Metaal versus staal
Metalen en staal zijn belangrijk voor de mens en worden al heel lang gebruikt.
Metaal
Metalen zijn al heel lang bekend bij de mensheid. Er zijn bewijzen voor het gebruik van metalen in 6000 voor Christus. Goud en koper waren de eerste metalen die ontdekt werden. Deze werden gebruikt om gereedschappen, sieraden, beelden enz. van te maken. Sindsdien zijn er gedurende een langere periode maar weinig andere metalen (17) ontdekt. Nu zijn we bekend met 86 verschillende soorten metalen.
Metalen zijn erg belangrijk vanwege hun unieke eigenschappen. Meestal zijn metalen hard en sterk (hierop zijn uitzonderingen zoals natrium. Natrium kan met een mes worden gesneden). Kwik is het metaal dat zich in vloeibare toestand bevindt. Naast kwik worden alle andere metalen in vaste toestand aangetroffen en het is moeilijk om ze te breken of hun vorm te veranderen in vergelijking met andere niet-metalen elementen. Metalen hebben een glanzend uiterlijk. De meeste metalen hebben een zilverachtige glans (behalve goud en koper). Omdat sommige metalen zeer reactief zijn met atmosferische gassen zoals zuurstof, hebben ze de neiging om na verloop van tijd doffe kleuren te krijgen. Dit komt voornamelijk door de vorming van metaaloxidelagen. Aan de andere kant zijn metalen zoals goud en platina erg stabiel en onreactief. Metalen zijn kneedbaar en kneedbaar, waardoor ze kunnen worden gebruikt voor het maken van bepaalde gereedschappen.
Metalen zijn atomen die kationen kunnen vormen door elektronen te verwijderen. Ze zijn dus elektropositief. Het type binding tussen metaalatomen wordt metaalbinding genoemd. Metalen geven elektronen af in hun buitenste schillen en deze elektronen worden verspreid tussen metaalkationen. Daarom staan ze bekend als een zee van gedelokaliseerde elektronen. De elektrostatische interacties tussen de elektronen en kationen worden metaalbinding genoemd. De elektronen kunnen bewegen; daarom hebben metalen het vermogen om elektriciteit te geleiden. Bovendien zijn het goede warmtegeleiders. Door de metaalbinding hebben metalen een geordende structuur. Hoge smeltpunten en kookpunten van metalen zijn ook te wijten aan deze sterke metaalbinding. Bovendien hebben metalen een hogere dichtheid dan water. Elementen in groep IA en IIA zijn lichte metalen. Ze hebben enkele variaties op de hierboven beschreven algemene kenmerken van metaal.
Staal
Staal is een legering gemaakt van ijzer en koolstof. Het koolstofpercentage kan variëren afhankelijk van de kwaliteit en ligt meestal tussen de 0,2 en 2,1 gew.%. Hoewel koolstof het belangrijkste legeringsmateriaal voor ijzer is, kunnen ook enkele andere elementen zoals wolfraam, chroom en mangaan voor dit doel worden gebruikt. Verschillende soorten en hoeveelheden gebruikte legeringselementen bepalen de hardheid, vervormbaarheid en treksterkte van staal. Legeringselement is verantwoordelijk voor het behoud van de kristalroosterstructuur van staal door dislocatie van ijzeratomen te voorkomen. Het fungeert dus als het verhardingsmiddel in staal. De dichtheid van staal varieert tussen 7, 750 en 8, 050 kg/m3 en dit wordt ook beïnvloed door de legeringsbestanddelen. Warmtebehandeling is een proces dat de mechanische eigenschappen van staal verandert. Dit heeft invloed op de taaiheid, hardheid en elektrische en thermische eigenschappen van staal.
Er zijn verschillende soorten staal zoals koolstofstaal, zacht staal, roestvrij staal, enz. Staal wordt voornamelijk gebruikt voor constructiedoeleinden. Gebouwen, stadions, spoorlijnen, bruggen zijn enkele van de vele plaatsen waar veel staal wordt gebruikt. Afgezien daarvan worden ze gebruikt in voertuigen, schepen, vliegtuigen, machines, enz. De meeste huishoudelijke apparaten die dagelijks worden gebruikt, zijn ook van staal. Nu worden de meeste meubels ook vervangen door staalproducten.
Wat is het verschil tussen metaal en staal?
• Metalen zijn elementen, terwijl staal een legering is.
• Staal bestaat voornamelijk uit metalen.
• Metalen zijn van nature aanwezig in aarde, terwijl staal door de mens is gemaakt.
