlata sa vyrába tzv. rubínové sklo, známe svojou červenou farbou.
- Zlato je rezistentné voči väčšine chemikálií, jedinou výnimkou je lúčavka kráľovská – zmes kyseliny soľnej (HCl) a kyseliny dusičnej (HNO3).
- Hustota: 19 280 kg/m³, teplota tavenia: 1 063 °C.
- Objem 1 litra roztaveného zlata váži približne 20 kilogramov.
Platina (Pt)
- Najvzácnejší a najdrahší kov s podobným vzhľadom ako striebro.
- Vyše všetky chemikálie odolnejší, až na lúčavku kráľovskú.
- Hustota: 21 450 kg/m³, teplota tavenia: 1 773 °C.
Zliatiny drahých kovov a ich vlastnosti
Čisté zlato a striebro sa z dôvodu mäkkosti pri výrobe mincí a šperkov používa zriedkavo. Obvykle sa vytvárajú zliatiny, napríklad s meďou (Ag + Cu, Au + Cu) alebo so zlato-striebornými kombináciami (Ag + Au). Tieto zliatiny zvyšujú pevnosť a tvrdosť materiálov.
Okrem medi sa na zliatinách často podieľajú aj nikel a paládium, ktoré zlepšujú mechanické vlastnosti a odolnosť.
Kvalita a označovanie drahých kovov
Striebro
Strieborné výrobky sa delia do piatich akostných skupín podľa obsahu čistého striebra na kilogram zliatiny:
- 959, 925, 900, 835, 800 (napríklad striebro 959 znamená, že na 1 kg zliatiny pripadá 959 gramov čistého striebra; ide o najkvalitnejšiu a najdrahšiu triedu)
Zlato
Zlaté výrobky sa zaraďujú do štyroch kvalitatívnych stupňov vyjadrených v promile čistého zlata na kilogram zliatiny:
- 986, 900, 750, 585, ktoré sa bežne označujú aj v karátoch (986 = 24 karátové, 900 = 21 karátové, 750 = 18 karátové, 585 = 14 karátové zlato).
Platina
Platinový tovar má štandardne jednu kvalitatívnu triedu, označenú ako 950 (čo indikuje obsah 950 gramov platiny na kilogram zliatiny).
Kontrola a značkovanie drahých kovov
Stupeň rýdzosti a kvalitu drahých kovov pri finálnych produktoch kontroluje Štátny puncový úrad. Ten udeľuje oficiálnu značku kvality, nazývanú punc, ktorá garantuje pravosť a deklarovaný obsah kovu v zliatine. Táto ochranná známka je právne záväzná a slúži na ochranu spotrebiteľa i výrobcu.
