Metall - glänzend starkes Element

Wusstest Du, dass Gold ein Metall ist? Das flüssige Quecksilber übrigens auch. Wir sind von Metallen regelrecht umgeben – viele wichtige Gegenstände sind aus ihnen gemacht, etwa Töpfe oder Werkzeuge. TK-Logo verrät Dir, was Metalle sind, wo man sie findet und was man alles mit ihnen machen kann.

 

Metall ist ein Begriff aus der Chemie. Metalle sind Stoffe, die bestimmte Eigenschaften haben. Eine davon ist ihre glänzende Oberfläche. Eine weitere: Sie sind nicht durchsichtig. Außerdem lassen sich alle Metalle bei bestimmten Temperaturen verbiegen. Und noch eins haben sie gemeinsam: Sie leiten sehr gut Kälte und Wärme. Deshalb bestehen Kochtöpfe aus Metall. Sobald die Herdplatte heiß ist, wird auch der Topf ganz schnell heiß, da das Metall die Hitze aufnimmt. Metalle leiten zudem elektrischen Strom. Deshalb sind Stromkabel in ihrem Inneren meist aus dem Metall Kupfer. Es ist allerdings von einem Kunststoff umgeben. Sonst würdest Du einen elektrischen Schlag bekommen, wenn Du ein Kabel anfasst, das mit einer Steckdose verbunden ist.
Drei Eier kochen in einem kleinen Topf mit Wasser.© icomedias

Heiß und biegsam


Metalle schmelzen ab einer bestimmten Temperatur. Bei den meisten muss die Temperatur sehr hoch sein, bei Eisen zum Beispiel ungefähr 1500 Grad Celsius. Euer Herd zuhause schafft das nicht. Dafür braucht man ganz spezielle Öfen. Sobald ein Metall geschmolzen ist, kann man es sehr leicht verformen oder mit anderen Elementen vermischen. Bronze zum Beispiel ist eine Mischung aus den Metallen Kupfer und Zinn. Aus Bronze kann man Glocken in Kirchen herstellen, Skulpturen und Türgriffe. Solche Metallmischungen nennt man Legierungen.
Schmied bei der ArbeitEin Schmied erhitzt Metall, um es zu formen. © flickr.de / Kartlaesa

Die Heimat der Metalle

Aber wo finden wir eigentlich die vielen Metalle? Das ist ganz einfach: Sie kommen in der Natur in bestimmten Gesteinen vor, den sogenannten Erzen, zum Beispiel Eisenerze, Kupfererze, Aluminiumerze. Genau wie Kohle werden viele dieser Gesteine in Bergwerken unter der Erde abgebaut. Anschließend trennt man das Metall von dem Gestein. Das geschieht auf unterschiedlichen Wegen: Eisenerz wird zum Beispiel in speziellen Öfen mit dem Brennstoff Koks erhitzt. Dabei wird das Eisen aus dem Eisenerz heraus geschmolzen. Viele Länder auf der Welt bauen solche Erzgesteine ab. Eisen kommt heute häufig aus Brasilien, Kupfer aus Chile, Aluminium aus Australien und Gold aus Südafrika.
Gewaschene Stücke von Eisenerz.Aus natürlichem Eisenerz kann Stahl erzeugt werden. © flickr.de / Peter Craven

Überall um uns herum sind Metalle


Eins der wichtigsten Metalle für uns Menschen ist das Eisen. Aus Eisen und Kohlenstoff wird nämlich Stahl hergestellt. Stahl ist sehr hart und stabil und daher ein optimaler Baustoff. Häuser enthalten meist Stahlträger in den Wänden. Aus Stahl sind auch Schiffe, Maschinen und Werkzeuge. Ein weiteres wichtiges Metall ist das Aluminium. Du kennst es bestimmt als Alufolie in Eurer Küche. Aluminium ist ein sehr leichtes Metall. Es wird in Flugzeugen oder Raumschiffen eingesetzt, denn diese müssen so leicht wie möglich sein - sie brauchen dann weniger Energie, um zu starten und in der Luft zu bleiben. Auch Getränkedosen sind aus Aluminium. Lithium wiederum ist ein Metall, das Du in Batterien findest. Es speichert nämlich hervorragend Energie. Viele kleine Geräte wie Mobiltelefone funktionieren mit Lithium-Batterien.


Der Eiffelturm in ParisDer Eiffelturm besteht aus 7300 Tonnen Stahl. Er ist das Wahrzeichen von Paris. © flickr.de / HarshLight
FestplatteFür Computerfestplatten aus Magnetmaterialien wird das seltene Metall Neodym benötigt. © pixelio.de / Oliver Moosdorf
Hammer schlägt auf einen NagelNägel und Hammer-Köpfe sind häufig aus Stahl. © pixelio.de / Günther Gumhold 

Die seltenen Erden

Einige Metalle nennt man „Metalle der Seltenen Erden“. Sie heißen so, weil man sie zunächst nur in sehr seltenen Mineralien entdeckt hatte. Doch mittlerweile weiß man, dass sie auch häufig in der Erdkruste, also im Inneren der Erde, vorkommen. Zu den seltenen Erden gehören zum Beispiel Neodym, Yttrium oder Scandium. Lange Zeit wusste niemand etwas Nützliches mit diesen Metallen anzufangen. Doch bald fanden Wissenschaftler heraus, dass auch diese Metalle sehr wertvoll sind. Aus Neodym etwa stellt man starke Magnete her. Die findest Du zum Beispiel in Festplatten von Computern und in einigen Lautsprechern. Aus Scandium kann man Laser herstellen. Yttrium findest Du in LCD-Fernsehern.

Es gibt übrigens ein Metall, das bei Zimmertemperatur flüssig ist: Es heißt Quecksilber. Da es selbst bei eiskalten Temperaturen nicht fest wird, sondern sich zusammenzieht, wurde es lange Zeit in Thermometern genutzt. Aber sobald das Thermometer bricht, verdunstet das Quecksilber. Es ist das einzige Metall, das man bei Zimmertemperatur einatmen kann. Aber Vorsicht: Es ist giftig! Die Herstellung von Quecksilber-Thermometern ist inzwischen übrigens verboten.

Übrigens...

Früher haben manche Leute sich mit dem Metall Gallium einen Scherz erlaubt. Sie haben ihren Gästen einen Tee serviert und einen Löffel aus Gallium danebengelegt. Der Löffel sieht ganz normal aus. Doch Gallium schmilzt schon bei ungefähr 30 Grad Celsius. Sobald die Gäste damit den Tee umrühren wollten, schmolz er einfach weg. Den Tee sollte man allerdings nicht mehr trinken, denn Gallium ist schädlich für die Gesundheit.

Leitfähigkeit testen

Die Leitfähigkeit von Metallen kannst Du prima testen. Bitte Deine Eltern, heißes Wasser in eine Glasschüssel zu füllen. Dann lege ein paar Gegenstände hinein. Und zwar so, dass ein Teil im Wasser ist und ein Teil noch heraus guckt. Zum Beispiel ein Holzstöckchen, ein Lineal aus Plastik und einen Löffel aus Edelstahl. Du kannst an das obere Ende der drei Teile einen kleinen Klecks Butter schmieren. Nach einer Weile wirst du sehen, dass beim Löffel die Butter schneller weich wird als bei den anderen beiden. Das Metall nimmt nämlich die Wärme aus dem Wasser auf.

Text: Boris Hänßler