www.srebrnykruk.pl

strzalka

Metale nieżelazne


Do metali nieżelaznych nazywanych też metalami kolorowymi zaliczamy wszystkie metale, które nie zawierają żelaza. Mają one bardzo szeroki zakres właściwości fizycznych, chemicznych, mechanicznych oraz technologicznych, którym to zawdzięczają niezwykle szerokie wykorzystanie w wielu dziedzinach techniki i sztuki zdobniczej.

Do metali i stopów metali nieżelaznych możemy zaliczyć np. miedź, cynk, ołów, aluminium, wolfram, tytan a do stopów mosiądz i brąz.


2.2.1. Aluminium

2.2.2. Antymon

2.2.3. Beryl

2.2.4. Bizmut

2.2.5. Chrom

2.2.6. Cyna

2.2.7. Cynk

2.2.8. Kadm

2.2.9. Kobalt

2.2.10. Magnez

2.2.11. Mangan

2.2.12. Miedź i jej stopy

2.2.12.1. Stopy miedzi

2.2.13. Molibden

2.2.14. Nikiel

2.2.15. Ołów

2.2.16. Rtęć

2.2.17. Tantal

2.2.18. Tytan

2.2.19. Wanad

2.2.20. Wolfram


2.2.1. Aluminium


zdjęcie nr 2-10
Zdjęcie nr 2-10. Aluminium.

Glin nazwa łacińska aluminium symbol chemiczny Al został odkryty w 1827 roku i nie występuje wstanie metalicznym w formie samorodków a jest składnikiem glinu, miki, skaleni i innych minerałów. Jest trzecim najczęściej spotykanym w przyrodzie pierwiastkiem chemicznym i stanowi aż 7,45 % masy skorupy ziemskiej. Aluminium przede wszystkim uzyskuje się z boksytu tj. ilastej skały osadowej zbudowanej głównie z wodorotlenków glinu oraz domieszek minerałów ilastych, krzemionki, tlenków oraz wodorotlenków żelaza. Największymi producentami są Australia kraje Ameryki Łacińskiej a w Afryce Gwinea oraz Chiny, Indie, Rosja i Kazachstan. w Polsce boksyt występuje m.in. koło Nowej Rudy na Dolnym Śląsku.

Aluminium ma barwę srebrzystobiałą jest miękkie, plastyczne i łatwo ulega obróbce na zimno, jest dobrym przewodnikiem ciepła oraz prądu. Jego gęstość to 2,7  g/cm3 jest trzy razy lżejsze od miedzi i czterokrotnie od srebra. w powietrzu ulega utlenianiu pokrywając się warstwą tlenków chroniącą metal przed korozją atmosferyczną, działaniem wody, siarkowodoru, licznych kwasów organicznych oraz stężonego kwasu azotowego. Temperatura topnienia wynosi 660 oC a temperatura wrzenia 2519 oC . Rozpuszcza się wolno w kwasach siarkowym i azotowym, w kwasie siarkowym szybko i burzliwie a w silnych ługach łatwo. Dobrze poddaje się obróbce skrawaniem, jest ciągliwe i łatwo się walcuje. Czyste aluminium ma złe właściwości odlewnicze, które można polepszyć poprzez dodatki stopowe. Dodanie do stopów aluminium krzemu, miedzi, magnezu, cynku, niklu, żelaza, manganu czy chromu poprawia wytrzymałość stopu.

Początkowo aluminium, jako bardzo mało dostępny metal, wykorzystywane było w jubilerstwie a wyroby z niego wykonywane osiągały bardzo wysokie ceny, wyższe niż takich samych wyrobów wykonanych ze złota. Przedmioty artystyczne wykonane z aluminium lub jego stopów dają się łatwo polerować aż do uzyskania lustrzanego połysku podobnego do powierzchni niklowanych. w jubilerstwie w niektórych wyrobach można stosować je, jako zamiennik srebra bądź złota, często też zastępują ozdoby wykonane z brązu.

zdjęcdie 2-11
Zdjęcie nr 2-11. Boksyt.

Dodawano go w Ameryce w nieznacznych ilościach do stopów srebra w celu zwiększenia twardości i sprężystości stopu. Produkuje się z niego brąz glinowy o składzie od 5 do 10 % glinu i 90 do 95 % miedzi, cechujący się żółtozłota barwą i pięknym dźwiękiem oraz połyskiem. Od 1907 roku wytwarza się z niego stop duraluminiowy zawierający 3,5 do 5,5 % miedzi, 0,2 do 2 % magnezu, 0,2 do 1,5 % krzemu i 0,1 do 1,5 % manganu. Współcześnie aluminium i jego stopy znalazły bardzo szerokie zastosowanie w produkcji specjalnych urządzeń technicznych, jako materiał konstrukcyjny np. w lotnictwie czy też w przemyśle spożywczym i chemicznym a nawet w wyrobach codziennego użytku.


2.2.2. Antymon


zdjęcie nr 2-12
Zdjęcie nr 2-12. Antymon.

Antymon nazwa łacińska stibium, symbol chemiczny Sb, temperatura topnienia 631 oC, temperatura wrzenia 1587 oC, gęstość 6,7  g/cm3. Barwa błyszcząca, srebrzystobiała o jasnym krystalicznym przełomie. Antymon jest niezwykle kruchym metalem łatwo zmieniającym się w proszek, jego rudami są antymonit i ulmanit. Rozpuszcza się w stężonym kwasie solnym i azotowym. Występuję w czterech odmianach alotropowych2-9; żółtej, czarnej, wybuchowej i omawianej srebrzystobiałej metalicznej.

Znany jest już od starożytności w stanie wolnym odkryto go około roku 1450. Znalazł zastosowanie w produkcji czajników dzbanków do kawy i tym podobnych wyrobów, jako tzw. „brytyjski metal” będący stopem o składzie dziewięć części cyny i jedna część antymonu. Metaliczny antymon pod postacią drobnego czarnego proszku nazywanego „czernią żelazną” używany był, jako farba do malowania gipsowych figur, odlewów cynkowych i wyrobów papier-mache. Chlorek antymonu pod starą nazwą masła antymonowego wykorzystywano w procesie oksydacji wyrobów ze stali, mosiądzu i brązu.

zdjęcie nr 2-13
Zdjęcie nr 2-13. Antymonit.
  • Barwa ołowianoszara do czarnej nierzadko z iryzującą powłoką o połysku metalicznym, matowym, nieprzezroczysty.
  • Występuje w Niemczech, Słowacji, Austrii, Francji, Ukrainie, Chinach, Japonia, USA, Boliwii.
  • W Polsce spotykany na Dolnym Śląsku, Złotym Stoku, Radzimowicach, Bystrzycy Górnej, Miedziance i Ciechanowicach.
  • Jest głównym źródłem pozyskiwania antymonu.
  • Jest ceniony przez kolekcjonerów, najokazalsze okazy dochodzą nawet do 50 – 60 cm długości.
zdjęcie nr 2-14
Zdjęcie nr 2-14. Ulmanit.
  • Barwa srebrzystobiała do stalowoszarej rzadko z wielobarwnym nalotem o połysku metalicznym, nieprzezroczysty.
  • Występuje w Niemczech, Austrii, Włoszech, USA.
  • Jest minerałem rzadko występującym ma wyłącznie znaczenie kolekcjonerskie.

2.2.3. Beryl


zdjęcie nr 2-15
Zdjęcie nr 2-15. Beryl.

Beryl nazwa łacińska beryllium, symbol chemiczny Be, temperatura topnienia 1287 oC, temperatura wrzenia 2500 oC, gęstość 1,8  g/cm3, barwa stalowoszara. Sproszkowany i ogrzany spala się w powietrzu świecąc jaskrawo. Jest twardym i kruchym metalem, staje się kowalny dopiero w temperaturze powyżej 500 oC. Na powietrzu w temperaturze pokojowej pokrywa się powłoką tlenku, nie ulega działaniu wody. Reaguje z kwasami wydzielając wodór, nie rozpuszcza się jednak w kwasie azotowym z powodu utleniania – pasywacji powierzchni, rozpuszcza się pod działaniem zasad. Został odkryty w 1798 roku a otrzymano go w stanie wolnym w 1828 roku w procesie redukcji chlorku berylu metalicznym potasem. Głównym surowcem, z którego pozyskuje się beryl są krzemiany glinowo-berylowe, w stanie metalicznym otrzymywany jest poprzez elektrolizę jego stopionych soli. Występuje w minerałach takich jak beryl, chryzoberyl, fenakit, niektóre jego odmiany takie jak szmaragd, akwamaryn czy heliodor zabarwione tlenkami chromowymi znane są, jako kamienie szlachetne.

Wykorzystywany jest, jako dodatek do stopów metali zwiększający twardość i odporność na korozję. Stopy miedzi z zawartością już 3 % berylu cechują się niezwykłą twardością, elastycznością i wytrzymałości. Dodatek 1,8 % berylu w stopie z niklem, powoduje że wytrzymałość materiału na ściskanie przybiera wartość rzędu kilkudziesięciu ton na cm3. Stosowany jest także w przemyśle lotniczym, kosmicznym, jądrowym, używa się go także do produkcji syntetycznego szmaragdu.

zdjęcie nr 2-16
Zdjęcie nr 2-16. Chryzoberyl.
  • Barwa złotożółta, zielonożółta, brązowa, czerwona o połysku szklistym do półdiamentowego, przezroczysty do nieprzezroczystego.
  • Występuje w Brazylii, Sri Lance, Rosji, USA, Meksyku, Zimbabwe na Madaskarze.
  • W Polsce spotykany w okolicach Strzegomia.
  • Wykorzystywany w jubilerstwie.
zdjęcie nr 2-17
Zdjęcie nr 2-17. Beryl minerał.
  • Barwa (bez szmaragdu i akwamarynu) złotożółta, żółtozielona, różowa, bezbarwna, przezroczysty do nieprzezroczystego.
  • Występuje pod nazwami takimi jak; bixbit, beryl złoty, goshenit, heliodor, morganit.
  • Występuje w zależności od odmiany w Meksyku, Kanadzie USA, Nigerii, Namibii, Zimbabwe, Mozambiku, na Madaskarze, w Sri Lance, Brazylii, Chinach, Rosji.
  • W Polsce spotykany na Dolnym Śląsku.
  • Gdy nie nadaje się do celów jubilerskich wykorzystywany jest do pozyskiwania berylu metalicznego.
zdjęcie nr 2-18
Zdjęcie nr 2-18. Fenakit.
  • Barwa winno żółta, różowa, bezbarwna, przezroczysty.
  • Występuje w Brazylii, Meksyku, Namibii, Norwegii, Sri Lance, Tanzanii, USA, Zimbabwe.
  • W Polsce spotykany na Dolnym Śląsku w okolicach Strzegom-Sobótka.
  • Wykorzystywany w jubilerstwie.

2.2.4. Bizmut


zdjęcie nr 2-19
Zdjęcie nr 2-19. Bizmut.

Bizmut nazwa łacińska bismutum symbol chemiczny Bi, temperatura topnienia 271 oC, temperatura wrzenia 1564 oC, gęstość 9,8 g/cm3. Metal kruchy o srebrzystej barwie z czerwonym lub różowym odcieniem. Jedną z jego cech rzadko spotykanych w innych substancjach jest inwersja rozszerzalności termicznej tj. wraz ze spadkiem temperatury zmniejsza się jego gęstość. Nie reaguje z tlenem i wodą w normalnych warunkach, roztwarza się w stężonym kwasie azotowym i siarkowym oraz wodzie królewskiej. W stanie stałym gęstość bizmutu jest mniejsza niż w stanie ciekłym. Używany głównie, jako składnik stopów niskotopliwych z których najbardziej znany jest stop Wooda składający się z 12,5 % cyny, 12,5 % kadmu, 50 % bizmutu i 25 % ołowiu.

W przyrodzie znajdywany jest w formie rud: bizmutynitu, bizmutytu i ochry bizmutowej, które są zazwyczaj zanieczyszczeniem rud ołowiu i miedzi. w postaci rodzimej spotykany sporadycznie.

Stopy bizmutu cechują się dobrą lejnością i bardzo małym skurczem odlewniczym, doskonale poddają się procesowi mosiądzowania, srebrzenia czy też złocenia metodami galwanicznymi lub „złotem mozaikowym”, są także kruche i łatwo topliwe. Tlenek bizmutu używany jest do wytwarzania emalii na żeliwie.

tabela nr 2-1
Tabela nr 2-1. Skład wybranych stopów bizmutu.

Bizmut zwiększa kruchość mosiądzów i brązów oraz złota, za to znacznie podnosi twardość miękkich metali takich jak ołów czy cyna. Znano go od czasów starożytnych, ale aż do XVIII wieku mylono go z ołowiem.

zdjęcie nr 2-20
Zdjęcie nr 2-20. Bizmutynit.
  • Barwa ołowioszara do cynowobiałej nierzadko z wielobarwnym lub żółtym nalotem o połysku metalicznym, nieprzezroczysty.
  • Występuje w Rumunii, Niemczech, Wielkiej Brytanii, USA, Meksyku, Boliwii, Peru, Australii.
  • W Polsce spotykany jedynie na Dolnym Śląsku.
  • Wykorzystywany w metalurgii do pozyskiwania bizmutu zawiera go około 81 %.
  • Ładne okazy kryształów są poszukiwane przez kolekcjonerów.
zdjęcie nr 2-21
Zdjęcie nr 2-21. Bizmutyt.
  • Barwa słomianożółta do brązowej, zielonkawa oraz od szarej do czarnej i niekiedy niebieska o połysku szklistym, perłowym, matowym, przezroczysty do nieprzezroczystego.
  • Występuje w Niemczech, Wielkiej Brytanii, USA, Meksyku, Peru, Boliwii, Australii i na Madagaskarze.
  • W Polsce spotykany w pegmatytach2-10 Grabiny koło Strzegomia.
  • Wykorzystywany do pozyskiwania bizmutu zawiera do 92 % jego tlenków.

2.2.5. Chrom


zdjęcie nr 2-22
Zdjęcie nr 2-22. Chrom.

Chrom nazwa łacińska chromium, symbol chemiczny Cr, temperatura topnienia 1857 oC, temperatura wrzenia 2572 oC, gęstość 7,1 g/cm3, odkryty w 1797 roku. Metal o srebrzystoszarej barwie, kruchy, bardzo twardy i odporny na korozje, doskonale się poleruje długo utrzymując połysk. Rozpuszcza się w rozcieńczonym kwasie solnym i siarkowym a w kwasie azotowym i wodzie królewskiej ulega pasywacji2-11. Na powietrzu reaguje z tlenem wytwarzając ochronną powłokę tlenków chromu zabezpieczających metal przed postępem korozji. Występuje w przyrodzie głównie pod postacią minerałów takich jak chromit i krokoit.

Znalazł głównie zastosowanie, jako dodatek stopowy stali i żeliw. Przy ponad 12 % jego zawartości stal staje się nierdzewna i żaroodporna. Chromowanie galwaniczne wykorzystuje się także do pokrywania warstwą ochronną m.in. części samochodowych, zegarków, rowerów itp. przedmiotów. Warstwy te mają przeważnie grubość od 5 do 200 µm a czasami do 1 mm. Powłoki o grubości powyżej 25 µm cechują się niezwykle wysoką twardością, ale dużą kruchością.

W wytwarzaniu wyrobów artystycznych chrom używany jest przede wszystkim, jako ochronne a zarazem ozdobne, galwaniczne pokrycie stopów żelaza. Niezwykła trwałość i wytrzymałość większa nawet od hartownej stali tych powierzchni, powoduje stosowanie ich również, jako umocnienie powierzchni przedmiotu, zwiększające wytrzymałość na zużycie przez tarcie. Tlenek chromu jest jedną z części składowych past polerskich.

zdjęcie 2-23
Zdjęcie nr 2-23. Chromit.
  • Barwa czarna do brązowo czarnej o połysku metalicznym, nieprzezroczysty.
  • Występuje w Austrii, Serbii, Turcji, Norwegi, RPA, Rosji, USA i Nowej Zelandii.
  • W Polsce występuje w Tąpadłach na stoku Góry Ślęży koło Sobótki.
  • Jest głównym minerałem, z którego pozyskuje się chrom.
  • Ma znaczenie kolekcjonerskie.
zdjęcie 2-24
Zdjęcie nr 2-24. Krokoit.
  • Barwa żółtawoczerwona, pomarańczowa o połysku diamentowym, przeświecającym.
  • Występuje w Niemczech, USA, Rosji, Brazylii, Australia.
  • W Polsce znaleziono jedynie niewielkie kryształy w nieczynnym szybie „Barbara” w Bobrownikach koło Tarnowskich Gór.
  • Jest poszukiwanym kamieniem kolekcjonerskim, z rzadka wykorzystywany w jubilerstwie.

2.2.6. Cyna


zdjęcie nr 2-25
Zdjęcie nr 2-25. Cyna.

Cyna nazwa łacińska stannum symbol chemiczny Sn, gęstość 7,3 g/cm3, temperatura topnienia wynosi 232 oC a temperatura wrzenia 2602 oC. Jest metalem miękkim i ciągliwym niewiele twardszym od ołowiu o barwie srebrzystobiałej, ale ciemniejszej niż srebro. Podatna na walcowanie ma niską wytrzymałość łatwo ulega rozrywaniu, w przedziale temperatur od 160 do 200 oC jest krucha. W powietrzu nie utlenia się natomiast w wodzie bardzo wolno. Swoją odporność na korozję zawdzięcza warstwie tlenków. Roztwarza się w kwasach i roztworach zasad, wypierając wodór. w przyrodzie zazwyczaj minerały zawierające cynę to tlenek kasyteryt i siarczek – stannin.

Silne schłodzenie cyny powoduje zjawisko przemiany alotropowej polegającej na utracie przez nią metalicznych własności, zmienia się w tzw. „cynę szarą” – szary proszek2-12. Zjawisko to powstaje na wskutek przebudowy sieci krystalicznej powodującej zwiększanie objętości, które stwarzają naprężenia wewnętrzne prowadzące do rozsypania się metalu w proszek. Objawia się to szarymi plamami rozszerzającymi się na powierzchni przedmiotu na skutek jego ciągłego schładzania. Zapobiec bądź powstrzymać to zjawisko może ogrzanie cynowego przedmiotu do temperatury ponad 18 oC.

Cyna znana była już 3 – 4 tysiące lat p.n.e. wykonywano z niej m.in. monety, naczynia stołowe, cienkościenne odlewy artystyczne do ozdabiania wnętrz i przedmiotów gospodarstwa domowego. Obecnie czysta cyna nie jest stosowana w odlewnictwie artystycznym. Używa się jej, jako składnik stopów miedzi i ołowiu oraz do lutowania przedmiotów dekoracyjnych wykonanych ze stopów żelaza i metali nieżelaznych. w stopach z ołowiem, antymonem, bizmutem, rtęcią, kadmem i innymi łatwo topliwymi metalami, odlewa się z niej drobne przedmioty dekoracyjne lub galanteryjne. Stop od 88 do 92 % cyny, 2 do 8 % antymonu i 1 do 3 % miedzi nazywa się „metal Brytania” i używa się do produkcji nakryć stołowych. Produkuje się z niej również siarczek cynowy nazywany „złotem mozaikowym” lub „złotem żydowskim” czy też „brązem złotym” mający postać masy o barwie bardzo podobnej do złota. Pod postacią proszku lub cienkich folii wykorzystuje się ją do wykańczania metalowych, drewnianych i gipsowych wyrobów artystycznych tak by wyglądały na złocone. Naniesiony na powierzchnię wyrobu długo zachowuje blask imitujący złoto niezależnie od warunków atmosferycznych.

zdjęcie 2-26
Zdjęcie nr 2-26. Kasyteryt.
  • Barwa brązowa do czarnej niekiedy żółta, czerwona, szara, bezbarwna o połysku szklistym, prześwitujący czasem przezroczysty.
  • Występuje w Niemczech, Wielkiej Brytanii, Nigerii, Malezji, Indonezji, Australii, Meksyku, Boliwii, Alasce - USA.
  • W Polsce spotykany na Dolnym Śląsku w Miedziance, Czarnowie, Rudawach Janowickich, oraz w rejonie Korbicy i Gierczyna w Górach Izerskich.
  • Jest jednym z najważniejszych minerałów do pozyskiwania cyny zawiera jej około 79 %.
  • Ma znaczenie kolekcjonerskie a piękne okazy kryształów po o szlifowaniu są wykorzystywane w jubilerstwie.
zdjęcie nr 2-27
Zdjęcie nr 2-27. Stannin.
  • Barwa stalowoszara z oliwkowozielonym zabarwieniem o połysku metalicznym, nieprzezroczysty.
  • Występuje w USA, Rosji, Wielkiej Brytanii, Niemczech, Czechach, Boliwii, Australii.
  • W Polsce spotykany w Radzimowicach koło Wojcieszowa w złożu Stara Góra oraz w Górach Kaczawskich.
  • Wykorzystywany w przemyśle metalurgicznym do pozyskiwania cyny zawiera jej około 27 %.

2.2.7. Cynk


zdjęcie nr 2-28
Rysunek nr 2-28. Cynk.

Cynk nazwa łacińska zincum symbol chemiczny Zn, jego temperatura topnienia wynosi 419 oC, po podgrzaniu do 500 oC w kontakcie z powietrzem spala się, wrze w temperaturze 907 oC a przy 930 oC paruje jego gęstość to 7,1  g/cm3. w przyrodzie można go spotkać pod postacią minerałów głównie takich jak blenda cynkowa (sfaleryt) i smitsonit na skalę przemysłową uzyskuje się go metodą pirometalurgiczną2-13 bądź hydrometalurgiczną2-14. w czystej postaci ma barwę szarawobiałą z niebieskawym odcieniem, na świeżym przełomie połyskuje, jednakże w kontakcie z powietrzem szybko matowieje. W suchym środowisku nie ulega zmianom w kontakcie z wilgocią szybko pokrywa się wytrzymałą, doskonale chroniąca przed dalszą korozją, warstwą tlenków i przybiera matową niebieskoszarą barwę.

Wyżarzanie cynku w otoczeniu powietrza powoduje jego zapłon i spalanie z oślepiającym blaskiem. Cynk źle poddaje się obróbce skrawaniem (pilnik ulega zatarciu), znacznie zwiększa swoje wymiary w trakcie podgrzewania Wytrzymałość na rozciąganie cynku jest uzależniona od kierunku jego walcowania, zgodnie z kierunkiem jest mniejsza niż w kierunku poprzecznym (odwrotnie niż w przypadku miedzi). Cynk ropusza się w kwasach siarkowym, solnym, azotowym, octowym i innych. w ługach sodowych i potasowych rozpuszcza się wydzielając przy tym wodór.

tabela nr 2-2
Tabela nr 2-2. Skład wybranych stopów cynku.

Pierwsze ślady wykorzystania stopów cynku pochodzą z czasów przed naszą erą z Chin, Indii i Egiptu, ale pozyskiwać cynk w stanie czystym nauczono się dopiero na przełomie XV i XVI wieku.

Cynk w stanie czystym znajduje wiele zastosowań np. w przemyśle chemicznym a jego odporność na korozję czyni go doskonałym materiałem do pokrywania blach stalowych.

Skład najbardziej typowych, niskotopliwych stopów cynku zawiera tabela nr 2–2.

W składzie tych stopów można także znaleźć ok. 0,03 % magnezu, zmniejszającego kruchość stopów, będącą wynikiem procesu starzenia się materiału.

W rzemiośle artystycznym cynk znalazł zastosowanie w stanie czystym i jako stop. Jest również składnikiem mosiądzów i alpaki. XVIII wiek to początek wytwarzania metodą wyklepywania z blach cynkowych elementów ozdób architektonicznych, rzeźb i płaskorzeźb. Koniec XIX wieku przyniósł umiejętności wykonywania przedmiotów artystycznych metodą odlewania. Odlewy zazwyczaj barwiono na brąz lub złocono, większe wyroby dekoracyjne uzyskiwano poprzez lutowanie z mniejszych elementów, lutem cynowo-ołowiowym. Wykorzystywany jest także w jubilerstwie do sporządzania lutów i stopów metali szlachetnych z nieszlachetnymi. w nieznacznej ilości znacznie polepsza, jakość odlewów złotniczych.

zdjęcie nr 2-29
Zdjęcie nr 2-29 Blenda cynkowa (sfaleryt) – kryształy.
zdjęcie nr 2-30
Zdjęcie nr 2-30. Blenda cynkowa (sfaleryt) – skorupowa.
  • Barwa żółta, brązowa do czarnej niekiedy czerwona lub zielona o połysku diamentowym, tłustym, metalicznym, przezroczysta do prześwitującej.
  • Występuje powszechnie na całym świecie największe złoża ma Hiszpania, Meksyk, USA, Australia, Rosja, Kazachstan, Namibia, Niemcy.
  • W Polsce spotykana jest od Śląska po Małopolskę.
  • Wykorzystywany do otrzymywania cynku.
  • Jest pożądana przez kolekcjonerów a dobrze wykształcone kryształy czasami wykorzystuje się jako kamienie ozdobne.
zdjęcie nr 2-31
Zdjęcie nr 2-31. Smitsonit.
  • Barwa żółtawa do brązowej niemal czarna sporadycznie bezbarwna o połysku diamentowym, metalicznym, przezroczysta do nieprzezroczystego.
  • Występuje w Szwajcarii Austrii, Wielkiej Brytanii, Rosji, Brazylii, USA.
  • W Polsce spotykany w Karkonoszach i na Pogórzu Izerskim.
  • Wykorzystywany do otrzymywania cynku.

2.2.8. Kadm


zdjęcie nr 2-32
Zdjęcie nr 2-32. Kadm.

Kadm nazwa łacińska cadmium, symbol chemiczny Cd, temperatura topnienia 321 oC, temperatura wrzenia 767 oC, gęstość 8,6 g/cm3. Jest to metal o srebrzysto białawej barwie którego właściwości sytuują go pomiędzy cyną a cynkiem. Został odkryty w 1817 roku.

W stanie czystym charakteryzuję się bardzo dużą odpornością na korozję jest jednak mało odporny na działanie związków siarki. Powoli rozpuszcza się w kwasach, nie rozpuszcza się w zasadach. Posiada umiejętność wnikania w wierzchnią warstwę pokrytego nim metalu wytwarzając z nim swoisty stop. W temperaturach bliskich zeru bezwzględnemu wykazuje własności nadprzewodzące. Podgrzany pali się na powietrzu jasnym płomieniem, wydzielając tlenek kadmu. Kadm i jego związki są toksyczne i podobnie jak rtęć wykazują efekty kumulacyjne. Jest zazwyczaj pozyskiwany, jako produkt uboczny przy produkcji cynku. Rzadko tworzy własne minerały np. greenockit, występuje przeważnie, jako domieszka w siarczkach cynku, rtęci, ołowiu i miedzi.

Wykorzystywany jest, jako pokrycie elektrolityczne wyrobów stalowych dla ich ochrony przed działaniem wody. Toksyczne właściwości soli kadmu wykluczają jego stosownie do kadmowania naczyń i pojemników na żywność. Stopy kadmu używane są w odlewnictwie przedmiotów dekoracyjnych. Sporządza się z niego niskotopliwe luty a w połączeniu z bizmutem daje stopy o niskiej temperaturze topnienia.

zdjęcie nr 2-33
Zdjęcie nr 2-33. Greenockit.
  • Barwa żółta do pomarańczowej o połysku diamentowym, żywicznym, przeświecający.
  • Występuje w Niemczech, Czechach, Szkocji, Rosji, Boliwii, USA.
  • W Polsce spotykany w rejonie Bytomia, Kowar oraz w Górach Sowich i Sudetach.
  • Zawiera do 78 % kadmu, ale z uwagi na jego rzadkie występowanie ma wyłącznie znaczenie kolekcjonerskie.

2.2.9. Kobalt


zdjęcie nr 2-34
Zdjęcie nr 2-34. Kobalt.

Kobalt nazwa łacińska cobaltum, symbol chemiczny Co, temperatura topnienia 1495 oC, temperatura wrzenia 2927 oC, gęstość 8,9 g/cm3. Metal o srebrzystobiałej barwie z różowym połyskiem, ciągliwy i kowalny. Odporny na działanie kwasów siarkowego oraz solnego, rozpuszcza się w kwasie azotowym i wodzie królewskiej. Odkryty w 1735 roku. Występuje w przyrodzie pod postacią minerałów smaltyn i kobaltyn.

Stosowany jest, jako dodatek stopowy szybkotnących stali narzędziowych. W rzemiośle artystycznym wykorzystywano go jako błękit kobaltowy (pigment barwnych szkliw emalierskich, emalii, szkła, porcelany, fajansu) tj. mieszankę tlenków kobaltu2-15 wyprażoną z ługiem potasowym i krzemionką (piaskiem kwarcowym). Ostatnia zaczęto go także używać wraz ze srebrem, jako galwaniczne pokrycie wyrobów jubilerskich. Pokrycia srebro – kobalt charakteryzują się znacznie wyższą trwałością niż wykonane z czystego srebra.

zdjęcie nr 2-35
Zdjęcie nr 2-35. Smaltyn.
  • Barwa cynowobiała, czarna, szara, stalowa o połysku metalicznym, nieprzezroczysty.
  • Występuje w Kanadzie, Niemczech, Włoszech, Maroku, Zimbabwe, Demokratycznej Republice Konga, Norwegii, Hiszpanii.
  • W Polsce znaleziono w Górach Izerskich Górach Złotych i w okolicach Lublina.
  • Jest drugorzędną rudą kobaltu.
  • Budzi zainteresowanie w śród kolekcjonerów.
zdjęcie nr 2-36
Zdjęcie nr 2-36. Kobaltyn.
  • Barwa srebrzystobiała z czerwonawym odcieniem, lub stalowoszara, często z czerwonawym nalotem o połysku metalicznym, nieprzezroczysty.
  • Występuje w Niemczech, USA, Rosji, Brazylii, Australii.
  • W Polsce znaleziony w złożach arsenu w Złotym Stoku w łupkach niklowych koło Świeradowa Zdroju w żyle barytowej w Boguszowie.
  • Jest ważnym źródłem kobaltu zawiera go do 35%.
  • Jest poszukiwanym kamieniem kolekcjonerskim.

2.2.10. Magnez


zdjęcie nr 2-37
Zdjęcie nr 2-37. Magnez.

Magnez nazwa łacińska magnesium symbol chemiczny Mg, jego cechy zewnętrzne są bardzo podobne do aluminium, jest jednak mniej plastyczny i bardziej podatny na korozję. Staje się kowalny w wysokiej temperaturze, wyodrębniono go w stanie czystym w 1808 roku. Gęstość magnezu wynosi 1,7 g/cm3, barwa srebrzystobiała. Temperatura topnienia wynosi 650 oC a temperatura wrzenia 1090 oC . w stanie czystym spala się w powietrzu wywołując oślepiające białe światło. Stosowany jest w pirotechnice oraz do uzyskiwania efektów świetlnych2-16. Rozpuszcza się w kwasach, jest za to odporny na działanie silnych ługów. Wytwarza się z niego stopy odlewnicze z dodatkiem aluminium, manganu, cynku, miedzi, kadmu oraz przeznaczone do obróbki plastycznej z takimi samymi dodatkami tylko w mniejszej ilości. Jest jednym z częściej spotykanych w naturze pierwiastków, znajduje się w ilości 2,74 % w skorupie ziemskiej pod postacią minerałów; dolomitu, magnezytu, kizerytu, biszofitu, karnalitu, kainitu, i szenitu.

zdjęcie nr 2-38
Zdjęcie nr 2-38. Kryształy magnezu.

W wodzie morskiej znajdzie się w ilości około 0,12 %, w formie soli Mg2+. Nie występuje w postaci pierwiastkowej. Pozyskuje się go za pomocą redukcji tlenku magnezu lub metodami elektrochemicznymi

W wytwórczości artystycznej odlewy stopów magnezu wykorzystuje się głównie do masowej produkcji przedmiotów dekoracyjnych i galanterii. Wyroby te łatwo ulegają miedziowaniu i mosiądzowaniu metodami galwanicznymi, co znacznie poprawia ich walory dekoracyjne. Stopy magnezu wykorzystywane są również w produkcji obudów niektórych urządzeń elektronicznych i precyzyjnych oraz w przemyśle kosmicznym2-17.

zdjęcie nr 2-39
Zdjęcie nr 2-39. Magnezyt.
  • Bywa bezbarwny lub ma barwy białą, żółtą do brązowej oraz szarą do niemalże czarnej o połysku szklistym bądź matowym, jest nieprzezroczysty.
  • Występuje w Austrii, Czechach, Grecji, Włoszech, Norwegii, Szwecji, Rosji, Chinach, USA.
  • W Polsce spotykany na Dolnym Śląsku w Masywie Ślęży w okolicach Głogowa-Jordanowa, Grochowa-Braszowic i Szklar.
  • Używany jest w metalurgii do pozyskiwania metalicznego magnezu.
  • Jest poszukiwanym kamieniem kolekcjonerskim i z rzadka, wykorzystuje się go w jubilerstwie jako kamień ozdobny.
zdjęcie nr 2-40
Zdjęcie nr 2-40. Kizeryt.
  • Jest bezbarwny lub o barwie białej, żółtawej, czerwonawe, szarej o połysku szklistym, przeświecający zmętniały.
  • Występuje w Austrii, Niemczech, USA i Indiach.
  • W Polsce spotykany w okolicach Kłodawy.
  • Pozyskuje się z niego sole magnezowe.
  • Jest poszukiwany przez kolekcjonerów.
zdjęcie nr 2-41
Zdjęcie nr 2-41. Karnalit.
  • Barwa żółta do brązowej, czerwonawy rzadko biały, bezbarwny bądź niebieskawy o połysku szklistym do tłustego z metalicznym migotliwym poblaskiem, przezroczysty do prześwitującego.
  • Występuje w Niemczech, Hiszpanii, Rosji, Iranie, Libii, Kanadzie, USA.
  • W Polsce spotykany w okolicach Kłodawy i Inowrocławia.
  • Wykorzystywany do otrzymywania metalicznego magnezu.

2.2.11. Mangan


zdjęcie nr 2-42
Zdjęcie nr 2-42. Mangan

Mangan nazwa łacińska manganum, symbol chemiczny Mn, temperatura topnienia 1244 oC, temperatura wrzenia 1962 oC, gęstość 7,4 g/cm3. Metal o ciemnej srebrzystej barwie, twardy i kruchy, wykazujący się właściwościami paramagnetycznymi2-18. Reaguje dość łatwo z rozcieńczonymi kwasami i wodą wydzielając przy tym wodór. W postaci litej dzięki zjawisku pasywacji jest odporny na działanie czynników atmosferycznych a rozdrobniony ma właściwości piroforyczne2-19. Występuje w przyrodzie pod postacią rud będących mieszaniną wielu rodzajów tlenków. Po żelazie jest najbardziej rozpowszechnionym metalem ciężkim. Metaliczny mangan można uzyskiwać np. poprzez redukcję piroluzytu glinem w reakcji aluminotermii2-20. Przykładowe rudy manganu to manganit i piroluzyt. Został odkryty i wyizolowany w 1774 roku.

Wykorzystywany jest, jako składnik stopowy specjalnych odmian stali. Używany jest także w wielkopiecowym wytopie surówki białej. Mangan zmniejsza podatność na paczenie się stali w czasie hartowania i zwiększa skrawalność oraz odporność na ścieranie. Wykorzystywany jest do utwardzania stopów miedzi i glinu a także, jako odtleniacz miedzi i jej stopów. Tlenki manganu wykorzystywane są, jako barwniki w szkliwach emalierskich oraz w szkle barwy fioletowej a także do wytwarzania farb i lakierów2-21.

zdjęcie nr 2-43
Zdjęcie nr 2-43. Manganit.
  • Barwa brązowoczarna, stalowoszara o połysku metalicznym, nieprzezroczysty.
  • Występuje w Niemczech, Wielkiej Brytanii, Ukrainie, Włoszech, Francji, Kanadzie, USA i Indiach.
  • W Polsce występuje w okolicach Tarnowskich Gór, nad Polaną Huciska w Tatrach w kopalniach hematytu „Wilcza” oraz w kopalni barytu „Stanisław” w Sudetach.
  • Stanowi ważna rudę manganu zawiera go nawet 62 %.
  • Jest poszukiwany przez kolekcjonerów.
zdjęcie nr 2-44
Zdjęcie nr 2-44. Piroluzyt.
  • Barwa szara do czarnej o połysku metalicznym, matowy, nieprzezroczysty.
  • Występuje w Niemczech, Ukrainie, RPA, Brazylii, USA.
  • W Polsce spotykany na Dolnym Śląsku, Górach i Pogórzu Kaczawskim oraz Górach Sowich i Tarnowskich Górach a także w Dąbrowie koło Bytomia na Górnym Śląsku.
  • Stanowi ważna rudę manganu zawiera go nawet 63 %.
  • Budzi zainteresowanie w śród kolekcjonerów najpiękniejsze okazy dochodzą do 10cm długości.

2.2.12. Miedź i jej stopy


Zdjęcie nr 2-45. Miedź rodzima
Zdjęcie nr 2-45. Miedź rodzima - dendrytyczne skupienia.

Miedź nazwa łacińska cuprum, symbol chemiczny Cu jest metalem miękkim i ciągliwym, z durzą łatwością ulega różnego rodzajom obróbce mechanicznej takiej jak tłoczenie, wybijanie, ciągnienie, zgniatanie, walcowanie. Można ją prosto formować w różnorodne kształty. Ze względu na swoją ciągliwość źle piłuje się pilnikiem, toczy, nawierca i frezuje. Dobrze poddaje się obróbce wykończeniowej takiej jak szlifowanie i polerowanie. Ma charakterystyczną pomarańczowoczerwoną barwę jest dobrym przewodnikiem ciepła i elektryczności. Temperatura topnienia wynosi 1084 oC a wrzenia 2567 oC , gęstość 8,9 g/cm3. Źle się odlewa (nawet w wysokiej temperaturze) pozostaje zwarta o gęstości kaszy. w kontakcie z powietrzem atmosferyczny ulega utlenianiu przyjmując zielonkawą barwę. Nie ulega reakcji z kwasami w warunkach nieutleniających, natomiast w warunkach utleniających roztwarza się bez wydzielania wodoru.

Miedź w przyrodzie spotykana jest w formie rud2-22 oraz bardzo rzadko w czystej postaci, jako minerał2-23, czyli tzw. miedź rodzima. Największą ważącą 420 ton bryłą miedzi jest okaz znaleziony w okolicy Jeziora Górnego. Głównym źródłem tego metalu są minerały takie jak siarczki; chalkopiryt, chalkozyn, bornit oraz węglany; azuryt i malachit. Siarczki miedzi w zdecydowanej większości wykorzystywane są w produkcji miedzi. Proces ten w uproszczeniu polega na uprzedniej koncentracji siarczków miedzi następnie ich przerobie w piecach hutniczych na postać metaliczną i ostateczne oczyszczanie metodą elektrolityczną do postaci czystego metalu.

W rzemiośle artystycznym wykorzystywana jest dość często. Decyduje tu o tym jej duża plastyczność i ciągliwość umożliwiająca wykonanie metodą klepania oraz cyzelowania przedmiotów o skomplikowanych kształtach. Obróbkę plastyczną miedzi można prowadzić na gorąco w temperaturze od 650 do 800 oC oraz na zimno, ale wówczas następuje jej utwardzenie (na skutek zgniotu), które eliminuje się przez wyżarzenie rekrystalizujące w temperaturze od 400 do 600 oC .

Drut miedziany po wyżarzeniu staje się miękki i plastyczny łatwo poddaje się wówczas wyginaniu i skręcaniu, co czyni go doskonałym tworzywem do wykonywaniu skomplikowanych ornamentów wykorzystywanych do wytwarzania wyrobów filigranowych. Trudnotopliwość i dobra przewodność cieplna miedzi ułatwia jej lutowanie z srebrem oraz srebrzenie i złocenie gotowych wyrobów artystycznych. Zbliżone współczynniki liniowej i objętościowej rozszerzalności cieplnej emalii oraz miedzi czynią miedź doskonałym materiałem do wykonywania emaliowanych przedmiotów artystycznych. w trakcie stygnięcia emalia dobrze przylega do miedzianej powierzchni równocześnie nie pękając i nie odpryskując.

Wykorzystywana jest również, jako składnik lutów twardych srebrnych i złotych oraz do produkcji szkła czerwonego (miedzianego rubinu), emalii i płytek mozaikowych.

Miedź znana była od starożytności i wraz z żelazem miała ogromną rolę w rozwoju cywilizacji. Epoka brązu wzięła swą nazwę od jednego z jej stopów. w okresie średniowiecza zgodnie z opisem zawartym w almanachu mnicha Teofila w rozdziale „O miedzi” wiedziano, iż; „Miedź tworzy się w ziemi. Gdy się na jej żyłę natrafi, dobywa się jej z wielkim trudem przez kopanie i wyłamywanie. Jest bowiem bardzo twardym kamieniem zielonej barwy i naturalnie zmieszanym z ołowiem. Kamień ten obficie nałamany, kładzie się na stosie drew i wypala na sposób wapiennego; przez co jednak niezmieni barwy, lecz tylko twardość utraci, aby mógł być pokruszonym. Potem drobno potłuczony kładzie się do pieca, i przy użyciu węgli i miechów wypala się dniem i nocą bez przestanku. Winno się to pilnie i ostrożnie odbywać, mianowicie, aby najprzód nałożyć węgli, potem na nie drobnego kamienia nasypać, i znowu węgli i na nie kamienia, tak powtarzając aż do napełnienia pieca. Gdy kamień topić się zacznie, ołów zeń przez pewne otwory wyciecze, a miedź wewnątrz pozostanie. To po najdłuższem dymaniu ostudzi się i wygarnie, a piec na nowo w takiż sam sposób się napełni. Do miedzi tak stopionej domieszawszy piątą część cyny, utworzy się metal, z jakiego się dzwony odlewają. Znajduje się także rodzaj kamienia żółtawej a niekiedy czerwonej barwy, który się galmanem nazywa, a który bez potłuczenia, lecz tak, jak go wykopano, kładzie się na stos drew obficie nałożonych i zapalonych i wypala się aż do zupełnego rozżarzenia. Kamień ten ostudzony potem i jak najdrobniej potłuczony, trzeba zmieszać z miałem węgla i wspomnioną wyżej miedzią, w piecu […]”.

Zdjęcie nr 2-46
Zdjęcie nr 2-46. Chalkozyn.
  • Barwa ołowianoszara zazwyczaj z czarnym nalotem o matowym połysku, nieprzezroczysty.
  • Występuje w Niemczech, Czechach, Kongo, RPA, Wielkiej Brytanii, Rosji (Syberia).
  • W Polsce spotykany w Sudetach w Miedziance i okolicach Lublina oraz Polkowic.
  • Jest ważnym źródłem miedzi zawiera jej do 80%.
  • Ma znaczenie kolekcjonerskie bywa sporadycznie wykorzystywany w jubilerstwie do wyrobu biżuterii żałobnej.
Zdjęcie nr 2-47
Zdjęcie nr 2-47. Bornit.
  • Barwa czerwonawa do brązowej zazwyczaj z różnobarwnym nalotem o metalicznym połysku, nieprzezroczysty.
  • Występuje w Niemczech, Wielkiej Brytanii, RPA, USA, Namibia, Chile.
  • W Polsce spotykany w Sudetach, Górach Świętokrzyskich i na Dolnym Śląsku.
  • Jest jedną z najważniejszych rud miedzi.
  • Wykorzystuje się go także, jako kamień kolekcjonerski oraz sporadycznie jako ozdobny w jubilerstwie.
Zdjęcie nr 2-48
Zdjęcie nr 2-48. Chalkopiryt.
  • Barwa mosiężno-żółta z zielonym odcieniem o nalocie niejednokrotnie iryzującym2-24 lub czarnym i metalicznym połysku, nieprzezroczysty.
  • Złoża znajdują się w USA, Kanadzie, Chile, wielu afrykańskich krajach raz na Cyprze w Rosji, Szwecji, Niemczech, Norwegii, Hiszpanii i Serbii.
  • W Polsce spotykany w obszarze Legnicko-Głowackiego Okręgu Miedzianego w Górach Kaczawskich i na monoklinie przedsudeckiej.
  • Zawiera od 30 do 35 % miedzi i jest ważnym jej źródłem.
  • Jest poszukiwany w śród kolekcjonerów jego kryształy dochodzą do 2 cm.
Zdjęcie nr 2-49
Zdjęcie nr 2-49. Malachit.
  • Barwa od szmaragdowozielonej do ciemnozielonej o połysku szklistym, jedwabistym i matowym, przezroczysty do nieprzezroczystego.
  • Występuje w Niemczech, Francji, Wielkiej Brytanii, Rosji (Ural), Kongo, USA, Australia, Chile.
  • W Polsce spotykany w Miedziance koło Chęcin, Miedzianej Górze koło Kielc, w Górach Świętokrzyskich i Dolnym Śląsku.
  • Jest ważnym źródłem miedzi zawiera jej do 57%.
  • Wykorzystywany jest w architekturze, jako okładzina ścian, kolumn itp. w sztuce zdobniczej rzeźbiarstwie i malarstwie jako pigment zieleni malachitowej.
  • W jubilerstwie znany od starożytności, stosowano go do wyrobu biżuterii i ozdób.
Zdjęcie nr 2-50
Zdjęcie nr 2-50. Azuryt.
  • Barwa ciemnoniebieska o połysku szklistym, diamentowym, przezroczysty do niemal nieprzezroczystego.
  • Występuje w Francji, Austrii, Wielkiej Brytanii, Rosji na Węgrzech w USA, Kolumbii, Namibii, Algierii, Grecji i we Włoszech oraz Australii.
  • W Polsce spotykany na Dolnym Śląsku w Ciechanowicach i Konarach w Górach Kaczawskich i Wałbrzyskich.
  • Jest poszukiwanym kamieniem kolekcjonerskim. w jubilerstwie wykorzystywany do wyrobu biżuterii artystycznej.
  • W formie sproszkowanej dawniej stosowany jako niebieski barwnik.

2.2.12.1. Stopy miedzi


Stopami miedzi są stopy metali, w których głównym składnikiem jest miedź, z wyłączeniem stopów zawierających złoto lub srebro, które zalicza się do stopów złota lub srebra, jeśli procent tych metali stanowi przynajmniej 10 %. Mosiądzami2-25 nazywa się wszystkie stopy miedzi zawierające do 40 % cynku a brązami nazywamy stopy miedzi z cyną lub innymi pierwiastkami z wyjątkiem cynku i niklu. w tabeli nr 2–3 podano skład stopowy niektórych stopów miedzi.

Tabela nr 2-3
Tabela nr 2-3. Skład wybranych stopów miedzi.
Zdjęcie nr 2-51
Zdjęcie nr 2-51. Mosiądz.

Mosiądz dobrze poddaje się obróbce skrawaniem, tłoczeniu, walcowaniu, cyzelowaniu, znakomicie się poleruje utrzymując przez długi czas lustrzaną powierzchnie. Łatwo się spawa i lutuje lutem miękkim oraz twardym. Bardzo dobrze i trwale daje pokrywać się galwanicznymi powłokami srebrnymi, złotymi a także niklowymi oraz łatwo podaje się oksydowaniu chemicznemu. Można go też barwić na różne kolory. Temperatura topnienia mosiądzu mieści się w przedziale od 980 do 1000 oC a gęstość wynosi około 8,5 g/cm3.

Mosiądze cechuje w większości ich rodzajów zła lejność, jednak istnieją specjalne rodzaje odlewnicze, w których to np. dzięki domieszce aluminium właściwości te stają się dobre. w porównaniu z czystą miedzią mosiądze są twardsze i charakteryzują się wyższą wytrzymałością a te zawierające około 30 % cynku, mają zbliżoną do miedzi plastyczność.

Barwa mosiądzów w zależności od składu stopu może być żółta podobna do złota lub biała zbliżona do srebra. Mosiądze o zawartości cynku od 3 do 20 % nazywane są tombakami i mają barwę czerwono-żółtą. w kontakcie z powietrzem mosiądze tracą połysk i złocistą barwę, pokrywają się warstwami siarczków oraz tlenków i czernieją. Aby temu zjawisku zapobiec można pokrywać je warstwą bezbarwnych lub barwiących specjalnych lakierów spirytusowych bądź nitrocelulozowych, które podkreślają barwę złota i długo ją utrzymują.

Mosiądz odlewniczy zawierający 55 do 70 % miedzi, 30 do 45 % cynku i do 3 % ołowiu stosowany był do produkcji armatury wodnej i parowej a także na okucia budowlane. Do produkcji łusek karabinowych i armatnich oraz instrumentów muzycznych składa się z 67 do 72 % miedzi i 28 do 33 % cynku. Mosiądze wykorzystywane są do wytwarzania przedmiotów dekoracyjnych, galanterii, oraz tanich wyrobów jubilerskich, które często są później posrebrzane lub pozłacane.

Zdjęcie nr 2-52
Zdjęcie nr 2-52. Brąz.

Brązy znane są ludzkości od wieków nawet jedna z epok historycznych nosi nazwę epoki brązu. w początkowym okresie wytapiano je z rud miedzi oraz cyny i zwierały one w przybliżeniu 88 % miedzi i 12 % cyny. Miały one w sobie również domieszki metali takich jak; żelazo, kobalt, nikiel, ołów, cynk, srebro, które często występują w sposób naturalny w rudach miedzi i cyny. z brązów najpierw nauczono się wykonywać broń i przedmioty codziennego użytku a następnie monety oraz przedmioty ozdobne. Obecnie stopy miedzi zawierające, co najmniej 2 % cyny uznawane są za brązy. Temperatura topnienia brązu mieści się w przedziale od 940 do 1084 oC a jego gęstość wynosi od 7,53 do 9,3  g/cm3.

Wzrost procentowy zawartości cyny ponad 30% powoduje zmniejszenie właściwości brązu oraz zmianę jego koloru na biały. Przyjmuje on barwy od czerwonej przy zawartości miedzi niemniejszej niż 90 % do żółtej przy co najmniej 85 % miedzi i białej gdy miedzi jest minimum 50 % oraz szaro stalowej w przypadku zawartości miedzi mniejszej niż 35 %.

Brązy przy zawartości cyny do 3 %, są dość plastyczne i dają się kształtować na zimno. Powyżej tej wartości poddają się obróbce wyłącznie w stanie tzw. czerwonego żaru.

Współcześnie wytwarza się nie tylko brązy cynowe, ale również bez cynowe – specjalne, zawierające domieszki różnych pierwiastków takich jak np. aluminium, cynk, ołów, krzem, nikiel, mangan. Nadają się one jednak wyłącznie do zastosowania w wyrobach technicznych. Brązy cynowe tak jak dawniej nadal wykorzystuje się w artystycznej obróbce metali do odlewania pomników, przedmiotów dekoracyjnych, galanterii a także biżuterii.

Zdjęcie nr 2-53
Zdjęcie nr 2-53. Alpaka.

Alpaka stop niklu z miedzią znany w rzemiośle artystycznym pod nazwami takimi jak; pakfong, melchior, nowe srebro, alpaka, alfenide czy argentan, przy czym w Polsce przyjęła się nazwa alpaka. Charakterystyczną cechą tych stopów jest ich większą twardość niż srebra, szarobiała barwa i podatność polerowaniu oraz barwa zbliżona do srebra próby 0,750. Zawierają w swoim składzie najczęściej 50 do 70 % miedzi, 10 do 20 % niklu i 5 do 30 % cynku. w tabeli nr 2–4 wymieniono podstawowe odmiany tego stopu.

Tabela nr 2-4
Tabela nr 2-4. Skład przykładowych stopów miedzi i niklu.

Poza tymi wymieniowi w tabeli powyżej, można jeszcze wyodrębnić stopy takie jak; konstantan zawierający 60 % miedzi i 40 % niklu oraz manganin o składzie 84 % miedzi, 4 % niklu, 12 % manganu a także nikielin mający 67 % miedzi, 32 % niklu i 1 % manganu. Stopy te cechują się znacznym oporem elektrycznym i wykorzystywane są do produkcji drutów oporowych.


2.2.13. Molibden


Zdjęcie nr 2-54
Zdjęcie nr 2-54. Molibden.

Molibden nazwa łacińska molybdenum, symbol chemiczny Mo, temperatura topnienia 2625 oC, temperatura wrzenia 4639 oC, gęstość 10,3  g/cm3. Odkryty w 1778 roku. Trudnotopliwy metal o srebrzystej barwie, o dużej wytrzymałości mechanicznej twardy i kruchy, jest paramagnetykiem. w temperaturze pokojowej cechuje go mała aktywność chemiczna, w wysokiej reaguje z tlenem, wodorem, azotem, węglem i parą wodną.

Po podgrzaniu wchodzi dość łatwo w reakcję z kwasem siarkowym i solnym. Działaniu wody królewskiej ulega w małym stopniu. Stosowany, jako dodatek podwyższający własności stali stopowych, poprawia on twardość i ciągliwość stali. Wykorzystuje się go także do produkcji smarów. Molibdenit to głównym minerał z którego jest pozyskiwany molibden, mniejsze znaczenie mają wulfenit i powellit.

Zdjęcie nr 2-55
Zdjęcie nr 2-55. Molibdenit.
  • Barwa ołowianoszara z fioletowym odcieniem o połysku metalicznym, nieprzezroczysty.
  • Występuje w Szwecji, Norwegii, Wielkiej Brytanii, Niemczech, Austrii, Kaukazie, Kanadzie, USA, Australii.
  • W Polsce znaleziony koło Jeleniej Góry, Strzelina i Strzegomia.
  • Ma przemysłowe znaczenie w pozyskiwaniu molibdenu, jest jego bardzo ważnym źródłem.
  • Jest poszukiwany przez kolekcjonerów.
Zdjęcie nr 2-56
Zdjęcie nr 2-56. Wulfenit.
  • Barwa żółta, pomarańczowa, szara, bezbarwna o połysku diamentowym, żywicznym, przezroczysty do prześwitującego.
  • Występuje w Austrii, Czechach, Słowenii, Maroku, Kongu, Namibii, USA, Meksyku, Australii.
  • W Polsce znaleziony w szybie nieczynnej kopalni „Miedzianka” koło Jeleniej Góry.
  • Ma przemysłowe znaczenie w pozyskiwaniu molibdenu.
  • Ładne okazy są poszukiwane przez kolekcjonerów a piękne kryształy czasami wykorzystuje się w jubilerstwie.
Zdjęcie nr 2-57
Zdjęcie nr 2-57. Powellit.
  • Barwa zielonkawożółta, szara, brązowa, niebieska do czarnoniebieskiej o połysku diamentowym, szklistym, tłustym, przezroczysty.
  • Występuje w Turcji, Maroku, USA i na Kaukazie.
  • W Polsce znaleziony w kopalniach miedzi w okolicach Lublina i Polkowic.
  • Ma zastosowanie kolekcjonerskie czasami wykorzystuje się go do wyrobu biżuterii.

2.2.14. Nikiel


Zdjęcie nr 2-58
Zdjęcie nr 2-58. Nikiel.

Nikiel nazwa łacińska niccolum symbol chemiczny Ni ma barwę srebrzystobiałą o szarawym połysku nie matowieje w kontakcie z powietrzem Jest metalem trudnotopliwym, dobrze ciągliwym, wytrzymałym mechanicznie. Daje się spawać podobnie jak platyna w temperaturze białego żaru, kuć oraz walcować. Źle się odlewa jest odporny na czynniki chemiczne i nie utlenia się w powietrzu.

Ma właściwości magnetyczne, które traci w temperaturze powyżej 350 oC. Temperatura topnienia wynosi 1455 oC, temperatura wrzenia 2913 oC , gęstość 8,4 g/cm3. Nie ulega działaniu zasad, rozpuszcza się bardzo wolno w rozcieńczonych kwasach o charakterze mineralnym. Ulega pasywacji w kontakcie ze skoncentrowanym kwasem azotowym. Nie występuje w skorupie ziemskiej w stanie metalicznym. w formie samorodków stwierdza się jednak jego istnienie w meteorytach. Do najważniejszych minerałów niklowych należą; garnieryt i pentlandyt. Pozyskiwany jest zazwyczaj poprzez przerób rudy niklu na tlenki, potem redukowanie węglem i następnie poddawane rafinacji elektrolitycznej. w stanie czystym otrzymano go dopiero w 1804 roku. w okresie przed naszą era wykorzystywano go w stopach z miedzią i cynkiem.

Tabela nr 2-5
Tabela nr 2-5. Skład stopowy lutów.

Najstarsze przykłady wykorzystania niklu związane są z wybijaniem monet oraz jubilerstwem i pochodzą z czasów przed naszą erą gdzie np. w Chinach ze stopu niklu o nazwie pakfong wybijano monety. Do naszych czasów dotrwały także monety perskie okresu II w. p.n.e. w stanie czystym otrzymano go w 1804 roku. w średniowieczu arsenek niklu (NiAs) był niechcianym dodatkiem do rud miedzi i nazywano go „diablą miedzią”.

Niewielka, bo nawet 10 % domieszka niklu do stopów złota powoduje jego całkowite odbarwienie i dlatego też stosowany jest on do produkcji tańszych gatunków białego złota.

Z uwagi na zbliżoną barwę uzyskanego lutu do barwy stali, wykorzystywany jest również do produkcji tzw. lutów stalowych stosowanych zamiast lutów miedzianych do lutowania artystycznych wyrobów ze stali. W produkcji przedmiotów artystycznych używany jest do pokrywania powłokami galwanicznymi wyrobów w celach dekoracyjnych i antykorozyjnych oraz jako składnik stopów imitujących srebro do wytwarzaniu naczyń, galanterii, monet i biżuterii.

Zdjęcie nr 2-59
Zdjęcie nr 2-59. Lita bryłka pentlandytu i pirotynu.
  • Barwa brązowożółta o połysku metalicznym, nieprzezroczysty.
  • Występuje w Niemczech, Norwegii, Finlandii, Rosji, RPA, Kanadzie, USA.
  • Jest ważnym źródłem niklu o jego zawartości od 15 do 45 %.
Zdjęcie nr 2-60
Zdjęcie nr 2-60. Garnieryt.
  • Barwa jabłkowo zielona niebieskozielona o połysku tłustym, woskowym, matowym, nieprzezroczysty.
  • Występuje w Niemczech, Rosji, Nowej Kaledonii, Borneo, Nowej Zelandii Indonezji, Kubie, Brazylii, USA.
  • W Polsce spotykany w Sudetach.
  • Wykorzystywany do otrzymywania niklu zawiera go do 47 %.

2.2.15. Ołów


Zdjęcie nr 2-61
Zdjęcie nr 2-61. Ołów.

Ołów nazwa łacińska plumbum symbol chemiczny Pb, gęstość 11,9 g/cm3, temperatura topnienia wynosi 327 oC, temperatura wrzenia 1749 oC, barwa świeżo wykonanego przekroju jest niebieskawoszara szybko mętniejąca na wskutek utleniania. Jest metalem bardzo miękkim i ciągliwym, podatnym walcowaniu, kuciu, prasowaniu, ma również wyśmienite własności odlewnicze. Nie koroduje w suchym powietrzu w kontakcie z wilgocią pokrywa się najpierw warstwą tlenków a później wodorotlenków, które rozpuszczają się w wodzie. Naprzemienne oddziaływanie powietrza i wody jest przyczyną bardzo powolnie zachodzącego procesu niszczenia ołowiu. Jest odporny na działanie kwasu solnego i siarkowego, rozpuszcza się w kwasie azotowym.

Zdjęcie nr 2-62
Zdjęcie nr 2-62. Ołów rodzimy.

Nie jest odporny na działanie ługów. Ołów i jego sole są silnie trujące, dlatego w kontakcie z nim należy zachować szczególne środki ostrożności. Ołów występuje w skorupie ziemskiej w formie minerałów takich jak; galena, anglezyt, cerusyt, piromorfit, mimetezyt niezwykle rzadko, jako ołów rodzimy.

Zanany był już w starożytności, można go łatwo pozyskać z jego związków i w przyrodzie występuje dość powszechnie.

Tabela nr 2-6
Tabela nr 2-6. Skład wybranych stopów ołowiu.

W przeszłości ołowiu i jego stopów często używano w sztuce użytkowej oraz dekoracyjnej do wytwarzania ozdobnych detali architektonicznych, zastawy stołowej, przedmiotów użytku domowego czy też rzeźb. Budowano z niego również wodociągi a także stosowano jako pokrycie dachów. Używano go również do łączenia szklanych elementów witraży. Obecnie nie jest wykorzystywany do wyrobu przedmiotów dekoracyjnych, zwłaszcza zastaw stołowych i przedmiotów domowego użytku. Stosowany jest, jako składnik stopów niskotopliwych do odlewów oraz miękkich, cynowo-ołowianych lutów do łączenia stalowych oraz miedzianych ozdobnych detali. W tabeli nr 2–6 przedstawiono skład przykładowych stopów ołowiu.

Zdjęcie nr 2-63
Zdjęcie nr 2-63. Galena.
  • Barwa ołowianoszara z czerwonym odcieniem często ciemnoszara z niebieskim nalotem o połysku na świeżych powierzchniach metalicznym następnie matowym, nieprzezroczysta.
  • Występuje w Niemczech, Serbii, Rosji, Austrii, Zambii, Kanadzie i USA.
  • W Polsce spotykana w okolicach Olkusza, Chrzanowa i Tarnowskich Gór.
  • Jest najważniejszym źródłem pozyskiwania ołowiu i zawiera go aż do 86 %.
Zdjęcie nr 2-64
Zdjęcie nr 2-64. Anglezyt.
  • Barwa bezbarwna, biała, szara do czarniawej, brązowawa o połysku diamentowym, tłustym, przezroczysta do prześwitującej.
  • Występuje w USA, Niemczech, Austrii, Rosji, Włoszech, Wielkiej Brytanii, Hiszpanii i Namibii.
  • W Polsce spotykany w okolicach Olkusza, Bytomia, Jaworzna, Kielc, Srebrnej Góry, Kamiennej Góry i koło Ząbkowic Śląskich.
  • W dużych skupiskach wykorzystywany do otrzymywania ołowiu zawiera go do 68 %
  • Jest poszukiwana przez kolekcjonerów niekiedy ma też zastosowanie w jubilerstwie.
Zdjęcie nr 2-65
Zdjęcie nr 2-65. Piromorfit.
  • Barwa zielona, brązowa, żółtawa, czerwonawa, biała i bezbarwna a także ubarwienie warstwowe o połysku diamentowym, tłustym, przezroczysty do prześwitującego.
  • Występuje w Niemczech, Czechach, Słowenii, Wielkiej Brytanii, USA, Meksyku, Zambii.
  • W Polsce spotykany w okolicach Gór Świętokrzyskich, Gór Sowich i Gór Kaczawskich.
  • Jest cenną rudą ołowiu zawiera go do 75 %.
  • Ładne okazy są pożądane przez kolekcjonerów.
Zdjęcie nr 2-66
Zdjęcie nr 2-66. Mimetezyt.
  • Barwa żółta, zielonkawa, bezbarwna, szara, biała, brązowa, czerwonawa o połysku diamentowym, tłustym, przezroczysta do przeświecającego.
  • Występuje w Niemczech, Czechach, Wielkiej Brytanii, Szwecji, Włoszech, Turkmenistanie, Namibii, USA, Meksyku.
  • W Polsce spotykany na Dolnym Śląsku w okolicy Chęcin.
  • Niema znaczenia gospodarczego jest poszukiwany przez kolekcjonerów i sporadycznie wykorzystuje się go jako kamień ozdobny.
Zdjęcie nr 2-67
Zdjęcie nr 2-67. Cerusyt.
  • Barwa bezbarwna, biała, szara, brązowa, czarna o połysku diamentowym, tłustym, przezroczysty do nieprzezroczystego.
  • Występuje w Niemczech, Czechach, Wielkiej Brytanii, Szwecji, Włoszech, Zambii, Namibii, Kazachstanie, USA i Australii.
  • W Polsce spotykany w okolicach Trzebini, Olkusza, Bytomia, Jaworzna oraz w pobliżu Jaworza, Miedzianki i Miedzianej Góry w rejonie świętokrzyskim.
  • Wykorzystywany do otrzymywania ołowiu i niewielkich ilości srebra.
  • Ładne okazy kryształów są pożądane przez kolekcjonerów.

2.2.16. Rtęć


Zdjęcie nr 2-68
Zdjęcie nr 2-68. Rtęć.

Rtęć nazwa łacińska hydrargyrum symbol chemiczny Hg, temperatura topnienia minus 39 oC, temperatura wrzenia 357 oC, gęstość 13,6 g/cm3, barwa srebrzysta. Metaliczna rtęć i jej pary oraz związki, są silnie toksyczne. Rozpuszcza metale z wyjątkiem żelaza, platyny, wolframu i molibdenu, tworząc amalgamaty.

Jest znana już od starożytności i jako jedyna spośród metali w temperaturze pokojowej znajduje się w stanie ciekłym.

Rtęć otrzymuje się z minerałów cynobru (siarczku rtęci) bardzo rzadko występuje jako rtęć rodzima w formie małych kropel ukrytych w kawernach2-26 skał.

Reaguje w podwyższonych temperaturach z tlenem, chlorem, fluorem, kwasami azotowym i siarkowym oraz siarką. Nie poddaje się działaniu pary wodnej i kwasów utleniających oraz mocnych zasad.

Zdjęcie nr 2-69
Zdjęcie nr 2-69. Rtęć rodzima.

Znana była już w starożytności. Alchemicy usiłowali zamienić ją w złoto a jej tlenki wykorzystywano, jako składniki czerwonych farb. Wolna rtęć pod nazwą „żywego srebra” znana była też, jako zabawka.

Rtęć w jubilerstwie wykorzystywana była do przygotowania amalgamatów2-27 złota i srebra, z których korzystano w technologii ogniowego złocenia i srebrzenia oraz jako dodatek do stopów niskotopliwych. Przy czym należy tu podkreślić, iż obecnie z uwagi na wspomnianą toksyczność rtęci, obecnie praktycznie nie stosuje się jej w tych celach. Używana jest także do oddzielania od zanieczyszczeń samorodnego złota. Chlorek rtęciowy i azotan rtęciowy w formie wodnych roztworów stosuje się w procesie przygotowującym srebrzenie przedmiotów wykonanych z miedzi.

Zdjęcie nr 2-70
Zdjęcie nr 2-70. Cynober.
  • Barwa szkarłatnoczerwona, brązowo czerwona często z niebieskawymi naleciałościami o połysku diamentowym, matowym, nie przezroczysty do przeświecającego.
  • Występuje w Niemczech, Hiszpanii, Serbii, Włoszech, Ukrainie, Chinach, Japonii, Meksyku, USA, Peru.
  • W Polsce spotykany w niewielkich ilościach na Dolnym Śląsku w Pieninach i Bieszczadach.
  • Wykorzystywany, jako główne źródło rtęci a dawniej jako barwnik farb.
  • Jest poszukiwany przez kolekcjonerów i sporadycznie jako kamień ozdobny w jubilerstwie.

2.2.17. Tantal


Zdjęcie nr 2-71.
Zdjęcie nr 2-71. Tantal.

Tantal nazwa łacińska tantalum, symbol chemiczny Ta, temperatura topnienia druga po wolframie wynosi 3017 oC, temperatura wrzenia 5425 oC, gęstość 16,6 g/cm3, barwa niebieskoszara, metal kowalny, odporny na korozję, dzięki zjawisku pasywacji niewrażliwy na działanie mocnych kwasów nieorganicznych i wody królewskiej. Reaguje na działanie kwasu fluorowodorowego.

Głównym minerałem, z którego się go pozyskuje jest tantalit. Wyizolowano go pierwszy raz w 1802 roku. Stosowany jest, jako dodatek podwyższający własności stali stopowych oraz w przemyśle elektronicznym i do wyrobu aparatury chemicznej a także do produkcji protez medycznych i przemysłowych ostrzy skrawających. Wykorzystywany jest też w produkcji biżuterii i wyrobów zegarmistrzowskich.

Zdjęcie nr 2-72
Zdjęcie nr 2-72. Tantalit.
  • Barwa czarna do brązowej o połysku smolistym, metaliczny, przeświecający do nieprzezroczystego.
  • Występuje w Australii, Nigerii, Zairze, Niemczech, Szwecji, Finlandii, Rosji.
  • Wykorzystywany do pozyskiwania tantalu i niobu.
  • Występuje także pod nazwami; kolumbit, niobit.

2.2.18. Tytan


Zdjęcie nr 2-73
Zdjęcie nr 2-73. Tytan.

Tytan nazwa łacińska titanium symbol chemiczny Ti, temperatura topnienia 1668 oC, temperatura wrzenia 3287 oC, temperatura wyżarzania rekrystalizującego 650 oC, gęstość 4,5 g/cm3. Jest metalem o barwie srebrzystej z wysokim połyskiem, nie matowiejącym w powietrzu. Wyróżnia się wysoką odpornością na korozję nawet w środowisku wody morskiej. Cechuje się także bardzo dużą wytrzymałością przy bardzo małej gęstości. Jest odporny na działanie rozcieńczonych kwasów solnego i siarkowego oraz większości kwasów organicznych, chloru gazowego a także roztworów zasadowych.

Tytan odkryty został w 1791 roku a wyizolowano go dopiero w 1910 roku. Jego pozyskiwanie jest bardzo skomplikowane a w formie samorodków nie występuje. Spotykany jest w skorupie ziemskiej pod postacią minerałów ilmenitu, rutylu i tytanitu. Znajdywany jest także w meteorytach.

Zanieczyszczenie tytanu i jego stopów azotem i tlenem zwiększa jego wytrzymałość równocześnie znacząco pogarszając plastyczność. Zanieczyszczenie węglem pogarsza możliwości obróbki skrawaniem, plastyczność oraz spawalność. Wiele stopów tytanu wymaga podgrzania przed tłoczeniem czy zginaniem a do ich spawania niezbędne jest wytworzenia helowej lub argonowej atmosfery ochronnej. w procesie zgrzewania atmosfera ochronna nie jest wymagana. Tytan wykorzystywany jest głównie w przemyśle takim jak chemiczny, rakietowy, lotniczy i zbrojeniowy. z uwagi na swoje walory dekoracyjne jest też coraz śmielej wykorzystywany w jubilerstwie do wytwarzania biżuterii.

Zdjęcie nr 2-74
Zdjęcie nr 2-74. Ilmenit.
  • Barwa czarna z fioletowym odcieniem o połysku metalicznym nierzadko z matowym nalotem, nieprzezroczysty w cieniutkich blaszkach przeświecający.
  • Występuje w Norwegii, Szwecji, Rosji, Australii, Indiach, RPA, USA, Kanadzie.
  • W Polsce spotykany w okolicach Nowej Rudy, Łomnicy, Szklarskiej Poręby i koło Złotoryi oraz w piaskach Dunajca i Bałtyku.
  • Jest ważnym źródłem tytanu zawiera około 53% jego tlenków.
  • Ma znaczenie kolekcjonerskie jego kryształy osiągają czasami znaczne rozmiary o masie 6-7 kg, sporadycznie wykorzystywany jest także w jubilerstwie.
Zdjęcie nr 2-75
Zdjęcie nr 2-75. Rutyl.
  • Barwa brązowoczerwona, czerwona, żółta, stalowoczarna o połysku diamentowym, przezroczysty do nieprzezroczystego.
  • Występuje w Austrii, Włoszech, Szwajcarii, Norwegii, Rosji, USA, Meksyku, Brazylii, Namibii.
  • W Polsce spotykany w niewielkich ilościach na Dolnym Śląsku, Tatrach, Pieninach, Górach Sowich i rejonie Ząbkowic Śląskich.
  • Wykorzystywany do pozyskiwania tytanu zawiera go do 60% a obecnie głównie do produkcji bieli tytanowej.
  • Ma znaczenie kolekcjonerskie i jest poszukiwanym kamieniem ozdobnym.
Zdjęcie nr 2-76
Zdjęcie nr 2-76. Tytanit.
  • Barwa jasnoczerwona, różowoczerwona, brązowo czerwona nierzadko nakrapiania lub żyłkowana w kolorze czarnym o połysku szklistym, przezroczysty do nieprzezroczystego.
  • Występuje w Niemczech, Austrii, Włoszech, Szwajcarii, Rosji, USA, Meksyku, Brazylii.
  • W Polsce spotykany w postaci niewielkich kryształów w Tatrach, Sudetach oraz okolicach Sławniowic i Gębczyc.
  • Wykorzystywany do produkcji tytanu zawiera go do 25% oraz w przemyśle ceramicznym i chemicznym.
  • Jest poszukiwany przez kolekcjonerów a odmiany przezroczyste mają zastosowanie jako kamienie ozdobne w jubilerstwie.

2.2.19. Wanad


Zdjęcie nr 2-77
Zdjęcie nr 2-77. Wanad.

Wanad nazwa łacińska vanadium, symbol chemiczny V, temperatura topnienia 1950 oC, temperatura wrzenia 3409 oC, gęstość 6,1 g/cm3. Metal trudnotopliwy, odporny na ścieranie o słabych właściwościach mechanicznych. Niezanieczyszczony jest kowalny i ciągliwy a w temperaturze powyżej 300 oC staje się kruchy, ma barwę lśniącą srebrzystą. Na powietrzu ulega pasywacji jest też niewrażliwy na działanie wody, zasad, rozcieńczonych roztworów kwasów azotowego i siarkowego. Roztwarza się w wodzie królewskiej i stężonym kwasie siarkowym oraz w kwasie fluorowodorowym. Wykazuje cechy niskotemperaturowego nadprzewodnictwa oraz paramagnetyzm. w przyrodzie występuje pod postacią minerałów takich jak wanadynit czy karnotyt. Został odkryty w 1801 roku, ale pomylono go z chromem, jako pierwiastek uznany w 1830 roku.

Zdjęcie nr 2-78
Zdjęcie nr 2-78. Wanadynit.
  • Barwa żółta, brązowa, pomarańczowoczerwona, o połysku diamentowym, tłustym, przeświecający do nieprzezroczystego.
  • Występuje w Austrii, Słowenii, Maroku, Zambii, Kazachstanie, USA, Argentynie, Chile, Meksyku.
  • Jest ważnym minerałem, z którego pozyskiwany jest wanad.
  • Jest poszukiwanym kamieniem kolekcjonerskim.
Zdjęcie nr 2-79
Zdjęcie nr 2-79. Karnotyt.
  • Barwa kanarkowo żółta do zielonkawożółtej o połysku perłowym, jedwabistym szklistym, matowym, przeświecający do nieprzezroczystego.
  • Występuje w Wielkiej Brytanii, Maroku, Kongu, Uzbekistanie, Australii, USA.
  • Ma znaczenie w pozyskiwaniu wanadu, radu i uranu.
  • Jest minerałem silnie promieniotwórczym.

2.2.20. Wolfram


Zdjęcie nr 2-80
Zdjęcie nr 2-80. Wolfram.

Wolfram nazwa łacińska wolfraium, symbol chemiczny W, temperatura topnienia najwyższa z pośród metali 3407 oC, temperatura wrzenia 5660 oC, gęstość 19,3 g/cm3. Został odkryty w 1781 roku. Metal o srebrzysto stalowej barwie, w stanie bardzo czystym jest ciągliwy i łatwo poddaje się obróbce, staje się kruchy i twardy przy niewielkich domieszkach węgla. w temperaturze około –263 oC staje się nadprzewodnikiem. Dzięki zjawisku pasywacji jest niewrażliwy na działanie tlenu, wody, zasady i kwasów. Rozpuszcza się w stopionym azotanie potasu. w podwyższonej temperaturze utlenia się i reaguje z węglem i fluorowcami. Jego głównym minerałami są szelit i wolframit.

Wolfram wykorzystywany jest w stanie czystym do produkcji żarników żarówek i jako dodatek stopowy w „samohartujących się”2-28 stalach narzędziowych. Jest też zasadniczym składnikiem twardych stopów metaloceramicznych. Ostatnio znalazł też zastosowanie w jubilerstwie do wytworu biżuterii.

Zdjęcie nr 2-81
Zdjęcie nr 2-81. Szelit.
  • Barwa szarobiała, żółta do brązowej niekiedy bezbarwna o połysku tłustym, diamentowym, przeświecający.
  • Występuje w Wielkiej Brytanii, Niemczech, Namibii, USA, Brazylii, Australii i Kaukazie.
  • W Polsce spotykany na Śnieżce i w Szklarskiej Porębie, Górach Izerskich i Rudawach Janowickich.
  • Jest ważną rudą wolframu.
  • Budzi zainteresowanie w śród kolekcjonerów i czasami znajduje zastosowanie w jubilerstwie.
Zdjęcie nr 2-82
Zdjęcie nr 2-82. Wolframit.
  • Barwa ciemnobrązowa do czarnej o połysku metalicznym, tłustym, przeświecający do nieprzezroczystego.
  • Występuje w Niemczech, Hiszpanii, Portugalii, Wielkiej Brytanii, Chinach, Malezji, Birmie, Kanadzie, USA i Boliwii.
  • W Polsce w małych ilościach znaleziony w Karkonoszach oraz w okolicach Jawora i Mirska.
  • Stanowi główna rudę wolframu zawiera go nawet 60%.
  • Budzi zainteresowanie w śród kolekcjonerów.


2-9Alotropia to zjawisko istnienia różnorakich rodzajów tego samego pierwiastka o takim samym stanie skupienia, ale o innych właściwościach fizycznych i chemicznych.

2-10Pegmatyty są to skały magmowe o mega lub gigantokrystalicznej teksturze.

2-11 Pasywacja jest to zjawisko, w którym na powierzchni substancji na wskutek działania czynników chemicznych powstaje powłoka odporna na ich dalsze działanie.

2-12Zjawisko przemiany alotropowej zwane jest pod nazwą „zarazy cynowej” lub „trądu cynowego”.

2-13Pirometalurgia jest to dział metalurgii, zajmujący się przetwarzaniem rud metali i metali wtórnych w temperaturach powyżej temperatury topienia pozyskiwanego metalu.

2-14Hydrometalurgia jest to dział metalurgii, zajmujący się uzyskiwaniem metali z roztworów uzyskiwanych przez ługowanie rud, z reguły polimetalicznych. Zajmuje się również elektrochemiczną rafinacją metali.

2-15Nazwa historyczna mieszaniny tlenków kobaltu to „zafera”.

2-16W temperaturze powyżej 700 oC magnez ulega samozapłonowi.

2-17Magnez stosuje się w przemyśle kosmicznym z uwagi na jego niewielki ciężar i dobry stosunek wytrzymałości mechanicznej do masy.

2-18Paramagnetyzm jest zjawiskiem przyciągania przez magnes, jednak znacznie słabszym niż u ferromagnetyków.

2-19Piroforyczność jest to zdolność pierwiastków i związków chemicznych do samozapłonu w kontakcie z tlenem atmosferycznym.

2-20Aluminotermia to metalurgiczny proces polegający na uzyskiwaniu metali poprze redukcje ich tlenków sproszkowanym glinem.

2-21Tlenki manganu stosowane są do wytwarzania farb i lakierów o kolorach brązowy, fioletowy i zielony.

2-22Rudy miedzi mają jej znikomą zawartość wynoszącą do 1 %.

2-23Minerał jest to pierwiastek lub związek chemiczny będący normalnie ciałem krystalicznym o budowie powstałej w trakcie przebiegu zmian geologicznych.

2-24Iryzujący - mieniącym się barwami tęczy.

2-25Czasami stopy miedzi z cynkiem nazywa się spiżami.

2-26Kawerna to puste przestrzenie wewnątrz skał powstałe na skutek naturalnych procesów rozpuszczania i odparowania składników skalnych.

2-27Amalgamaty to ogólna nazwa stopów metali zawierających rtęć, jako jeden z głównych składników.

2-28Stal samohartująca jest to stal, która dzięki domieszkom wolframu może hartować się przez chłodzenie powietrzem oraz ma dobre właściwości mechaniczne i skrawające.