
Užitné kovy

Výrobky obsahující kovy jsou všudypřítomné jak v běžném životě, tak např. ve stavebnictví či průmyslu.
Kovy obecně
Kovy dobře vedou elektrický proud a teplo. Jsou obvykle lesklé, kujné (lze je tvarovat) a tažné (lze je natahovat). Ušlechtilé kovy (např. zlato, stříbro, platina) se v přírodě často nacházejí ryzí. Naopak neušlechtilé kovy (např. železo) se v přírodě vyskytují ve sloučeninách, které se těží jakožto rudy. Výrobou kovů (zejména získávání čistých kovů z rud) se zabývá hutnictví (metalurgie).
a – železo
b – hliník
c – měď
d – zlato
f – stříbro
Vybrané kovy a jejich využití
železo (\mathrm{Fe}, obrázek a)
- Jde o nejpoužívanější kov. Samo o sobě je reaktivní, reakcí se vzduchem a vodou se mění na rez (\mathrm{Fe_2O_3} \cdot n\mathrm{H_2O}).
- Rudami železa jsou např. hematit (\mathrm{Fe_2O_3}), magnetit (\mathrm{Fe_3O_4}) či siderit (\mathrm{FeCO_3}). Železo se vyrábí ve vysokých pecích díky redukci uhlíkem (ten se dodává ve formě koksu).
- Ve vysokých pecích vzniká surové železo, které má vysoký obsah uhlíku. Surové železo se pak upravuje na litinu či ocel.
- Při výrobě oceli se snižuje obsah uhlíku a přidávají se další prvky (např. \mathrm{Ni}, \mathrm{Mn}, \mathrm{Cr}, \mathrm{V} aj.). Tak vzniká např. i korozivzdorná („nerezová“) ocel.
- Železo je součástí hemoglobinu v červených krvinkách, který zajišťuje přenos kyslíku (\mathrm{O_2}) po těle.
hliník (\mathrm{Al} , obrázek b) – Lehký kov, dobře vede elektrický proud i teplo. Využívá se např. pro výrobu chladičů hardwaru (procesory, grafické karty…). Alobal je tenká hliníková fólie (používaná třeba v potravinářství).
měď (\mathrm{Cu}, obrázek c) – Načervenalý měkký kov, v přírodě se vyskytuje ryzí i ve sloučeninách. Výborně vede elektrický proud, často se využívá na výrobu kabelů. Z mědi mohou být též např. okapy či střešní krytiny (zejména na historických budovách jsou pokryté zoxidovanou mědí – tzv. měděnkou). Měď se v malém množství nachází v živých organismech (je součástí enzymů či hemocyaninu – krevního barviva některých bezobralých živočichů).
zlato (\mathrm{Au}, obrázek d) – V přírodě se vyskytuje ryzí. Je chemicky odolné. Má výbornou vodivost, proto se používá např. k pokovování kontaktů a obecně výrobě elektroniky. Má též využití ve šperkařství. Jeho čistota se uvádá v karátech (karát je v kontextu zlata \frac{1}{24}, 24 kt = ryzí zlato) či tisícinách (např. 999/1000). Dříve se získávalo rýžováním, dnes se z hornin získává rozpouštěním v kyanidu sodném (\mathrm{NaCN}). Může sloužit jako státní rezerva či investiční kov.
stříbro (\mathrm{Ag}, obrázek e) – Ušlechtilý kov. Zejména při kontaktu s kůží černá, pokrývá se vrstvou sulfidu stříbrného (\mathrm{Ag_2S}). Využívá se např. ve šperkařství, v medicíně (má baktericidní účinky) či jako investiční kov.
Další užitné kovy
- platina (\mathrm{Pt}) – Používá se v automobilových katalyzátorech, pomáhá odstraňovat jedovaté látky ze zplodin. Součástí některých cytostatik (to jsou látky, které omezují množení nádorových buněk).
- titan (\mathrm{Ti}) – Lehký a odolný kov. Používaný mj. v lékařství (šrouby, stenty).
- zinek (\mathrm{Zn}) – Používá se k pozinkování jiných kovů, čímž je chrání proti korozi.
- cín (\mathrm{Sn}) – Má nízkou teplotu tání, používá se k pájení.
- chrom (\mathrm{Cr}) – Používá se k pokovování (např. příbory, části motocyklů) a jako součást korozivzdorné oceli.
- olovo (\mathrm{Pb}) – Těžký a měkký kov. Dobře pohlcuje ionizující záření (toho se využívá třeba v radiologii). Vyrábí se z něj rybářská závaží či broky. Jeho používání se omezuje kvůli negativnímu vlivu na životní prostředí (v EU plánován zákaz).
- rtuť (\mathrm{Hg}) – Těžký kov, jediný kapalný za standardních podmínek. Páry rtuti a některé sloučeniny jsou velmi jedovaté. Slitiny rtuti se nazývají amalgámy (amalgám se dříve využíval ke zhotovování zubních výplní).
- uran (\mathrm{U}) – Potřeba k provozu jaderných reaktorů.
Slitiny kovů
Mezi běžné slitiny (kromě oceli) patří:
- bronz – Slitina \mathrm{Cu}, \mathrm{Sn}. Vyrábí se z něj sochy.
- mosaz – Slitina \mathrm{Cu}, \mathrm{Zn}. Z mosazi jsou třeba žesťové hudební nástroje (např. trubka, tuba).
- dural – Slitina \mathrm{Al}, \mathrm{Cu}. Např. pro výrobu letadel a dalších dopravních prostředků.
Těžké kovy
Jako těžké kovy se obvykle označují kovy s velkou hmotností atomů, které jsou škodlivé pro životní prostředí. Řadí se mezi ně třeba olovo (\mathrm{Pb}), rtuť (\mathrm{Hg}) či kadmium (\mathrm{Cd}). Ukládají se v organismech (typicky v tukové tkáni). Jejich jedovatost spočívá v tom, že narušují funkci enzymů či přímo poškozují další biomolekuly.
Používání těžkých kovů se postupně omezuje. Pokud skončí životnost výrobku obsahujícího těžké kovy, je s ním nutné nakládat jako s nebezpečným odpadem.
Zavřít