Hur uppstår metaller
•
Framställning av metall (allmänt):
En del metaller finns i naturen i ren form eftersom de sällan reagerar med andra grundämnen. Dessa kallas ädelmetaller och är exempelvis guld, silver och platina. De är sällsynta och människor har genom historien plockat upp och använt dessa lättåtkomliga metaller redan.
De flesta metaller finns bundna, som joner, i kemiska föreningar. Sådana kemiska föreningar kallas för mineraler. Blandningar av olika mineraler kallas för bergart. Om det finns tillräcklig hög halt av metalljoner i ett mineral, så det är värt att ta reda på den, kallas mineralen malm. Malmer bryter man i gruvor. Processen för att utvinna malm går till ungefär här för de flesta metaller:
1) Malmen tas upp ur gruvan och anrikas. Det innebär att malmen krossas sedan sorterar man bort det som inte har tillräckligt hög metallhalt. Koncentrationen höjs av den önskade metallen.
2) Genom olika kemiska processer, beroende på metall, görs metalljonerna om till ren metall. Samt
•
Geologi och gruvdrift
Vår berggrund bildades för flera miljoner år sedan. Olika processer har bidragit till att olika typer av berg har bildats på olika platser. Mineraliseringar, koncentrationer av värdefulla mineral, bildas under vissa processer. Om dessa mineraliseringar anses ekonomiskt brytvärda så benämns de malm.
Ett flertal faktorer spelar in när en fyndighetens brytvärdhet räknas ut. Viktiga faktorer är brytningskostnaden för fyndigheten, metallhalt och dess läge. En kopparmalm med en halt på 0,3 procent är antagligen inte brytvärd om den ligger på 1 000 meters djup men kan vara intressant om den finns på ytan. Detta är för att brytningskostnaden är lägre i ett dagbrott (vid ytan) än i en underjordsgruva. Vid dagbrott kan mer malm brytas med lägre halt medan underjordsgruvor innebär dyrare drift. Om fyndigheter med högre koncentrati
•
Metallbindning
Metallbindning är den typ av kemisk bindning som är karakteristisk för metaller. I en metall bildar metallatomernas valenselektroner inte par, som de gör i icke-metalliska kovalenta bindningar. De är inte heller lokaliserade till bestämda atomkärnor utan rör sig fritt omkring hela strukturen. Detta är inte en helt slumpmässig rörelse eftersom elektronerna påverkas av ömsesidig repulsion och dessa elektroner sägs vara "delokaliserade". Detta kan liknas vid ett "elektronmoln" som omger en jättestruktur av positivt laddade metalljoner.
I en metall är de orbitaler som är tillgängliga för valenselektronerna så stora att de omger hela strukturen och de olika orbitalernas energinivåer ligger så nära varandra att energiskillnaden kan försummas. Därmed kan elektronerna röra sig "fritt" utan nämnvärd energitillförsel över de olika orbitalerna och man brukar därför säga att elektronerna rör sig i energiband. De fria elektronerna utgör den sammanhållande kraften i bindning