Tarihin konusuna örnek verebilmek için bu örneğin bir insanın eyleminin sonucu olmalıdır. Bir değişim yaratmış olan bir eylem olmalıdır. Din yaşanan bir değişim olan İslamiyet’in doğuşu örneğini verebiliriz. Bu olay sonrasında bazı değişiklikler yaşanmıştır. Örneğin İslamiyet’ten sonra alışverişte hile ve Artankalay içeriği olan alaşımlar daha yüksek mekanik özelliklere sahiptir. Bu nedenle, çelik bir tabana ihtiyaç duymadan kullanılabilirler. Kalay bronzlar: deforme olabilir. Basınçla işlenen alaşımlar, bölmek için gelenekseldir.Aşağıdaki gruplarda: kalay-fosfor, kalay-çinko ve kalay-çinko-kurşun. Kolay eriyen metaller ya da alaşımlar terimi, erime noktası kalayınkinden (232°C’den) daha düşük olan alaşımlar için kullanılır. Bu tür alaşımların çoğu, erime noktaları zaten düşük olan kalay, bizmut, kurşun gibi metallerin karışımıdır. Biyomalzemeolarak kullanılan metaller ve alaşımlar ise, altın, tantal, paslanmaz çelik ve titanyum alaşımları. Polietilen (PE), poliüretan (PU), politetraşoroetilen (PTFE), poliasetal (PA), poli metilmetakrilat (PMMA), polietilenteraftalat (PET), silikon kauçuk (SR), polisülfon (PS), polilaktik asit (PLA) ve poliglikolik asit (PGA Alaşımlar ve Özellikleri. Bronz burç, bronz dişli, sarı dişli, kızıl burç, kızak, bronz yatak, sonsuz vida gibi iş makinaları ve tarım makinaları yedek parçalarının dökümü ve talaşlı imalatı ve alüminyum döküm, bronz döküm, pirinç döküm, savurma döküm hizmetleri. cash. KUYUMCULUKTA KULLANILAN METALLER VE GENEL ÖZELLİKLERİ METAL, METALLERİN SINIFLANDIRILMASI VE METALİN TARİHESELGELİŞİMİ TANIMI Yüksek ısı ve elektriksel iletkenlik, "metal parlaklığı” denen özel bir parlaklık, biçim değiştirmeye karşı bir yatkınlık ve katyon oluşturmaya karşı belirgin bir eğilim göstermesiyle ayırt edilen, çoğunlukla normal sıcaklık ve basınç altında katı halde bulunan, bazik oksitler verme eğilimi gösteren, kendine özgü fiziksel ve kimyasal özellikleri olan basit elementlerden her biri metaldir. Bunlara maden de denir. Bütün elementlerden yaklaşık 70 kadarı metaldir. SINIFLANDIRILMASI Elementlerde kendi aralarında fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre 3 gruba ayrılırlar. Bunlar; Metaller, Ametaller ve Soy gazlardır. Metaller Metaller değişik özellikleri bakımından çeşitli şekillerde sınıflandırılır. •Metaller, katışıksız metaller metal elementler ve alaşımlar metal elementlerden oluşan karışımlar olarak iki sınıfa ayrılabilir. Katışıksız metaller Demir Fe, Bakır Cu... Alaşımlar Tunç erimiş bakır ve kalay karıştırılarak yapılır, pirinç erimiş bakır ve çinko karıştırılarak yapılır... Altın ve platin ile bir oranda bakır ve gümüş dışındaki metaller doğada katışıksız halde ender bulunur. Metallerin çoğu doğada cevher halinde bulunur; metallerin oksijen, kükürt ve karbon gibi başka maddelerle kimyasal olarak birleşmiş halde bulunduğu kayaç ya da toprak kütlesine cevher denir. Metali cevherinden çıkarmanın iki ana yöntemi vardır. En yaygın kullanılan yöntem, "ergitme” olarak da adlandırılan eriterek ayırma yöntemidir; bu yöntemde cevher, büyük fırınların içinde, genellikle karbon ile birlikte ısıtılarak eritilir. Ama bazen metaller elektroliz yoluyla da ayrılabilir. •Thenard tarafından yapılan aşağıdaki sınıflandırma, oksijenin ve suyun etkileri üzerine kurulmuştur 1-Suyun soğukta ayrıştıran, oksitleri, sülfürleri ve karbonatları çözünen tek değerli metaller Lityum, sodyum, potasyum, rubidyum, sezyum. 2-Suyun soğukta ayrıştıran, karbonatları çözünmeyen iki değerli metaller Kalsiyum, stronsiyum, baryum. 3-Suyun kaynar haldeyken ayrıştıran ve oksidi hidrojen tarafından indirgenmeyen metaller Magnezyum, alüminyum. 4-Kızıl derecede, su buharını tersinir bir tepkimeyle ayrıştıran metaller Çinko, manganez, krom, demir, nikel, kobalt. 5-Kızıl derecede oksitlenen, fakat su buharını ayrıştırmayan ve oksitleri kavrulunca metal açığa çıkmayan metaller Kurşun, bakır. 6-Oksitleri ısıtılınca metali açığa çıkararak ayrışan metaller Cıva, gümüş. 7-Oksitlenemeyen metaller Altın, platin, palladyum, iridyum, rodyum, ve rutenyum. Metaller özgül ağırlıklarına göre iki gruba ayrılırlar 1-Alkali metaller Atom kütleleri yüksek olan Özgül ağırlığı beşten yukarı olanlara ağır metaller denir. Bakır, kurşun, cıva, kadmiyum, manganez, çinko, altın vb. gibi geniş bir element dizisini kapsayan ağır metallerin tümü, doğal çevrelerde zayıf değişimlerde bulunur ve farklı kimyasal özellikleri olan uyumsuz bir grup oluşturur. 2-Hafifi metaller Özgül ağırlığı beşten aşağı olan metallere hafif metaller denir. Alüminyum, potasyum, sodyum... •Metaller, elementler tablosunda kolaylıkla bulunabilen birkaç büyük aileye ayrılabilir. 1-Alkali metaller 1A kolonunda yer alır, gümüş beyazı renginde ve mükemmel indirgen olan bu metaller, kuvvetli bazik hidroksitler oluşturma özelliğiyle ayırt edilir. Metal parlaklıkları ve ilginç ısıl ve elektriksel özellikleri vardır. Bileşiklerinde sadece +1 değerlik alırlar. 2-Toprak alkali metaller 2A kolonunda toplanmıştır; çok tepkin olan bu elementlerin metal parlaklığı ve üstün elektriksel ve ısıl özellikleri vardır. Alkali metallerden daha serttirler. Bileşiklerinde sadece +2 değer alırlar. 3-Geçiş metalleri Elementler tablosunda yatay çizgilerde toplanmıştır; bu elementler elektron katmanlarının, yeğlemeli olarak dış katmanlardan başka katmanlarda gerçekleşen dolmasıyla ayırt edilir. Bunlar "B” gruplarıdır. 4-Toprak metalleri Bor hariç hepsi metaldirler. Bileşiklerinde sadece +3 değerlik alırlar. Son yörüngelerinde 3 elektron bulunur. •Metaller hava, ısı ve kimyasal maddelerin etkisi karşısında değişikliğe uğradıklarına göre de sınıflandırılır. 1-Soy metaller Altın, platin ve gümüş gibi bazı metaller nemli hava ve arı oksijen içinde, oda sıcaklığında olduğu gibi, yüksek derecede ısıtılmakla da hiçbir değişikliğe uğramazlar. Özellikle altın ve platin kimyasal etkenlerden hiç zarar görmez. Bu çeşit metallere soy metaller denir. 2-Yarısoy metaller Nikel, kalay, krom ve cıva gibi bir kısmı ise oda sıcaklığında, nemli hava ve oksijenden etki görmezler. Ancak çok ısıtıldıklarında oksitlenirler. İşte bu gibi metallere yarısoy metaller denir. Metallerin oksijenle birleşmesi olayına oksitlenme, meydana gelen metal ve oksijen bileşiğine de oksit denir. 3-Soy olmayan metaller Demir, kurşun, çinko gibi metaller ise, oda sıcaklığındaki nemli havada paslanırlar. Üst kısımlarında oksit veya oksitle beraber karbonat bileşiminde bir pas katmanı oluşur. Bu türlü metallere soy olmayan metaller denir. Metallerin Özellikleri 1-Oda sıcaklığında hepsi katıdır, cıva hariç 2-Yüzeyleri parlaktır, 3-Isı ve elektriği iyi iletirler, 4-Çekmeye ve germeye karşı direnç gösterirler, 5-Çekmeye ve germeye karşı direnç gösterirler, 6-Yoğunluk, kaynama noktası, erime noktası gibi özellikleri, genellikle yüksektir, 7-Canlıların yapısında az bulunurlar, 8-Kendi aralarında alaşım oluştururlar, 9-İyonlaşmalarında daima pozitif + iyon verirler, 10-Ametallerle iyonik yapılı bileşik oluştururlar. Ametaller Metal olmayan, normal koşullarda katıdan başka sıvı ya da gaz durumunda bulunabilen, tel ve levha biçimine gelmeyen, elektrik ve ısıyı iletmeyen bir tür C kristali olan grafit dışında ve elementler tablosunun sağ tarafında yer alan elementlerdir. Ametallere uzun bir süre, metalsiler metali andıran adı verilmiştir; oysa günümüzde metalsiler terimi, hem metal, hem de ametal özelliği taşıyan elementleri belirtmek için kullanılmaktadır. Ametaller birleşme değerlerine göre sınıflandırılır Tek değerli ametaller Çok elektronegatifler; hidrojenle birleşince kuvvetli asitler verirler. Bunlar birbirlerine çok benzeyen tuz verenlerdir halojenler flor, klor, brom ve iyot. Daha az elektronegatif olan çift değerli ametaller Oksijen, kükürt, selenyum, tellür. Hidrojenli bileşikleri artık asit olmayan üç değerli ametaller Azot, fosfor, arsenik. Dört değerli ametaller Karbon ve silisyum. Bunlara aynı birleşme değeri olmamakla beraber, bor da katılabilir. Havadaki nadir gazlar helyum, neon, argon, kripton ve ksenon birleşme değeri sıfır olan başka bir grup teşkil ederler; bunlar tek atomlu gazlardır. Ametallerin Özellikleri 1-Oda sıcaklığında katı, sıvı ve gaz halinde bulunurlar, 2-Mat renklidirler, 3-Isı ve elektriği iyi iletemezler, 4-Tel ve levha haline getirilemezler, 5-Kırılgan yapı gösterirler, 6-Yoğunluk, kaynama noktası, erime noktası gibi özellikleri, genellikle düşüktür, 7-Canlıların yapısında çok bulunurlar, 8-Metallerle iyonik yapılı bileşik oluştururlar, 9-İyonlaşmalarında daima negatif - iyon verirler, 10-Kendi aralarında kovelant yapılı bileşik oluştururlar. Soygazlar Helyum He, neon Ne, argon Ar, kripto Kr, ksenon Xe ve radon Rn başlıca asal gazlardır. Helyum dışındaki diğer asal gazlar havanın bileşiminde bulunur. Helyum bazı radyoaktif maddelerin bozunma ürünü olarak da elde edilir. Asal gaz atomlarının en dış enerji düzeyleri elektronla tam doludur. Bu durum asal gazlara kararlılık ve dayanıklılık verir. Helyum dışındaki diğer asal gazların dış enerji düzeylerinde 8 elektron bulunur. En dış enerji düzeyinde 8 den fazla elektron bulunamaz. Onun için başka atomlardan elektron alamaz. Bu 8 elektron oynak serbest olmadığından elektron da veremez. Onun için iyonlaşmaz. Bu sebepten asal gazlar kararlı yapıya sahiptir. "soygazlar” Soygazların Özellikleri 1-Doğada element normal koşullarda gaz halinde bulunurlar, 2-Kararlı bir yapıya sahiptirler, 3-Metallerle, Ametallerle ve birbirleriyle bileşik oluşturmazlar, 4-Dış enerji düzeylerini her zaman 8’e tamamlamak isterler Tablo 1 Elementlerin Periyodik Tabloda Gösterilmeleri TARİHSEL GELİŞİMİ İnsanlığın metaller ile ilk teması en eski çağlara kadar uzanır. Metallerin insanlık tarihinde oynadıkları rol ve istifade imkanları, metaller hakkındaki bilgilenme ile doğrudan ilgilidir. Bugün bile bir toplumun dünyadaki ekonomik ve endüstriyel yeri kullanılan metal miktarıyla belirtilmektedir. Artan nüfus ve toplumlar arasında çıkan hastalıklar, savaşlar ve hakim olma duygusu araştırılmaları teşvik etmiş ve yeni buluşlar ortaya konmuştur. İnsanoğlu önce taşları kullanmaya başlamış ve bir gün bileşik teşkil etmeyen ve tabii vaziyetiyle dikkati çeken altın, bakır, gümüşü fark etmiştir. Gevrek taş aletler yerine bunların dövülerek şekillendirilebilir olduğunu görmüştür insan. İlk defa dövülmüş bakırın kullanılmasını 4500 yıllarına rastladığı ve ancak 2000 yıl sonra cevherlerden bakırın üretilebildiği sanılmaktadır. Altın, gümüş ve bakırın arkasından demirin kullanıldığı, ancak diğerlerine kıyasla keşfedildiği yerde sır olarak tutulduğu dikkati çekmektedir. Çünkü demir, daha önce bakırlı kalay cevherlerinin birlikte ergitilmesi ile elde edilen bronzdan tunç daha serttir ve silah yapımı için üstün özelliklere sahiptir. Ayrıca demirin redüklenmesi bakıra göre daha zor olduğu için ilk keşfedildiğinde, önceleri ancak "sünger demir” şeklinde kısmen redüklenmiş olan ve beraberinde redüklenmemiş oksit ve silikatlı empüriteleri ihtiva eden bir bileşik elde edilebilmekte idi. Bu madde belli bir sıcaklıkta dövüldüğünde yalnızca bu empüriteler ergiyor ve geriye ham demir kalıyordu. Bugün ki dökme demirlerin değişik yöntemler ile çok önceleri üretilmiş olmasına rağmen, yüksek karbonlu alaşımlarının yapılması ve sonra da bunların karbonundan temizlenmesi, yani bugün ki ÇELİK özelliğinin elde edilmesi ancak son 200 yılda başarılabilmiştir; Bundan sonlarında odun yerine kömürün kullanılmaya başlanması ve ortalarında Bessemer PROSESİ ile ilk defa sıvı ham demirden çelik üretilmesinin payı büyüktür. Bundan sonra demir-çelik konusundaki gelişmeler baş döndürücü bir hızla ilerlemiştir. Metalin kesit sırası ise dünyanın her yerinde aynı olmamıştır. Bunun sebebi bölgede yaşayan halkın tesadüf sonucunda bu metallerle tanışmış olması ve o bölgenin jeolojik yapısıyla alakalıdır. Bunun sonucunda dünyanın her yerinde maden devirleri aynı anda yaşanmamıştır. Anadolu’da metal üretimi çok eski tarihlere dayanmaktadır. Bakırın 7000 yıllarında üretildiği Çin ve Avrupa’da bakırın en eski tarihi 4000 ve mevcut eski cüruf yığınlarından Anadolu’nun bakırın eski dünyaya yayılışının çıkış noktası olarak kabul edilebileceği anlaşılmıştır. Yine Anadolu’da yıllarında simli-kurşun cevherlerinden gümüş ve kurşunun ilk önce Trabzon civarında üretildiği, hatta o tarihlerde üretilen gümüşün bir kısmının Mısır altınları ile değiştirildiği bilinmektedir. Halen işlenmekte olan Ergani bakır yatakları 2000 yıllarında Asurlular, Küre bakır madenini Eski Yunanlılar ve Romalılar, Bolkar dağı kurşun-gümüş madeninin ise 2500-3000 yıllarında Hititler tarafından işletildiği de ayrıca bilinmektedir. Mezopotamyalılar, Mısırlılar, Yunanlılar, Romalılar Cu, au, Fe, Pb, Hg, Ag ve Sn’ı ilke defa kullanan kavimlerdir. Bu yedi metalin ilk tarihi metaller olmasında önemli nedenler vardır. Bu metallerin bazısı nabit durumda bulunabilmektedir Au, Ag, Cu, FeMeteorit ve Hg gibi. Özellikle Cu, Fe, Sn ve Pb 8000C veya daha düşük sıcaklıkta kolaylıkla redüklenebilmektedir. Bu sıcaklıklar ise karbon cinsi yakıtlar ile kolaylıkla sağlanabilmektedir. Ayrıca metal içerisinde bulunan empüritelerin ergime sıcaklığı düşürmesi de örneğin %4 Cu içeren demir 15400C yerine 11000C de erimektedir kolay redüklemede bir etkendir. Redükleyici olarak önceleri ormanlardan elde edilen odun kömürü kullanılırken, teknoloji geliştikçe fırın ve yakıt kullanımında da değişiklikler ortaya çıkmıştır. İlk kullanılan fırınlara değişen tabakalar halinde cevher ve odun kömürü doldurulduktan sonra ateşlemekte ve ateşi 3-4 gün devam ettirilmekteydi. Cevherden metal teşekkül edip fırının altındaki eğilimli kısımdan akmaya başladığı zaman ateş kısılmakta ve metal 800-1500 gramlık yumrular halinde elde edilmekteydi. Sarrafoğlu, 1997, s64 KUYUMCULUĞUN DOĞUŞU VE KUYUMCULUKTA KULLANILAN METALLER DOĞUŞU Kuyumculuğun doğuşu Değerli madenler ve taşlar, insanlık tarihi boyunca kimi zaman güzellik, kimi zaman zenginliğin ve asaletin simgesi olarak işlendi, kullanıldı. Takının tarihi, günümüzden yıl önceye, Üst Paleolitik Çağ’a kadar uzanıyor. Ancak uzmanlar, gerçek anlamıyla kuyumculuğun, Mezopotamya’da, Mısır’da ve Anadolu’da, 4. bin yılın sonlarına doğru başladığını belirtiyorlar. Antik takıların karmaşık kompozisyonları, ayrıntılı ve özenli işçilikleri incelendiğinde, akla hemen bunların hangi aletlerle, hangi üstün teknik bilgiyle yapıldığı sorusu geliyor. İnsanın yaratıcı gücünün bir uzantısı olan bu teknik gelişmeler, aynı zamanda insanın çevresindeki malzeme ile savaşımının da bir göstergesi. Kültürün en eski çağlarından itibaren teknik ve insan iç içedir. Plastik deformasyonu çok yüksek olan altının bu özelliği, ilk Tunç Çağı’nda biliniyordu. Eski çağların ustaları, saf altını döverek zar gibi inceltebiliyorlardı. Varak ve varak kaplama denilen bu teknik Mısırlılar, Çinliler, Yunanlılar tarafından kullanılmıştı. İslam sanatında altın ve gümüş varaklar, ahşap ve metal eşyanın yanı sıra minyatürlerin renklendirilmesinde baskı motiflerinde ve elyazmalarında geniş ölçüde kullanılmıştı. Kuyumculuk tarihinin başlangıcı gibi kabul edilebilecek varakçılık sanatı, 19. yüzyıl sonlarında savaş döneminin ekonomik sıkıntıları ve değişen sosyo-kültürel koşullarda hızla geriledi ve unutuldu. Kuyumculuğun tarihi, doğal olarak sayısız tekniklerle dolu. Günümüz kuyumculuğunda seri ve standart üretim için kullanılan santrifüj veya vakum gibi döküm tekniklerinin temeli olan kaybolan mum tekniği, delikli süslemeler yapmak için kullanılan ajur, kazıma tekniği, taneleme anlamına gelen granülasyon ya da Türk Kuyumculuğundaki karşılığı güherse, tombaklama ve mine tekniği bunların belli başlıları. Uşak/Lydia hazinesi ya da popüler adı "Karun Hazinesi” Anadolu’da kuyumculuk ve kullanılan aletlerle ilgili önemli bilgiler sunuyor. Bu hazine içinde yer alan iki tane bronz üfleme borusu ile takı ve heykelcik üretiminde kullanılan 30 parça bronz kalıptan oluşan kuyumcu aletleri özel bir öneme sahip. Bronz üfleme boruları metalin ergitilmesi sırasında körük uçlarına takılıyordu. Bulunan kalıpların bir bölümü stampa pinçonlarıydı. Bir bölüm de kalıp üzerine konulan ince soy metal levhaların, çekiçlenerek kalıbın formun alması için kullanılan dövme kalıplarıydı. Goldaş Kültür Yayınları KUYUMCULUKTA KULLANILAN METALLER Dünyada 70 çeşit kadar metal olmasına rağmen bunların sadece belirli bir kısmı kuyumculukta kullanılabilmektedir. Bunun sebebi ise metallerin sertliğinin, işlenebilirliğinin, ısıya dayanımının, asit ve bazlardan etkilenmesi, korozyon direncinin kuyumculuğa uygunluğundan kaynaklanmaktadır. Bu metaller arasında kuyumculukta kullanılanları ise iki sınıfa ayırabiliriz. Bunlar; kullanılan değerli metaller Altın, Gümüş, Platin, Rodyum, Palladyum kullanılan değersiz metaller Bakır, Nikel, Çinko, Kadmiyum, Kurşun, alüminyum dur. Metal Sembol Hacim Kütlesi Erime Noktası 0C Kaynama Noktası Yoğunluğu 0C Kimyasal Özellikleri Alüminyum Al 2,699 659,7 2520 Nitrik asitte erimez. Klorik ve sülfürik asitlerde, sodalarda erimektedir. Gümüş Ag 10,5 961,9 2163 Nitrik asit, alkali siyanürler, sıcak sülfürik asitlerde erir. Klorik asitte erimez ancak aşınır. Soda ve sudkostikte erimez. Erimiş halde iken hacminin 22 kadı kadar oksijen emebilmekte, katılaşırken açığa bırakmaktadır. Kadmiyum Cd 8,642 320,9 767,2 Sıcak sülfürik asitte ve nitrik asitte erir. Demir Fe 7,86 1536 2860 Asitlerde erir, soda ve sudkostikte erimez. Cıva Hg 13,594 -38,87 356,58 Nitrik asitte erir. Nikel Ni 8,9 1455 2915 Nitrik asitte ve kral suyunda erir. Soda ve sudkostikte erimez. Altın Au 19,3 erimiş halde 17 1063 2860 Siyanür ve kral suyunca erir haldedir. Palladyum Pd 0’de 11,97 22’de 11,4 1552 2960 Kral suyunda, sıcak sülfürik ve nitrik asitlerde erir. Kurşun Pb 11,58 327,43 1750 Derişik sıcak sülfürik asitte, nitrik asitte ve sudkostikte erir. Platin Pt 21,45 1796 3830 Soda, sudkostik ve kral suyunda erir. Bakır Cu 8,92 1083 2595 Sıcak sülfürik asitte ve nitrik asitte erir. Radyum Rh 12,1 1966+3 >2500 Toz halinde iken kral suyunda erir. Çinko Zn 7,14 419,5 911 Hemen hemen tüm kimyasal maddelerde erir. Tablo 2 Kuyumculukta Kullanılan Metallerin Tablosal Gösterimivıtıella, 1995, s67 KULLANILAN DEĞERLİ METALLER Kuyumculuğun doğuşundan beri değerli metaller kendilerine has özellikleri ve doğada az bulunuşlarıyla soy bir metal olarak günümüze kadar gelmişlerdir. Au Altın fiziksel, kimyasal ve metalik özelliklerinin, işlenmeye, dış etkilere karşı dayanıklılığa çok elverişli olması onun ilk çağlardan günümüze kadar kuyumculukta kullanılan metaller arasında ilk sırada yerini almasını sağlamıştır. Resim 1 Altın Altının Genel Özellikleri Özgül ağırlığı 19,3 Atom ağırlığı 197,2 Ergime noktası 10630C Kaynama noktası 29650C Tavlama ısısı 3000C de başlar, Çekme dayanımı 11kg/mm2 Döküm ısısı 1100 - 13000C Sertlik 2,5 – 3 Buharlaşma noktası 28070C Renk ve şeffaflık Altın sarısı, opak Parlaklık Metalik parlaklık Çizgi rengi Altın sarısı Kristal sistemi Kübik Kristal biçimi Genellikle dissemine halde, nadiren oktahedral veya kübik kristaller halinde. Ayırıcı özellikleri Renk, sertlik, asitte çözünmesi. Yumuşak, parlak, sarı yoğunluğu ve ticari değeri yüksek, okside olmayan tek başına hiçbir asidin etkileyemediği kolay işlenebilen, soy bir metaldir. İyi bir ısı ve elektrik iletkeni olan altın, yumuşak ve çok sünek bir metaldir. Dövülmeye ve haddelemeye elverişli metaller arasında ilk sırayı alır. 10gr altın 11m2 lik alanı kaplayacak şekilde dövülebilir. 0,0001mm kalınlığa kadar plaka olarak inceltilebilir ve 1 gramı 2 kilometre uzunluğa kadar tel olarak çekilebilir. Altın gümüşten daha yumuşak, kalaydan daha serttir. Saf altın o kadar yumuşaktır ki ziynet eşyası olarak kullanılamaz. Sertliğini ve dayanıklılığını arttırmak için diğer metallerle yapılan alaşımları kullanılır. Altın ilk zamanlar sadece değerli metal olarak kullanılırken son yıllarda teknik ve bilimsel alanda da yer almaktadır. Bileşiklerinde 1 ve 3 değerlikli olabilir. +1 değerlikli altın bileşikleri genellikle katı, +3 değerlikli altın bileşikleri ise daha çok sıvı haldedir. Az sayıda olan altın bileşiklerinden en önemlileri, altın klorür AuCI, altın triklorür AuCI3 ve kloraurik asittir HauCI4. Ayrıca altın, Cu, Ni, Zn, Ag, Hg vb. gruplarla önemli alaşımlar oluşturmaktadır. En önemli üçlü alaşımları arasında Au, Ag, Cu alaşımları yer alır. Altının sahip olduğu sarı renk dışında, genel olarak yeşil, kırmızı ve beyaz altın diye adlandırılan renklerde karşımıza çıkmasının nedeni, yukarıda belirtilen elementlerle oluşturduğu alaşımlarıdır. Alaşım ve Altın Alaşımları Kuyumculukta alaşım zorunlu olarak yapılması gereken bir işlem olup bu sektörde en fazla altın alaşımları üzerinde durulmaktadır. Alaşım Alaşım en az bir metalin başka bir maddenin içinde eritilmesi veya bütünleştirilmesi ile ortaya çıkan yeni bir malzemeye denir. Eğer maddeler iki tane ise alaşım "ikili”, üç madde var ise "üçlü” vb. olur. Yüzdesi fazla olan metal alaşıma adını verir ve alaşım her zaman metalik özellikleri taşır. Örnek olarak fosforlu bakırda fosfor metal olmamasına rağmen fosforlu bakır bir alaşımdır. Alaşımların incelenmesi, karışık fiziki ve kimyasal oluşumların varlığı yüzünden zaman alır. Sonuç olarak mekanik veya ışıl işlemler neticesinde sertlik yumuşaklık işlenebilirlik gibi fiziki veya kimyasal özellikleri değişebilmektedir. Nasıl ki tüm maddeler birbirleri arasında kaynaşmazlar ise metallerin hepsi kendi aralarında alaşım oluşturmaz. Nitekim su şekeri eritebilir ancak mermeri eritemez. Eğer şeker ve su metal olsaydı, alaşım oluşturduklarını, su ile mermerin ise alaşım oluşturmadığını söylerdik. Başka metallerde erimeyen metallerin varlığı değişik ve pratik uygulamalarda faydalı olmaktadır. Örneğin erimiş bir metali veya alaşımı karıştırmak için erimeyen bir metalden imal edilmiş bir aletin kullanılması uygun olacaktır. Maddenin tam olarak eriyip erimediğini anlamak için sık sık bir çubuk kullanılır. Bu durum grafit veya kilden yapılmış aletler kullanmakta en çok bunlar da son derece kırılgan olmaktadır. Kalay hemen hemen temas ettiği metalleri eritir. Kurşun alüminyumla alaşım oluşturmazken platin, kalay ve çinko ile kolayca alaşım oluşturduğundan, sıcakken bu metallerle temas ettirilmesi gerekir. Galvaniz banyolarında ve özellikle elektrolitik hücrelerde ne kalay ne de çinko platine temas ettirilmez. Aksi taktirde sadece mekanik işlemler sonucu kazınabilen bir kaplama katmanı oluşturur. VITIELLO, 1995, s140 Alaşımların içerisinde bulunan kıymetli maden miktarına "saflık derecesi” yada "ayar” denir. Saf altının saflık derecesinin binde birine ise "milyem” denir. Yani saf altın 1000 milyem olarak ifade edilir. Buna 24 karat yada ayar da denilmektedir. Her 1 ayar ise 41,66 milyeme karşılık gelmektedir. Ülkemizde ve dünyada kabul görmüş, ticari olarak kullanılmakta olan Altından imal edilmiş takıların ayar ve milyem olarak karşılıkları ise şöyledir; 24 Ayar 1000 Milyem 22 Ayar 916 Milyem 21 Ayar 875 Milyem 20 Ayar 833 Milyem 18 Ayar 750 Milyem 14 Ayar 585 Milyem 9 Ayar 375 Milyem 8 Ayar 333 Milyem Alaşımların Fiziksel Özellikleri Renk, yoğunluk ve erime derecesi bir alaşım fiziksel özelliklerini oluşturur. Bunlar genelde tavlamadan ve soğuk işlemeden etkilenmezler. Ancak yoğunluk, alaşımın şekline göre biraz değişebilir. Fazla gözeneğin oluştuğu kötü dökümlerde ise yoğunluk kesinlikle azalır. Herhangi bir altın alaşımının rengini tanımlamak çok zordur. Renk tanımları ancak standart olarak kabul edilen bir örnek dizesiyle karşılaştırıldıklarında işe yarayabilirler. 1966’da söz konusu gereksinimi gidermek için bir İsviçre kuruluşu olan "Normess Industrielles de 1’Horlogerie Suisse” 2N, 3N, 4N ve 5N kod sayılarıyla, 18 ayar renkli altın alaşım bileşenleri saptadı. Bu standartlar halen hem Fransız, hem de bazı değişikliklerle Alman endüstrisi tarafından kabul edilmektedir.Gold Technology, 1997, s3 Resim 2 18 ayar altının bazı renk tonlarıGold Technology, 1998, s2 Bu renk tonları bazı küçük değişikliklerle hem Avrupa da hem de ülkemizde kabul görmektedir. Alaşımların Mekanik Özellikleri Bir malzemenin kendisine tatbik edilen yüklenmeleri, zorlanmaları, iletmesi, taşıması veya dayanması kabiliyetlerine malzemenin mekanik özellikleri denir. Herhangi bir malzemenin kullanıldığı yerde görevini yapıp yapamayacağını öğrenmek amacıyla özelliklerini veya hatalı olup olmadığını tayin etmek için yapılan deneylere malzeme muayenesi denir. Örneğin bir metal veya alaşımın çekmeye olan dayanıklılığını ve uzamaya olan elverişliliğini elde etmek için yapılan çekme deneyi, bir döküm parçanın içinde buluna boşluk, çatlak gibi hataların bulunup bulunmadığını öğrenmek için röntgen ışınlarına tutulması, bir parçanın istenen dokuya haiz olup olmadığını öğrenmek için yapılan mikroskop çalışmaları birer malzeme muayenesidir. Aras, 1996, Altın Alaşımları Değişik renk tonlarının elde edilmesi mümkün olmakla birlikte çoğu zaman, bu tür alaşımlar istenilen mekanik özellikleri taşımamaktadır. Bazen, hazırlanmaları çok fazla itina gerektirebilir. Düşük veya çok büyük oranlarda Al katkılı altın alaşımları işlenebilir olmakta, aksi durumlarda alaşım kırılgan olmaktadır. Binde 82 veya daha fazla platin, altını beyazlaştırır. Binde 500’ü geçince zayıflatır. Binde 150’lik Palladyum, yine beyaz renk verir. Hava ile temasta altın-Palladyum alaşımları matlaşmaz. Gümüş ile yapılan alaşımlar daha sert, sesli ve elastiktir. İşlenebilir olup hacimleri küçülmüştür; yani alaşımların hacimleri onu oluşturan metallerin toplam hacimlerinden azdır. Altının rengini değiştirmek için en az %50’lik gümüş gerekir. Bu alaşımda eğer altın gümüşün iki buçuk katından fazla değilse, nitrik asit gümüşün tümünü eritemez. "Ölü yaprak yeşilindeki altın” orta sertlikteki 700 milyemlik alaşımdır. "Yosun yeşili” altın, %40’lık olan alaşımdır ve 550 milyemlik olan beyaz, 600’lük olan ise yeşilimsi beyazdır. 18 ayarlık 750 milyem renkli alaşımlar genellikle altın, gümüş, bakır içeren alaşımlardır. Bunların özellikleri içerisine nikel, çinko, Palladyum gibi elementler eklenerek özellikleri değiştirilebilir. Bunlar daha çok alaşımın rengini beyazlatmak için katılmaktadır. 12 ile 15 ayar arasındaki alaşımlar daha ser olup daha kolay sertleşmekte ve daha sık ısıtma gerektirmektedir. 584 milyemlik alaşım, eğer tamamı gümüş içeriyorsa çok yumuşak olup, hoş olmayan yeşil-beyaz karışımı bir renk olur. %6 ile %12 arasındaki gümüşün, bakır ile değiştirilmesi sonucu yeşil renkte, bir alaşım elde edilmektedir. %20 ile %30 arasında bakır ilave edilmesi rengi sarıya döndürür. Yüzde arttıkça renk pembeye çalar. Az miktarda nikel rengi canlandırır ve sertliği arttırır. Çinkoda rengi canlandırmakta, ancak elde edilen sertlik azalmakta, renk yeşilse kaçmaktadır. 9 ayar altın içerdiği, elemanlara sonra derece bağlıdır. Çok Cu, az Ag içerenler yumuşak, işlenebilir, dayanıklıdır. Çok Ag içerenlerde serleşme durumu erken olmakta, incelme olasılığı azalmakta, ısıtma sıklaşmaktadır. Çinkonun etkisi Ag ile aynıdır. 9 ayardan düşük alaşımlar 9’luk alaşım gibi davranırlar. Düşük ayarlı alaşımlarda ısıtma indirgeyici atmosferde veya kapalı ortamlarda yapılmalıdır. Isıtma işlemi, kimyasal dayanıklılığı arttırmakta ve çatlak oluşma olasılığını düşürmektedir. Suda hızlı şekilde soğutulan bazı alaşımlar çatlayabilmektedir. Birçok alaşım yaşlandıkça sertleşmekte, bir çoğunda ise, mekanik işlem yapılan kısımlarda aşınma belirtileri sergilenmektedir. Sonuç olarak aynı alaşımdan alınacak farklı davranışlar sergileyebilmektedir. Düşük ayarlı alaşımlar kuyumculuk için uygun değildir. Kolaylıkla matlaşmakta, renklerini ve parlaklıklarını kaybetmektedirler. Kimyasal aşınmalara karşı zayıftırlar. Yaşlandıkça hava ve suya karşı dayanıklılıkları değişebilmektir. Sık ısıtılmamalıdır. Çünkü, incelme %20’den düşükse, taneler büyümekte ve zayıf bir yapı meydana getirmektedir. Yoğun işleme ve ısıtmadan dolayı oluşan portakal kabuğu şeklin yüzeyi tane kenarlarını zararlı şekilde genişletmektedir. Fazla Cu içeren 750 milyemlik alaşımlar, işlendikten sona ısıtılmamalıdır. Vıtıello, 1995,s140 Kısacası saf bir metali binde bir oranında dahi olsa başka bir metalle alaşım yapacak şekilde birleştirirsek bazı özelliklerini değiştirebiliriz. Metallerin işlenmesinde kolaylık sağlayacak bu alaşımlar metalin görüntüsüne de ayrı bir hava katmaktadır. Ayar Saflık Saf altın Alaşım % Renk Yoğunluk g/cm2 Katılaşma 0C Sıvılaşma 0C Tavlama 0C 24 sarı 1064 1064 200 23,76 990 99 Ti Sarı 19 1080 1090 500 22 917 Standart sarı 995 1020 600 22 917 Koyu sarı 694 982 600 21 875 8Cu Sarı-pembe 940 964 700 21 875 Cu pembe 928 952 700 21 875 Cu Kırmızı 926 940 700 18 750 Cu Standart sarı 885 895 550 18 750 16Ag 9Cu Açık sarı 895 920 550 18 750 9 Ag16 Cu pembe 880 885 550 18 750 Cu kırmızı 890 895 550 18 750 15Pd10CuNi beyaz 1095 1150 730 14 585 10Pd, beyaz 1015 1125 800 14 585 30 Ag Standart sarı 820 885 650 14 585 9 Ag Kırmızı 850 885 650 Tablo-3. Tipik altın alaşımlarının genel özellikleri tablosu Altının Çeşitli Nedenlerle Göstermiş Olduğu Reaksiyonlar •Hava ile reaksiyonu; Altın havada normal koşullarda kararlıdır. •Su ile reaksiyonu; Altın su ile reaksiyona girmez. •Halojenler ile reaksiyonu; 2Auk + 3CI2gà 2AuCı3k 2Auk + 3Br2gà 2AuBr3k 2Auk + I2gà 2AuIk •Asit ile reaksiyonu; Altın kral suyu olarak adlandırılan 31 oranında hazırlanmış hidroklorik asit Nitrik asit çözeltisinde çözünür. •Baz ile reaksiyonu; Altın sulu baz çözeltileri ile reaksiyon vermez. Altının Diğer Kullanım Alanları üretilen altının büyük bir kısmı darphanelerde para karşılığı olarak stok edilmekte, yani uluslar arası mali işlerde kullanılmaktadır. Geri kalan kısmı ise, kuyumculuk ve süs eşyası, elektronik ve bilgisayar endüstrisi, kimya ve ilaç endüstrisinde tüketilmektedir. Sanayide altın, altın-gümüş ve altın-paladyum alaşımları elektrik anahtarı kontaklarında, elektronik devrelerde, telefon santrallerinde ve uzay araçlarında kullanılır. Altın-bakır ve altın-gümüş-bakır-çinko-kadmiyum alaşımlarından lehim işlerinde faydalanılır. Dişçilikte kullanılan altın-bakır-gümüş alaşımlarından yavaş yavaş vazgeçilmekte ve onun yerine daha ekonomik olduğu için altın oranı %15in altında olan, altın-gümüş-bakır-platin –paladyum-iridyum alaşımları kullanılmaktadır. Altın, elektrik ve ısı iletkenliği, sıcakta yükseltgenmemesi, kimyasal aşınmalara karşı dayanımı gibi özellikleri nedeni ile aranan bir metaldir. Saf altından düşük sertliği, dövülebilirliği gibi mekanik özellikleri nedeni ile laboratuar araç ve gereçleri yapımında da kullanılır. Altın Oluşumu Altın doğada saf halde nabit altın, gümüşle yaptığı bir alaşım olan elektrum halinde veya tellüridler halinde bulunmaktadır. Altın kuvars damarlarından bazen piritle beraber bulunur. Bunun dışında, kalkopirit, arsenopirit ve pirotin içinde de önemli miktarlarda yer alabilmektedir. Bazen altın, minerallerde gözle görülebilir biçimde bulunabilir. Bu pek sık rastlanan bir durum değildir. Çünkü genellikle tamamen o mineral ile bileşim halindedir. Bu tip durumlarda içinde altın buluna minerallerin ekonomik değeri artmış olur. Altın doğada başlıca magmatik ve tortullaşma olayları sırasında oluşmuştur. Altın yatakları, yatağın kökenine ve bulunuş biçimine göre yapılan ve morfolojik olarak tanımla bilecek bir sınıflamaya göre altı grupta toplanabilir 1-Altın İçeren Sülfür Yatakları Denizaltında oluşmuş volkanik kayaçlarla birlikte buluna bu tür yataklar bakır, kurşun ve çinko üretim amacıyla yurdumuzda çok eski zamanlardan beri işletilmemişse de, altının bir yan ürün olarak elde edilebilmesi, ancak bakır elektroliz yöntemi ile saflaştırılması geliştirildikten sonra mümkün olabilmiştir. 2-Epitermal Yataklar bu yataklar günümüzde veya yakın geçmişte etkin olmuş sıcak su kaynaklarına bağlı olarak, çöküntü alanlarında değişikliğe uğramış ve/veya parçalanmış kayaçlar içinde kuvarslı damarlar veya saçınımlar olarak bulunurlar. Bu tür yataklarda altınla birlikte arsenik, antimon, gümüş, cıva, talyum ve bizmut bulunabilir. Altınlı kuvars damarlarında altın genellikle gözle görülebilir boyutlardadır 100 mikrondan daha büyük. 3-Ultramafik Kayaçlarla İlişkili Yataklar Ultramafik kayaçların mineral taşıyan sıcak su bölümlerinin, diğer bir deyimle hidrotermal çözeltilerin, etkisi ile değişikliğe uğrayarak karbonatlaşması ve silisleşmesi ile listvenitler oluşur. Bu tür kayaçlar içinde cıva, arsenik, kobalt, nikel ve altın cevherleşmeleri bulunmaktadır. Altın 10-50 mikron boyutlu ince taneler halindedir ve dağılımı oldukça düzensizdir. 4-Altın İçeren Skarnlar Skarnlar yerkabuğunun derinliklerinde sokulum yapmış magmatik kayaçlarla kireçtaşı veya dolomit gibi karbonatlı kayaçların başkalaşım kuşaklarında bulunurlar. Bakırca zengin olan bazı yataklarda altın üretebilir düzeye ulaşmaktadır. 5-Plaser Altın Güncel Yatakları Bunlar kumlar ve çakıllar içinde, genellikle akarsu havzalarında bulunan altın yataklarıdır. Üretilebilme kolaylıklarından dolayı çok eski zamanlardan beri işletilmişlerdir. Altın tanelerinin boyutları ve yatak içinde dağılımı oldukça düzensizdir, tanelerin boyutları mikronlardan yumruk büyüklüğüne kadar değişebilmektedir. 6-Altın İçeren Porfiri Bakır Yatakları Porfiri bakır yatakları düşük bakır içerikli, magmatik sokulumlar içerisinde damarcıklı ve saçılmış cevher mineralli çok büyük ölçekli yataklardır. Bu tür yataklardan cevher üretimi genellikle açık işletme yöntemi ile yapılmakta ve cevher zenginleştirme yöntemleriyle bakır konsantresi elde edilmektedir. Bu yataklardan üretilen cevherden de altın yan ürün olarak bakırın elektrolizi sırasında elde edilmektedir. Metalik Maden Yatakları, 2001, Gümüş Ag Gümüşte altın gibi eski çağlardan beri kullanılmakta olup, kolay işlenebilir olması ve çok iyi parlayabilme özelliğinden dolayı kuyumculukta sıkça kullanılmaktadır. Resim 3 Gümüş Gümüşün Genel Özellikleri Özgül ağırlığı Ergime noktası 9620C Kaynama noktası 22100C Çekme dayanımı 12 kg/mm2 Sertlik Renk ve şeffaflık Gümüş beyaz, dış etkilerle siyahımsı, opaktır. Çizgi rengi Gümüş beyazı Parlaklık Metalik Kristal sistemi Kübik Kristal biçimi Uzunlamasına tel şekilli veya pulsu, masif, kübik- oktahedral kristalleri nadirdir. Ayırıcı özellikleri Renk, nitrik asitte kolay çözünürlük İşlenebilir parlak beyaz bir metaldir. 2,5 mikron kalınlığında levhalar üretebilmekte, arasından yeşil-mavi bir ışık geçmektedir. Mohs ölçeğine göre sertliği 2,5-3 arasında olup, saf altından biraz daha serttir. Altından sonra en iyi işlenebilir metal olup, genellikle alaşımları kullanılır. Diğer değerli metallerde olduğu gibi ayarı binlik sistemde ifade edilir. En iyi elektrik ve ısı iletkenidir. Tüm metaller arasında ışığı en iyi yansıtandır. Bu ışık, görünen ışık ve enfraruj ışığıdır. Aynaların imalinde kullanılır. Beyaz görünmesinin nedeni, ışık spektrumunda bulunan tüm ışınları homojen şekilde yansıtmasıdır. Ultraviyole ışınlarda gümüşün davranışı kötüleşmek, yerine radyum gibi diğer metaller kullanılmaktadır. Gümüşün bozulması engellenemediğinde, yerine daha az yansıtıcı, ancak dengeli metaller kullanılır alüminyum, krom, radyum gibi. Gümüş buharı mavimsi olup kaynama sıcaklığında ortaya çıkar. Saf gümüş havadan sudan etkilenmez. Yalnız eriyik halde iken havadaki oksijeni emerek bünyesine absorbe eder, tam donarken birden bıraktığı içinde saf gümüş külçelerinin içinde birçok hava boşluğu bulunmaktadır. Binde bin oranında iken ısıtıldığında ve soğutulduğunda bozulma göstermez. Gümüşçülerin saflık kontrolü bu özelliğe dayanmaktadır. Kırmızılaşıncaya kadar ısıtılarak havada soğumaya bırakılır. Dış yüzeyi gri veya siyah renge dönüşürse, gümüş saf değildir. Eğer metal aynı kalmış ise saftır ya da çok az oranda yabancı madde veya paladyum, platin gibi asil metaller içermektedir. Bu son şeklinde gümüş daha değerli olabilmektedir. Soda ve sudkostiğe erimiş halde olanlarına bile dirençli olup, kimyasal ürün tesislerinde sıkça gümüş kazanları kullanılmaktadır. Gümüşü en kolay eriten asit nitrik kezzap asit olup, gümüş nitrat ortaya çıkarmakta, asidin bir kısmı kırmızı-kahverengi, zehirli ve tahriş edici dumanlar çıkarmaktadır. Nitrik asit altını eritemediğinden bu asit iki metali ayrıştırmakta kullanılır. Bu ayrıştırma, metaller alaşım halinde olduğunda da kullanılabilmektedir. Fosforik asitte iyi bir direnç göstermekte olup, ıslak halde iken klor, brom, iyot ve türevleri olan asitler tarafından klorik, bromik ve iyodik aşındırılmaktadır, ancak erimemektedir. Soğuk ve %80 derişikliği geçmeyen sülfürük asitlere dayanmaktadır. Bu nedenle ağartma banyosunun derişikliğine önem vermek gerekir. Derişik sıcak sülfürik asitte kolayca erirken, sıcak sulandırılmış asitten pek etkilenmemektedir. Suda eriyebilen siyanürler hava ve oksijenli sulu ortamlarda gümüşü kolayca eritebilmektedir. Soğuk halde iken ozon ile oksitlenmekte, çok dayanıklı bir metal olan siyah gümüşü ortaya çıkarmaktadır. Gümüş, kükürt içeren maddeler tarafından kolayca çözülmekte, siyah kükürt meydana gelmektedir. Bu kaplama alttaki metali koruyamamaktadır. Gümüşün Korunması Gümüşü kolayca çözebilen gazlı maddelerden bir tanesi de sülfürik asittir. Sanayinin gelişmesiyle birlikte havaya yüksek miktarda sülfürik kimyasalı karışmakta, bu da gümüşün yapısını etkilemektedir. Gümüşü bu etkilerden korumak için; -Hava geçirmeyen plastik poşetlerin kullanılması, -İnce bir katman parlak nikelajın üzerine galvanizli radyum, -Saydam boya tabakaları eğer korunmayan bir taraf oksitlenmeye uğrarsa nesne çirkin bir hal alabilmektedir. -Gözle görünmeyen kaplamalar sağlayan kimyasal eriyik banyoları, -Berilyum ile yapılan galvanizleme, -Sabitleştirme banyosunda galvanizleme yapılmalıdır. Vıtıello, 1997, s70 Gümüşün Çeşitli Nedenlerle Göstermiş Olduğu Reaksiyonlar Hava ile Reaksiyonu Gümüş metali normal koşullar altında havada kararlıdır. Su ile Reaksiyonu Gümüş metali temiz su ile reaksiyon vermez. Halojenler ile Reaksiyonu Gümüş halojenler suda az çözünen gümüş tuzlarıdır. Çözünürlükleri F’dan I’ya doğru azalır. Asit ile Reaksiyonu Gümüş metali sıcak, derişik sülfürik asit içerisinde çözünür. Ayrıca seyreltik ve derişik nitrik asit içerisinde de çözünür. Gümüşün Diğer Kullanım Alanları -Metalik olarak kuyumculukta, -AgBr bileşiği fotografçılıkta, -Diş protezlerinin yapımında, -Elektrik kontaklarında, -Gümüş-çinko ve gümüş-kadmiyum pillerin yapımında, -Aynaların kaplanmasında, -Yükseltgenme reaksiyonlarında katalizör olarak, -Gümüş klorür camlara şeffaflık vermek için, bir çok ülkede bozuk para yapımında kullanılmaktadır. Gümüş Oluşumu Magmanın ayrımlaşması sırasında sürekli sıvı ve gaz fazı içinde konsantre olan gümüş erken magmatik, pegmatitik ve pinömatolitik evrelerde yatak oluşturacak miktarlarda zenginleşememektedir. Hidrotermal çözeltilerde sülfatlı ve klorlu bileşikler halinde çözünmekte ve taşınmaktadır. Mezotermal ve özellikle epitermal evrede kayaçların içinde saçılıkmlı olarak veya diğer metallerle birlikte yatak oluşturmaktadır. Hidrotermal gümüş yatakları genellikle andezitik ve dasitik bileşimli volkanik kayaçlarla, ender olarak da granitoyitik bileşimli derinlik kayaçlarıyla ilişkili olarak ortaya çıkmaktadır. Volkanik kayaçların içindeki yataklar daha çok graben sistemleriyle veya volkan konilerinin çevresindeki konik, dairesel veya ışınsal konumlu kırık hatları ile ilişkili damar tipi yataklar şeklindedir. Derinlik kayaçların bağlı gümüş yatakları ise damar, ağsal damar veya kontakt-metazomatik cevherleşmeler şeklindedirler. Diğer metallerden bağımsız gümüş zenginleşmelerine pek rastlanılmaktadır. Gümüş esas olarak Sn, Au, Cu, Zn, U, Sb, Hg ve Pb yataklarında cevherin yan ürünü olarak kazanılmaktadır. Eğer Ag tenörü yüksek ise bu yataklar sadece Ag için de işletilebilmektedir. Dolayısı ile Ag yataklarının oluşumu Sn, Au, Sb, Hg ve Pb yataklarının oluşumu ile ilişkilidir. Yüzey şartlarında gümüşün sülfid mineralleri kolaylıkla çözünerek sülfat bileşikleri halinde çözeltilere katılır. Semetasyon zonunda nabit Ag veya klor bileşikleri halince çökelerek semetasyon zonu zenginleşmeleri oluşturabilir. Bu yataklarda gümüş düzensiz yığışımlar, ince filmler veya dendtritik kümeler halinde yığışmaktadır. Ender olarak da plaserler içinde konsantre olabilir. Metalik Maden Yatakları, 2001, Platin Pt Platin bazı metalleri bünyesinde barındırmasından dolayı sonlarına kadar altına göre çok daha ucuza satılmaktaydı. Ama sonra saf hale getirilip elementsel özelliklerinin ortaya çıkarılmasıyla birlikte değerli metaller arasına adını yazdırmıştır. Resim 4 Platin Platinin Genel Özellikleri Özgül ağırlığı 21,45 Ergime noktası 17690C Kaynama noktası 38250C Çekme dayanımı 25 kg/mm2 Sertlik Renk ve şeffaflık Çelik grisi-koyu gri, opak. Çizgi rengi Gri Parlaklık Metalik Kristal sistemi Kübik Kristal biçimi Kübik kristaller çoğunlukla küçük taneler ve pullar halinde. Ayırıcı özellikleri Renk, özgül ağırlık. Platin kolayca dövülebilen, çok yüksek ısı dayanımına sahip, yumuşak ve sünek bir metaldir. Tel ve levha haline getirilebilir. Özgül ağırlığı fazla olduğundan filizinde bulunan diğer kumlardan kolayca yıkanarak ayrılırlar. Isıtıldığında oksitlenmeyen, parlaklığını muhafaza eden, asitlerden etkilenmeyen yoğun bir metaldir. Platinin rengi gümüşteki gibi temiz beyaz olmayıp gri-beyazdır. Eritilmesi sırasında soda, sudkostik, peroksit, siyanür, demir siyanürü, kükürt, nitrat ve fosfor, arsenik karbon gibi zehirli gazları ortaya çıkaran maddelerden sakınmak gerekir. Çok düşük miktarlarda diğer metaller ile alaşım haline getirildiğinde hemen özelliklerini yitirmektedir. Piyasada dört çeşit platin bulunmaktadır A, B, C, D. A platin 999,9 kuyumculukta kullanılmamaktadır. B platin 999 özel saf platin veya rafine saf platindir. C platini 995 analiz laboratuarlarında ve anot olarak kullanılmaktadır. D platin 990 kuyumculukta kullanılanıdır. Kimyasal özellikleri, sadece yüksek sıcaklıklarda farklılık göstermektedir. Fiziksel özellikleri için bu geçerli değildir. Aşağıdaki tablodan binde 10’luk bir farkla sertliğin arttığı görülmektedir. Piyasadaki Platin Çeşitleri A B C D Tekrar ısıtılmış telin çekmeye karşı dayanıklılığı 18 22 24 26 Saf hale getirilmiş telin çekmeye karşı dayanıklılığı 34 35 35,5 45,5 Tekrar ısıtılmış platinin sertliği 40 40 50 52 Çekil ile işlemek için sıcaklık 0C 800-1200 800-1200 800-1200 800-1200 Tablo 4 Piyasadaki Platin Çeşitleri Vıtıello, 1995, s79 Çeşitli Nedenlerle Göstermiş Olduğu Reaksiyonları Hava ile Reaksiyonu Platin metali havada hiçbir sıcaklıkta okside olmaz. Halojenler ile Reaksiyonu Platin metali çok dikkatli bir şekilde flor gazı ile reaksiyona sokularak PtF6 ve PtF54 bileşiğini oluşturur. PtF54 bileşiğinin de bozunması ile PtF4 elde edilir. Ptk + 3F2gà PtF6s [koyu kırmızı] 4 Ptk + 10F2gà PtF5s [açık kırmızı] PtF5kà PtF6s + PtF4s [sarı-kahverengi] Platin metali klor, iyot ve brom gazı ile aşağıdaki reaksiyonları verir. Ptk + 2CI2g à PtCI4kkırmızı-kahverengi Ptk + 2Br2g à PtBr4ksiyah-kahverengi Ptk + 2I2g à PtI4ksiyah-kahverengi Platin klor ile kontrollü reaksiyonu sonucunda iki farklı formda PtCI2 bileşiği oluşur. Ptk + CI2g à PtCI2k koyu kırmızı veya zeytin yeşili Asit ile Reaksiyonu Platin metali kral suyu HNO3HCI 13 hariç hiçbir asit ile reaksiyon vermez. Platinin Diğer Kullanım Alanları -Laboratuarda tel olarak alev deneyi için, -Saf platin, kral suyu hariç hiçbir bileşikten ve yüksek sıcaklıktan etkilenmediği için çeşitli laboratuar cihazlarının yapımında, -Saf platin yumuşak olduğu için Cu, Au, Ir, Pd ve w gibi metallerle yaptığı alaşımları elektrik malzemeleri ve termoelektrik pilleri yapımında, -Cis-platin [PtCI2NH32] kompleksi bileşiği ilaç yapımında ve kanser tedavisinde, -Platin rezistans telleri yüksek sıcaklıklara dayanıklı olduğu için elektrikli fırınların yapımında, -Arabalardaki hava kirliliğini önleyici donanımların yapımında, -Diş protezlerinde, -Kobalt-platin alaşımı manyetik özelliğe sahip olduğundan bir çok uygulamada, -Platin metali çok yüksek hacimlerde hidrojen gazını absorblama ve ısıtıldığında hidrojeni açığa çıkarma özelliğine sahiptir. Bu nedenle arabaların benzin depolarının yapımında, -Ham petrolün işlenmesinde ve sülfürik asit eldesinde katalizör olarak, -Kuyumculukta. Platin Oluşumu Platin, iridyum, osmiyum, rutenyum, rodyum ve paladyum elementlerine platin grubu elementleri denir. Bunlar çok değişik minerallerin yapısında, diğer elementlerin yerini alarak bulunurlar. Nabit, halde iken ise tek başlarına değil birbirleriyle alaşım halinde bulunurlar. Oluşumları ise; Platin grubu metallerden platinyum, iridyum ve osmiyum ultrabazik kayaçlarda daha çok nabit alaşımlar şeklinde, platinyum ve paladyum ise bazik kayaçlarda bakır ve nikel ile beraber sülfid mineralleri halinde bulunurlar. Pinömatolitik- hidrotermal süreçlerle platin grubu metallerin zenginleşmesi mümkündür. Diğer taraftan, birincil yatakların veya düşük konsantrasyonlarda platin grubu metal bulunduran kayaçların yakınında plaser yatakları gelişir. Buna göre platin grubu metal yatakları oluşumlarına göre erken magmatik evre, hidrotermal ve plaser yatakları olmak üzere üç gruba ayrılabilir. Metalik Maden Yatakları, 2001, Rodyum metali kuyumculukta, bazı özelliklerinden dolayı, direkt olarak model yapımında kullanılmamakta olup ve yine bu özellikleri sayesinde ise modellerin galvanik olarak kaplanıp, parlak ve dış etkilere karşı son derece dirençli olmalarını sağlamaktadır. Resim 5 Rodyum Genel Özellikleri Özgül ağırlığı Ergime noktası1960 Kaynama noktası3700 Mineral sertliği6-6,5 Renk Gümüş beyazı Rodyum havaya karşı tamamen dayanıklı olduğundan metallerin galvaniz olarak kaplanarak uzun süre parlak kalmalarını sağlar. Aynı zamanda aşınmaya karşıda bir direnç oluşturmaktadır. Rodyum kral suyu da dahil hiçbir asitten etkilenmez. Ancak sıcak halde sülfürik asitte eriyebilmektedir. Isıtılmış metale gaz halindeki klor temas ettirildiğinde klorür meydana gelmektedir. Alternatif olarak 125-150°C’lik kapalı tüplerde drişik asit ve sodyum klorür ile ısıtılmaktadır. Tüm metallerde olduğu gibi, Rh ne kadar çok toz halinde ise, o kolay solüsyon haline geçmektedir. Hava ile temas halinde ısıtıldığında 300°C’de oksitlenmeye başlamakta, sıcaklık arttıkça hızlanmakta, 900-1300°C arasında buharlaşmaktadır. Rodyum kaplı bir nesne ısıtıldığında, Rh gözenekli ve ince olduğunda alttaki metal etkilenir.vıtıello,1995, s83 Kaplama Rodyum beyaz parlak bir metal olup, yansıtma gücü Ag’ninkinin %80’olup, ultraviyole ışınlarında Ag’ninkinden üstündür. Rodyumun tersine Ag’nin yüzeyi Ag oluştuğundan bulanıklaşır. Rodyum ise kesinlikle bozulmamaktadır. Bu metal, yansıtıcı sanayide başarılı şekilde kullanılmakta olup erime sıcaklığı 1966°C’dir. Rodyum banyoları sülfürik ve fosforik asit içerirler. Her ikisiyle de son derece iyi sonuçlar elde edilmektedir. Genelde litre başına metal içeriği 2 ila 2,5g arasındadır. Rahatlık açısından derişik rodyum tuzu, fosfat ya da sülfatından yola çıkılmakta, su ile karıştırılıp asit eklenmektedir. Nüfuz etme gücü çok yüksek olup, bu açıdan altın ve gümüşe saniyede beyaz parlak bir katman ortaya çıkmaktadır. Ancak doğrudan Ag’nin Rh ile kaplanması tavsiye edilmemektedir. Rodyum katmanı o kadar incedir ki Ag’nin bozulmasını engelleyemez. Ayrıca, doğrudan rodyum kaplama işlemi, başarılı olmayabilir. Bu amaçla Ag ile Rh arasına parlak nikelaj kaplama işlemi uygulanır.Vıtello, 1995, s389 Çeşitli Nedenlerle Göstermiş Olduğu Reaksiyonlar Hava ile reaksiyonu Rodyum metalinin atmosferik etkileşimlere karşı çok iyi bir koruma mekanizması ile 600ºC de ısıtılması ile rodyumIII oksit bileşiği oluşur. Su ile reaksiyonu Rodyum metali normal koşullar altında su ile reaksiyon vermez. Halojenler ile reaksiyonu Rodyum metalinin flor gazı ile doğrudan reaksiyonu sonucunda yüksek aşındırıcı özelliğe sahip Rh Fe bileşiğini oluşturur. RhF6 bileşiğinin dikkatli bir şekilde ısıtılması ile de koyu kırmızı RhF5 bileşiği elde edilir. Asit ile reaksiyonu Rodyum metali kral suyu dahil hiçbir asit ile reaksiyon vermez. diğer Kullanım Alanları •İnce toz halinde rodyum katalizör olarak korozyona dayanıklılığı ve parlaklığı nedeniyle mücevher yapımında •Elektriğe karşı düşük derecede korozyona karşı yüksek derecede dayanıklı olması nedeniyle elektrik kontakları yapımında •Platin ve paladyumlu alaşımlar çok sert özelliğe sahip olduğundan elyaf, ocak sarımları gibi yüksek sıcaklık gerektiren aletlerin yapımında. Paladyum 1800’lü yıllarda keşfedilmiş olup, platin benzeri metaller arasında en ucuzu olduğundan daha çok beyaz altın alaşımlarına renk ve işlenebilirlik özelliği katmak için kullanılmaktadır. Resim 6 Palladyum Genel Özellikleri Ergime noktası 15520C Özgül ağırlığı 12g Kaynama noktası 29630C Mineral sertliği 4,75 Renk gri beyazı Paladyum genellikle platinle beraber bulunur. Üretimi talebi aşmakta ancak aynı ailenin diğer metalleri ile bir arada bulunup çıkarıldığından üretimi sınırlandırılamamaktadır. Daha çok beyaz altın alaşımlarında kullanılır. Paladyum alaşımlı beyaz altınlar diğer nikel alaşımlı beyaz altınlara oranla daha yumuşak ve kolay işlenebilir olduklarından taş yuvaları yapımlarında kullanılmaktadır. Paladyum hava ve insan teri ile bozulmaz, düşük bir hacim kütlesi vardır ve kolaylıkla soğuk halde 0C arasında hava ile temasta ısıtıldığında, metalin tek dengeli oksidi olan koyu yeşil renkteki paladyumoksit’e üzerinde lacivert-yeşil renkte Pd+PdO karışımına dönüşürken, 8700C’yi geçince yeniden metal elde edilmektedir. Daha yüksek sıcaklıklarda oksijen emdiğinden ağırlığı artmakta ve dengeli bir alaşım halini almaktadır. 13000C’yi geçince oksijen açığa çıkarmaktadır. Uçucu oksitler oluşturmaz. Hidrojenli ortamda eritildiğinde hidrojeni emer. Ezerek mikronun onda biri kalınlık elde etmek mümkün olup, sertliği 1000’lik platin kadardır. Tentürdiyot platini etkilemezken, paladyuma koyu renk vermektedir. Kırmızı renkli sıcaklıklarda paladyum soda, sudkostik, siyanür, sodyum ve potasyum nitrat, fosfor, arsenik, silisyum ve karbon tarafından etkilenmektedir. Kral suyunda platinden daha kolay erimektedir. 1803 yılında keşfedilmiş olup, takip eden iki yılda aynı ailenin diğer üç metali bulunmuştur. İşlenebilirliğini arttırmak amacıyla nikel, rodyum ve rutenyum gibi diğer metallerle 950’lik alaşımlar haline getirilmektedir. Makine ile işlendiğinde vazelin, el ile işlendiğinde sıvı sabunun yağlayıcısı olarak kullanılması tavsiye edilmektedir. Vıtello, 1995, s82 Çeşitli Nedenlerle Göstermiş Olduğu Reaksiyonlar Hava ile reaksiyonu Paladyum metalinin oksijen ile ısıtılması sonucunda paladyum II oksidi oluşur. 2Pdk+O2g → PdOk siyah Halojenler ile reaksiyonu Paladyum metali çok dikkatli bir şekilde flor gazı ile reaksiyona sokularak Pd tuzu olan Pd2+PdF62- elde edilir. 2pds+3F2g → 8Pd9PdF6s Brom ile ise paladyum II bromürü oluşturur. Pdk+CBrg → PdBr2k kırmızı-siyah Asit ile reaksiyonu Platin grubunun nitrik asitte çözünen tek metalidir. Diğer Kullanım Alanları •Beyaz altın gibi altın alaşımlarını renksizleştirmek için •Hidrojen gazı sıkıştırmada •Diş protezlerinde •Saat ve ameliyat aletlerinin yapımında kullanılmaktadır. KULLANILAN DEĞERSİZ METALLER Kuyumculukta değersiz metaller genellikle soy metallere katkı maddesi olarak kullanıldığından en az onlar kadar önemlidir. Bakır değersiz bir metal olmasına karşı kuyumcular açısından son derece önemlidir. Çünkü yapılan hemen hemen tüm alaşımlarda kullanılmaktadır. bu da ortaya çıkan yeni metale çeşitli renk ve mekanik özellikler kazandırmaktadır. Resim 7 Bakır Genel özellikleri Ergime noktası10830C Kaynama noktası29270C Özgül ağırlığı8,92 Mineral sertliği3 Renk Bakır kırmızısı Parlaklık Metalik Çizgi rengi Metalik bakır kırmızısı Kristal sistemi Kübik Kristal biçimi Nadiren kübik kristaller halinde çoğunlukla uzunlamasına yassı biçimli Ayırıcı özellikleri Renk ve kırılganlık, nitrik asitte kolay çözünürlük Bakır doğada saf olarak bulunduğu gibi en çok bakır cevherlerinden elde edilir. Metaller arasında gümüşten sonra ısı ve iletkenlik özelliği en iyi olan elementtir. Sıcak ve soğuk işlemeye elverişlidir. Bakıra kaynak yapılabilir ancak saf olarak döküm yapılmaya müsait değildir. Kuru havada ve normal ısıda yavaş yavaş okside olur ve üzeri yeşil bir tabaka ile örtülür. Ateşte ise çabuk okside olarak siyah renge dönüşür. Bakır sülfürik asit ve tuzruhu karşısında yavaş yavaş, nitrik asitte ise çabuk ve zehirli gazlar çıkartarak çözülür. Piyasada yeterli saflıkta bakır bulunmakta olup en iyisi 999’luk elektrolitik bakırdır. Genelde katot halde bulunmakta yüzeyleri çıkıntılarla dolu olmaktadır. Bu katotların kullanılmadan önce eritilmeleri gerekmektedir. Piyasadaki bakır çeşitleri ise şunlardır; •Katotlar halinde elektrolitik bakır Cu 999 •Eritilmiş elektrolitik bakır •Elektriksel amaçlı kullanılmayan bakırCu 9997 •Arsenik içeren bakır oksitlenmeye ve sıcağa karşı dayanıklıdır. Ayarı 997 olup arsenik, gümüş ve nikel içerir. vıtıello, 1995, s79 Bakır ayrıca fazla kullanılan bronz, pirinç ve alpaka’nın temel maddasidir. Bu alaşımların oranları ise şu şekildedir; Bronz; %75 bakır, %25-12 kalay Pirinç; %72 bakır, %28 çinko Alpaka; %50-90 bakır, %31-19 çinko, %19-13 nikel Çeşitli Nedenlerle Göstermiş Olduğu Reaksiyonlar Hava ile reaksiyonu Bakır metali normal koşullar altında havada kararlıdır. Isıtılarak oksijen ile reaksiyonu sonucunda Cu2O oluşur. Halojenler ile reaksiyonu Cuk+ F2g → CuF2kbeyaz Cuk+Cl28g → CuCl2ksarı-kahverengi Cuk+Br2g → CuBr2ksiyah Asit ile reaksiyonu Bakır metali sıcak derişik sülfürik asit ile reaksiyonu sonucunda CuII çözeltisi oluşturur. Aynı zamanda açığa hidrojen gazı çıkar. Cus+H2SO4ag → Cu2+ag+SO42-ag+H2g Bakır metali seyreltik ve derişik nitrik asitte çözünür. Diğer Kullanım •Bakır tel yapımında •Yüksek frekans hattı yapımında •Müzik enstrümanları yapımında •Renkli cam yapımında •Vakum tüpleri, katot, ışık tüpleri, mikrodalga fırınlarda •Kabartma metal olarak •Elektrik endüstrisinde •Bakır sülfat tarım zehri olarak ve suların saflaştırılmasında kullanılmaktadır. Oluşumu Bakır, ultramafik magmanın kristalizasyonu sırasında, liküasyon evresinde bir miktar çökelerek nikelle birlikte pirrotinli sülfid yataklarının oluşumunu sağlar. Fakat daha çok sıvı faz içinde konsantre olarak pinömatolitik, hidrotermal ve sedimanter yatakların oluşumuna imkan verir. Yüzey şartlarında ise birincil Cu minareleri kolaylıkla ayrışır ve çözünmüş halde uzun mesafeler taşınabilir. Böylece cu yatakları erken magmatik evreden sedimanter ve rezidüel zenginleşmeye kadar hemen her ortamda oluşabilmektedir. Metalik maden yatakları, 2001, s28 Saf nikelin çok az kullanım alanı olduğu gibi kuyumculukta sadece beyaz altın alaşımlarında ve nikel kaplamalarında kullanılır. Resim 8 Nikel Genel Özellikleri Ergime noktası 14530C Kaynama noktası29130C Buharlaşma noktası27300C Özgül ağırlığı 8,9 Mineral sertliği4 Renk Beyaz Nikelin en saf hali elektrolitik olanıdır. Eritilmeden veya haddelenmeden önce, dikdörtgen veya kare şekilli, girintili çıkıntılı yüzeylere sahiptir. Mıknatıs tarafından çekilebilmektedir. Nikel nemli havada yavaş yavaş, ateş altında ise çok çabuk okside olmaktadır. Saf nikel hidroklorik ve sülfürik asitte yavaş yavaş, nitrik asitte ise hızlı bir çözünme gösterir. Piyasada nikel damla, katot ve külçe halinde bulunmakta ve ayarı 985 ila 995 arası saflıkta değişmektedir. Vıtıello, 1995, s78 Kaplama Altın alaşımı olmayan metallerde, altın kaplamaya ya da değerli olmayan alaşımlarda ya da gümüş alaşımlarında yapılacak rodyum kaplamaya zemin olarak kullanılabilir. Gümüşün hava ile teması sonucunda bozulmasını engellemek amacı ile başvurulan metotlardan biri rodyum kaplamadır. Yeterli kalınlıktaki bir katman son derece pahalı olacağından zemin olarak nikelaj işlemi durumlarda parlak nikelajda yeterli olabilmektedir. Vıtello, 1995, s377 Çeşitli Nedenlerle Göstermiş Olduğu Reaksiyonlar Hava ile reaksiyonu Nikel metali normal koşullar altında hava ile reaksiyon vermez. Yüksek sıcaklıklarda nikel ile oksijen arasındaki reaksiyon sonucunda nikelII oksit oluşur. Su ile reaksiyonu Nikel metali normal koşullar altında su ile reaksiyon vermez. Halojenler ile reaksiyonu Nikel metali flor gazı ile çok çabuk reaksiyon verir. Bu nedenle de flor gazını korumak için hazırlanan kapların yapımında kullanılır. Nik+Cl2g → NiCl2ksarı Nik+Br2g →NiBr2ksarı Asit ile reaksiyonu Seyreltik sülfürik asit ile yavaş bir şekilde reaksiyona girerek hidrojen gazı ve sulu NiII çözeltisini oluşturur. Diğer Kullanım Alanları •Paramanyetik özelliğinden dolayı dış etkilere karşı dayanıklıdır. Bu nedenle eşyaların üzerlerinin elektrolitik kaplanmasında. •Aşınmaya karşı dirençli alaşımların eldesinde •Pillerin ve akülerin yapımında •Cama yeşil renk vermek amacıyla •Özel çeliklerin yapımında •Madeni paraların yapımında Oluşumu Nikel minareleri birçok jeolojik ortamda yatak ve kayaçların bileşimine girmektedir. Ancak ekonomik nikel yatakları başlıca erken magmatik evre sülfid cevherleşmeleri, hidrotermal nikel yatakları ve nikelli lateritler olmak üzere üç şekilde bulunmaktadır. Demir yatakları ve okyanus tabanlarındaki mangan yumrularının Ni miktarları Clark konsantrasyonunun çok üzerinde olup, bunlar nikel yatağı olarak düşünülmemesine rağmen, en azından yan ürün olarak değerlendirilebilir durumdadadır. Ergime noktası düşük metallerden biri olup bu özelliğinden dolayı genellikle kaynak lehimlerinin alaşımında kullanılan bir elementtir. Resim 9 Kadmiyum Genel Özellikleri Ergime Noktası 321˚C Buharlaşma Noktası 765˚C Özgül Ağırlığı 8,65 Mineral Sertliği 2 Renk Gri-Beyaz Görünüş itibariyle daha yumuşak olup yağlı olduğu için çinko ile karıştırılabilmektedir. Sülfirik ve hidroklorik asit ile çinko gibi reaksiyona girip gaz açığa çıkarmamaktadır. Hava ile temas halinde oksitlenirse koyu renkte oksitlenir. Bu renk kadmiyumun tipik rengi olup ayırt edici özelliğidir. Kadmiyum altın ve gümüş kaynaklarının temel katkı maddesidir. Kaynağın erken ergimesini sağlar. Gümüş alaşımlarında ise eğer gümüşün üzerine kakma yapılacak ise kadmiyum katkısı kaçınılmazdır. Erime sıcaklığı çinkoya göre 100˚C daha az olduğundan 750”lik lehimler elde edilmektedir. Isındığında zehirli kahverengi duman çıkardığından son yıllarda kadmiyum yerine başka metaller kullanılmaya çalışılmaktadır. Çeşitli Nedenlerle Göstermiş Olduğu Reaksiyonlar Hava ile Reaksiyonu Kadmiyum metalinin havadaki oksijen ile yanmasıyla kadmiyumПoksit oluşur. 2Cdk+O2g→2Cdok Su ile Reaksiyonu Kadmiyum metali su ile reaksiyon vermez. Holojenler ile Reaksiyonu Cdk+ F2g→ CdF2k beyaz Cdk+Br2g → CdBr2k açık sarı Cdk+I2g → Cd I2k beyaz Asit ile Reaksiyonu Kadmiyum metali seyreltik sülfirik asit içerisinde çözünerek çözeltide CdП iyonu ve hidrojen gazı üretir. Çözeltide [CdOH26]²+ kompleksi halinde bulunur. Kadmiyumun nitrik asit gibi yükseltgen asitlerle verdiği reaksiyon sonucunda kompleks oluşturulması özel şartlar altında gerçekleşir. Baz ile Reaksiyonu Kadmiyum metali sulu alkali çözeltiler KOH içerisinde çözülmezler. Diğer Kullanım Alanları •Düşük erime noktalı alaşımlarda •Yarı iletken olarak •Televizyon tüplerinde kullanılır •CdS sarı pigment olarak •PVC’lerde stabilizatör olarak •Ni-Cd pillerinde •Düşük sürtünme katsayısına sahip olduğu için yıpranmayı önlemek amacıyla. Amerika Birleşik Devletleri’nde yapılan 1991 yılı istatistiklerine göre kullanılan kadmiyumun %45’i pil yapımında,%20’si kaplamalarda,%18’i pigment yapımında,%12’si plastik ve sentetik malzemelerin yapımında,%7 si ise metal alaşımları ve diğer alanlarda tüketilmektedir. Oluşumu Kalkofil bir elementtir. Jeokimyasal davranış olarak Zn’ye büyük benzerlik gösteren kadmiyum özellikle düşük sıcaklıklı hidrotermal ortamlarda çinko minerallerinin bünyesin de Zn’nin yerini olarak zenginleşmektedir. Ayrıca kalkopirit , stannit,galenit,kalkosin ve bornit gibi minerallerin yapısına da kadmiyum olarak kadmiyum üretiminin tamamı Zn,Pb ve Cu minerallerince zengin sülfid damarlarının işletilmesi sırasında yan ürün olarak kazanılmaktadır. Çinkoda ergime noktası düşük metallerden olup bu özelliğinden dolayı genellikle kaynak yapımında renginden dolayı ise beyaz altın alaşımlarda kullanılmaktadır. Resim 10 Çinko Genel Özellikleri Ergime Noktası 419ºC Buharlaşma Noktası 906ºC Özgül Ağırlığı 7,14 Mineral Sertliği 2,5 Renk Açık mavi-Gri Çinko da nikel ve kalay gibi doğada saf olarak bulunmaz. Ama kalaya göre daha çabuk okside asitler hem de bazlar çinkoya etki kırılır ve vurmaya,darbelere karşı dayanıklı gümüş şarnellerin çekim ve bükümlerinde dolgu olarak,beyaz altın imalinde alaşım olarak,altın ve gümüş kaynaklarının hazırlanmasında katkı maddesi olarak kullanılmaktadır. Bazende çinko metalleri korozyona karşı korumak için kaplamalarda kullanılmaktadır. Çeşitli Nedenlerle Göstermiş Olduğu Reaksiyonlar Çinko metalinin yüzeyi havada ince bir tabaka oksit veya karbonat tabakası ile kaplandığında alt tabakalar korozyona karşı tabaka nedeni ile yüzey ancak kaynama noktası kadar ısıtılınca havadaki oksijen ile yanmasıyla çinkoПoksit oluşur. 2Znk+02g→ 2Zn0k beyaz Su ile Reaksiyonu Çinko metalinin yüzeyi hidroksit tabakası ile kaplandığı için su içerisinde çözünmez. Holojenler ile Reaksiyon Znk+Br2g→ ZnBr2k beyaz Znk+I2g→ Zn I2k beyaz Asit ile Reaksiyonu Çinko metali seyreltik sülfirik asit içerisinde çözünerek çözeltide ZnII iyonu ve hidrojen gazı üretir. Çözeltide çinko iyonu [ZnOH26]²+ kompleksi halinde bulunur. Zns+H2SO4aq→Zn²+aq+SO4²aq+H2g Çinkonun nitrik asit gibi yükseltgen asitlerle verdiği reaksiyon sonucunda kompleks oluşturması özel şartlar altında gerçekleşir. Diğer Kullanım Alanları •Metalleri korozyona karşı korumak amacı ile galvanizlenmesinde, •ZnO bileşiği boya, kaucuk, kozmetik, plastik, sabun, printer mürekkebi, ilaç üretiminde, •ZnS bileşiği floresans özelliği sahip olduğu için kol saatlerinde parlak kadranların yapımında, floresans ışıklarda, X-ışıkları ve televizyon ekranlarının yapımında, •Çinko metali kuru pillerde, bozuk para yapımında, •Otomobil endüstrisinde, •Alaşımların eldesinde, •İnsan vücudu için önemli bir element olduğu için vitaminlerin hazırlanmasında kullanılmaktadır. Oluşumu Çinko ile kurşunun kimyasal yakınlıkları bunların hemen her zaman birlikte bulunmalarını sağlamaktadır. Çinko ve kurşun erken mağmatik evrede kayaç yapıcı minerallerin bünyesine ppm mertebesinde ve kimyasal benzerliği bulunan elementlerle yer değiştirerek girmektedir. Çinko daha çok manyetitin içinde konsantre ise daha çok K-feldispat ve mikaların içinde mağmatik evre yataklarında çinko ve kurşun sfalerit ve galenit şeklinde çok ender olarak ve süksesyonun son ürünü olarak ortaya çıkmaktadır. Bu tip yataklarda böbreğimsi ve konsantrik sarılımlar, kabuk yapıları,sarkıtdikit gibi tipik karstik yapı ve doku özellikleri gelişmektedir. Kurşun elementi bazı özelliklerinden dolayı kuyumculukta hiçbir zaman bire bir olarak kullanılmakta olup sadece yardımcı metal olarak bazı işlemlerde kullanılmaktadır. Resim 11 Kurşun Genel Özellikleri Ergime Noktası 327ºC Buharlaşma Noktası1740ºC Özgül Ağırlığı11,34 Mineral Sertliği1,5 Renk Mavimsi-Beyaz Saf kurşun mavi-griye yakın beyaz renkte olup hava ile temas halinde okside olup koyu gri renk alır. Çok yumuşak olup kolay bile özelliğinden dolayı altına ve gümüşe şekil vermede altlık,yatak olarak,sülfürik asitli çalışmalarda kap olarak bu çalışmalarda kurşun parçacıklarına,çalıştığımız metalin içine karışmamasına dikkat edilmesi gibi durumlarda metalde çatlamalar meydana metal altın ramatının son aşaması olan kal ocağı yakımında da kullanılmaktadır.Yılmaz, 2005, s? Çeşitli Nedenlerle Göstermiş Olduğu Reaksiyonlar Hava ile Reaksiyonu Kurşunun yüzeyi ince bir tabakahalin de kurşun oksit ile kaplanarak hava ile etkileşmesi engellenir. Isıtmaya bağlı olarak yaklaşık 600-800ºC da oksijen ile reaksiyona girerek kurşun oksit oluşturur. 2Pbk+O2g→2PbOk Hava ile Reaksiyonu Metalik kurşunun yüzeyi ince bir tabaka halinde kurşun oksit ile kaplanır. Bu nedenle normal koşullar altında su ile reaksiyon vermez. Halojenler ile Reaksiyonu Kurşun metalinin flor ve klor ile reaksiyonu sonucunda kurşunII florür ve kurşunII klorür oluşur. Pbk+F2g→PbF2k Pbk+CI2g→PbCI2k Asit ile Reaksiyonu Metalik kurşunun yüzeyi ince bir tabaka halinde kurşun oksit ile kaplanır. Bu nedenle sülfürik asit içerisinde çözünmez. Çok yavaş bir şekilde nitrik asit ve hidroklorik asit içerisinde çözünür. Baz ile Reaksiyonu Kurşun soğuk alkali çözeltilerde yavaşça çözünür. Diğer Kullanım Alanları •Kurşun metali ve oksidi pillerde •Petroldeki vuruntuyu önleyici olarak kullanılan PbEt eldesin de, •X-ray cihazları ve nükleer reaktörlerin radyasyondan korumak amacıyla kaplanmasında, •Kristal cam üretiminde, •Kabloları kaplamak için, •Aşındırıcı sıvıların saklanacağı kapların yapımında •Renksiz lenslerin yapımındayüksek kırılma indisine sahiptir. •Su taşınması için kullanılan boruların yapımında kullanılmaktadır. Yataklarının Oluşumu Kurşun yataklarının oluşumu çinko yataklarının oluşumuyla aynıdır. Korozyona uğramaması ve parlak olmasına rağmen kuyumculuk sektöründe yeterince kullanılmaktadır. Bunun sebebi ise kolay işlenememesi ve çok basit olmasıdır. Resim 12 Alüminyum Genel Özellikleri Ergime Noktası 660 ºC Buharlaşma Noktası 2060 ºC Özgül Ağırlığı 2,7 Mineral Sertliği 2,75 Renk Beyaz Alüminyum saf halde iken parlaklık derecesi daha yüksek olabilmekte bu özelliği sadece gümüş tarafından geçilebilmektedir. Gümüşün aksine hava ile temasta bozulmamaktadır. Hafif olduğundan hacimli ve büyük boyutlu ürünlere galvaniz banyolarında yüzeyi altınınki dahil tüm renklere olmasına rağmen, bu renkli tabaka korindon taşları kadar sert olabilmekte ve aşınmaya karşı direnci yüksek olmaktadır. Ayrıca kuyumculukta preslerde boş kalıp çakmak için yatak olarak mengene başlıklarında tutulan yerde iz kalmaması için boya olarak kullanılır. Yılmaz, 2005, s? Çeşitli Nedenlerle Göstermiş Olduğu Reaksiyonlar Hava ile Reaksiyonu Alüminyum korozyona dayanıklı bir elementtir. Çünkü yüzeyi ince bir tabaka şeklinde oksitlenerek metalin hava ile etkileşmesine engel alüminyum hava ile reaksiyona ile yanması sonucunda beyaz parlak bir alevle AlüminyumIIIoksit AL2O3 oluşturur. 4Alk+3O2g→2Al2O3k Asit ile Reaksiyonu Alüminyum seyreltik sülfürik asit ve hidroklorik asit ile hızlı bir şekilde reaksiyona girer. 2Alk+3H2SO4aq→2Al³+aq+2SO4²aq+3H2g 2Alk+6HCIaq →2Al³+aq+6CIaq +3H2g Baz ile Reaksiyonu 2Als+2NaOHaq+6H2O→2Na+aq+2[AlOH4]3H2g Sulu amonyak çözeltisi ile Reaksiyonu Al³+aq+3NH3aq+3H2Oaq↔AlOH3s+3NH4+aq Halojenlerle Reaksiyonu 2Alk+3CI2s→2AlCI3k 2Alk+3BR2s→Al2Br6k 2Alk+3I2s→Al2I6k Diğer Kullanım Alanları Alüminyum yumuşak ve hafif bir elementtir. Kolay şekil alır ve bakır, magnezyum, mangan, silikon gibi diğer elementlerle oluşturduğu alaşımlar bir çok sektörde kullanılır. Başlıca kullanıldığı yerler; •Kutu içeceklerinin kutusu nun yapımın da, folye yapımında •Mutfak aletlerinin yapımında •Alaşımları uçak ve roket yapımında •Dış yüzey dekorasyonunda •Elektrik kablolarının yapımında •Alüminyum vakum altında buharlaştırılarak teleskop camları kaplanır. Böylece görünür bölgedeki ışığı ve parlaklığın yansımasını sağlar. Dünyadaki en güçlü metal unvanı sahip tungsten, osmiyum ve titanyumdur ancak, en üst sıralar hiçbirine ait değildir. Hangi metalin dünyanın en güçlü metali olarak taçlandırılması gerektiği konusunda epey bir tartışma vardır. Tartışma, çeşitli fiziksel özelliklere dayalı olarak, tüm parametreler düşünüldüğünde hiçbir metalin mükemmel bir onluk puanlama olarak kabul edilemeyeceği gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Bir metal yoğunlukta en üst sıradaysa, diğeri gerilme mukavemeti söz konusu olduğunda en üst sırayı almaktadır ve bu böyle devam etmektedir. Bu makalede metal nedir, özellikleri, alışımlar ve Dünya’daki en güçlü metaller hakkında bilgiler yer Nedir ve ÖzellikleriMetal, diğer kimyasal elementlerden ayıran, bir metal olarak tanımlayan belirli fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip bir nesnedir. Bir metal, saf bir element, bileşik veya bir alaşım olabilmektedir ve en ayırt edici özelliği, pozitif iyonların oluşması için elektronları kolayca kaybederek elektriği iletme yetenekleridir. Açık nedenlerden ötürü, bilim adamları, tasarımcılar ve mühendisler için birçok temel metalin ve bunların sayısız alaşımının özelliklerinin farkında olmaları önemlidir. Bir metalin veya alaşımın mukavemeti, bir dizi özellik tarafından belirlenmektedir ve bir metal seçerken, seçilenin uygulama için doğru özelliklere sahip olması önemlidir. Örneğin, genel güç için hiçbir şey çeliği yenememektedir. Sertlik isteniyorsa, o zaman Tungsten, hem çelik hem de tungsten için yakın bir rakiptir ve her ikisine de yakın özelliklere sahip Titanyumdur. Dünyadaki en güçlü metal türleri bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir • Karbon çelik • Çelik-demir-nikel alaşımı • Paslanmaz çelik • Tungsten • Tungsten karbür • Titanyum • Titanyum Alüminid • İnkomel • Krom • Magnezyum AlaşımlarıMetalin Fiziksel ve Kimyasal ÖzellikleriMetallerin benzersiz fiziksel özellikleri bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir Yüksek yoğunluk Metalik elementler, bileşikler ve alaşımlar yüksek yoğunluğa sahiptir, bu da su üzerinde yüzmedikleri anlamına gelmektedir. Yüksek erime noktası Metallerin sıvı hale gelmesi için son derece yüksek sıcaklıklara ihtiyacı vardır. Cıva, oda sıcaklığında tutulduğunda bile sıvı halde olduğu için bir istisnadır. Aslında cıvanın erime noktası yaklaşık 40 ° C’dir ve bu oda sıcaklığının altındadır. Parlaklık Metaller ve metal nesneler, yüzeyleriyle ışık etkileşime girdiğinde pürüzsüz bir parlaklık vermektedir. Yüksek elektriksel iletkenlik Metaller, mükemmel elektrik iletkenleridir, bu, elektrikle çalışan cihazlarda ve makinelerde bakır kablolamanın yaygın kullanımına dikkat edilerek görülebilmektedir. Yüksek ısıl iletkenlik Metaller çok iyi ısı iletkenleridir ve bu, metallerin ateşle veya başka herhangi bir sıcak nesneyle temas halinde tutulduğunda ısınma hızıyla görülebilmektedir. Sonorozite Sert, metalik formundaki cıva haricindeki bir metal, ahşap veya plastik gibi metalik olmayan sert yüzeylere çarptığında, mevcut olsa da çınlama biraz sessizken, başka bir metale vurulduğunda keskin bir çınlama sesi çıkartmaktadır. Süneklik Cıva dışındaki tüm metaller, farklı sünek mukavemet derecelerine sahip tel ve kablolara çekilebilmektedir. Dövülebilirlik Cıva dışındaki tüm metaller, kırılmadan levha halinde dövülebilme ve gerilim altında bükülme özelliğine ÖzellikleriMetallerin en belirgin kimyasal özelliği, elektron kaybederek pozitif iyonlar veya katyonlar oluşturabilmeleridir. Demir, gümüş, bakır, çinko ve nikel gibi bazı metallerin bir diğer özelliği de atmosferin oksijeni ile reaksiyona girerek yüzeylerinde oksit oluşturmalarıdır. Bu oksit tabakası, demir üzerindeki pas ve gümüş üzerindeki görülen koyu lekelerdir. Altın, platin ve paladyum gibi bazı metaller oksijene hiç tepki vermezken, alüminyum, magnezyum ve titanyum gibi diğer bazı metaller, yüzeylerinde aşındırıcı elementler tarafından daha fazla kırılamayan koruyucu bir tabaka oluşturmak için bazı bazik oksidasyona uğramaktadırlar. Bununla birlikte metalik oksitler doğada bazikken metalik olmayan oksitler En Güçlü 10 Metalin ÖzellikleriBir malzeme bilimci güçten bahsettiğinde, bunları güçlü olarak tanımlayan bir dizi özelliğe bakmaktadır ve bu özellikler aşağıdaki gibidir Gerilme direnci Çekme mukavemetinden bahsedildiğinde, kablo, tel, halat veya kiriş gibi yapısal bir kiriş gibi bir şeyi kırıldığı noktaya çekmek için gerekli olan kuvvetin ölçüsüne bakılmaktadır. Ölçüm, genellikle inç kare başına pound PSI cinsinden ölçülen, kırılmadan önceki maksimum gerilim miktarıdır. Örnek olarak, bir kurabiye hamuru bile düşük gerilme mukavemetine ve çeliğin yüksek gerilme mukavemetine sahiptir. Basınç dayanımı Bu, malzemenin sıkıştırılmaya ne kadar iyi direndiğinin bir ölçüsüdür, daha temel bir ifadeyle, malzemenin sertliğidir. Bu aynı zamanda Psi cinsinden de ölçülebilmektedir. Basınç dayanımını ölçmenin bir başka yolu da Mohs ölçeğinin kullanılmasıdır. Bu 0-10 ölçeğinde, 0 en yumuşak ve 10 en zorudur. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, elmaslar ölçekte 10’dur. Basınç dayanımı, takım malzemelerinin önemli bir özelliğidir. Akma dayanımı Akma mukavemeti, belirli bir metalden yapılmış bir kirişin bükülmeye ve kalıcı deformasyona ne kadar iyi direnç gösterdiğini ifade etmektedir. Bu, yapısal mühendisler için çok önemli bir ölçüdür. Metal belirli bir dereceye kadar bükülmektedir ve bu elastik durumdur, metalin büküldükten sonra orijinal şekline döneceği bir durum, yay çeliklerinin faydalı bir özelliğidir. Metal plastik duruma ulaştığında başarısız olmuştur ve bu Mega Pascals Mpa cinsinden ölçülmektedir. Darbe dayanımı Bir malzemenin kırılmadan darbeye direnme yeteneğidir. Elmasa bakıldığında, Mohs ölçeği 10’dur, ancak bir çekiçle vurulduğunda paramparça olabilmektedir. Çeliğe kırılmadan çekiçle vurulabilirken, çekiç kafasının kendisi ve Doğal MetallerBu metallerin çoğu aslında metal olarak sınıflandırılmamıştır ve alaşımlar metal kombinasyonlarıdır ve alaşım yapmanın ana nedeni daha güçlü bir malzeme üretmektir. En önemli alaşım, karbonun ve demirin kombinasyonu olan ve çok sert olan çeliktir. Metalurjistler, çoğu metalin, hatta çeliğin alaşımlarını oluşturmaktadırlar ve en sert metallerin listelerine aittirler. Dünya’da kabul edilen en güçlü metaller bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidirKarbon ÇelikBu demir ve karbon alaşımı dolayısıyla adı yüzyıllardır bulunmaktadır. Aynı zamanda çok yaygın olarak kullanılan metaldir ve gerçekten de çelik çağında olduğumuz söylenebilir. Bununla birlikte çelik, demirden 1000 kat daha güçlüdür. Karbon çeliği, gücü tanımlayan özellikleri bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir • 260 Mega paskal akma dayanımına sahiptir • 580 Moa çekme dayanımı • Mohs ölçeğine göre yaklaşık 6 • Darbelere karşı oldukça Demir ve Nikel AlaşımıBunun birkaç varyasyonu vardır, ancak genel olarak karbon çeliğinin nikel ile karıştırılması, bu alaşımın verimini ve gerilme mukavemetini, düz eski karbon çeliğinin çok üstüne çıkarmaktadır. Ayrıca demir ve nikel, metalik meteorlarda ve Dünya gibi gezegenlerin yoğun metal çekirdeklerinde en bol bulunan metallerdir. Çelik, demir ve nikel alaşımı özellikleri bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir • 1,420 Mpa akma dayanımına sahiptir • 1,460 Mpa çekme dayanımına sahiptirPaslanmaz ÇelikBu, özel bir çelik, krom ve mangan alaşımıdır. Bu karıştırma, şaşırtıcı özelliklere sahip korozyona dayanıklı bir metal üretmektedir. Paslanmaz çelik özellikleri bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir • Mpa’ya varan verim gücü • Mpa’ya kadar çekme dayanımı • Darbelere son derece dayanıklı • Mohs ölçeğinde 5,5 ile 6,3 arasındadır Ayrıca parça paslanmaz çelik varsa, sarımsak ve soğanı doğradıktan sonra ellerin kokudan arındırılması için gri renkte olan bu metal, diğer çeşitli kimyasal elementlerle kombinasyon halinde mevcut olduğu için çoğunlukla bir bileşik formda bulunmaktadır. Tungsten çok yüksek bir yoğunluğa sahiptir ve sudan 19,3 kat, kurşundan % 71 daha yoğundur. Ayrıca yoğunluk olarak uranyumu biraz aşmaktadır. Çoğunlukla küçük safsızlıklarda bulunduğundan, Tungsten biraz kırılgan olma eğilimindedir ve bu da onu metal işçiliği için zor bir aday haline getirmektedir. Bununla birlikte, temel formundaki saf tungsten daha iyi sünekliğe sahiptir ve elektrik uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Tungsten alaşımları ayrıca akkor ampullerin filamentlerinde, X-Ray tüplerinde ve süper alaşımlarda kullanılmaktadır. Eski günlerde Wolfram olarak bilinen bu çok özel metal, doğal olarak oluşan herhangi bir metalin en yüksek gerilme direncine sahiptir. Kırılgan olduğu ve darbe altında parçalanma eğilimi gösterdiği için doğal haliyle sıklıkla kullanılmamaktır. Daha güçlü alaşımlar oluşturmak için diğer metaller ve alaşımlarla alaşımlanmasının nedeni budur. Ayrıca tungsten, kesin olarak 6191,6 ° F’de metallerden herhangi birinin en yüksek erime noktasına sahiptir. Tungsten özellikleri bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir • Mpa’da çekme dayanımı • 750 Mpa’da verim gücü • Düşük darbe direnci • Mohs sertlik ölçeğine göre 7,5 oranlarıTungsten KarbürYukarıda açıklandığı gibi, tungsten doğal olarak çok kırılgandır, bu nedenle başka bir malzeme ile alaşımlanması gerekmektedir. Karbon ile birleştirildiğinde Tungsten Karbür üretilmektedir. Bu malzemenin sertliği, bunu yaygın bıçaklardan daire testere bıçaklarına, matkap uçlarına ve tabii ki CNC işleme endüstrisinde kesici kenarlı takımlarda kullanım için ideal hale getirmektedir. Ayrıca askeriyede, kinetik bombardımanda kullanılan mermi ve füzeleri yapmak için kullanmaktadırlar. Bu tür bir saldırı, zırhı kırmak için patlayıcılar yerine süper yoğun bir malzeme kullanılmaktadır. Tungsten karbür özellikleri bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir • 300 ila 1000 Mpa arasında akma dayanımı • 500’den Mpa’ya gerilme mukavemeti • Yüksek darbe direnci • En sert metal alaşım, Mohs ölçeğinde 9 ila 9,5TitanyumYoğunluğu tungsten ve osmiyumdan daha düşük olmasına rağmen, titanyum dayanıklılığı, yüksek mukavemeti ağırlık oranı, yüksek sünekliği, korozyona direnci ve makul derecede yüksek erime noktası 1650 ° C veya 3000 ° F’yi aşan ile bilinmektedir. Titanyum nispeten daha az elektrik ve ısı iletme yeteneğine ve paramanyetik özelliklere sahiptir. Simli renktedir ve ticari titanyum dereceleri psi gerilme mukavemetine sahiptir. Dünyanın en güçlü metali olan pound-pound olduğu için havacılık endüstrisinde sıklıkla kullanılmaktadır. Saf titanyum, 275 ila 580 Mpa civarında düşük akma dayanımına sahiptir. Bu nedenle, daha güçlü varyasyonlar üretmek için genellikle alaşımlanmaktadır. Bununla birlikte titanyum saf nitrojen gazında yanan tek elementtir, oksijen gerekmemektedir. Titanyumun özellikleri bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir • 980 Mpa çekme dayanımı • Titanyum alaşımları 1200 Mpa’ya kadar akma dayanımına sahip olabilir • Mohs sertlik ölçeğinde 6Titanyum AlüminidBu özel alaşım aynı zamanda gama titanyum alüminid olarak da bilinmektedir, titanyum, alüminyum ve vanadyumdan oluşmaktadır. Titanyum alüminid alaşımları, türbin kanatları için düşük ağırlıkla üstün yüksek sıcaklık performansı sunmaktadır ve nikel bazlı alaşımlar kadar güçlüdür, ancak ağırlığın sadece yarısı kadardır. Bununla birlikte, bir jet motorunun titanyum türbin kanatlarını titanyum alüminiddeki tam bir replika ile değiştirmek, motor 300 ° F’nin üzerinde daha sıcak çalışabileceğinden itme hızını artırmaktadır. Titanyum alüminid özellikleri bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir • 880 Mpa çekme dayanımına sahiptir • 800 Mpa verim gücüİnkomelİnkomel, östenit, nikel ve krom karışımıdır. Yüksek sıcaklıklar gibi ekstrem koşullarda gücünü koruyan özel bir alaşımdır. Bu yetenek, bunu yüksek hızlı türbinler ve nükleer reaktör uygulamaları için ideal kılmaktadır. İnkomel özellikleri bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir • Mpa’ya kadar çekme dayanımı • 758 Mpa’ya kadar verim gücüKromBu parlak, süper sert metal, birçok uygulamada tek başına kullanılamayacak kadar kırılgandır. Bu nedenle, sertleştirmek için diğer metallerle alaşımlanmaktadır. Doğal haliyle, var olan en sert metaldir ve elektrokaplama için idealdir. Çin’deki Qin Hanedanlığı’nın ünlü Terracotta Ordusu’nun silahları, matlaşmayı önlemeye yardımcı olan krom birikintileriyle kaplamıştır. Krom özellikleri bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir • Yaklaşık 418 Mpa çekme dayanımı • 316 Mpa akma dayanımı • Mohs sertlik ölçeğine göre 9Magnezyum AlaşımlarıBilim adamları yeni alaşımlar oluşturmak için çeşitli magnezyum alaşımları denemeye devam etmektedirler. Bu zaten var olan en güçlü ve en hafif metal olarak adlandırılmıştır. Alüminyumdan daha hafif ve titanyum alaşımlarından daha güçlüdür. Metal otomobillerde kullanılırsa, motorda herhangi bir değişiklik yapmadan otomatik olarak yakıttan % 40 tasarruf sağlamaktadır. O kadar çok alaşım oluşturuluyor ki, çekme veya akma mukavemeti rakamları vermek aylar içinde modası geçmiş olacaktır. Bununla birlikte Apple’ın telefonları, dizüstü bilgisayarları ve tabletleri için çerçeve olarak kullanmak üzere kendi magnezyum alaşımı üzerinde çalıştığı platin ailesine ait bir geçiş metalidir ve doğada meydana gelen en yoğun elementlerden biri olarak kabul edilmektedir. Kurşundan iki kat ve iridyumdan marjinal olarak daha yoğundur. Yoğunluğu 22,59 g/cm 3’tür. Rengi mavimsi gridir, ancak bazen siyahımsı gri varyantlar da mevcuttur, çok sert ve son derece yüksek erime noktasıyla doğada kırılgandır. Bu, işlenmesi için zor bir metal yapmaktadır. Osmiyum çok parlaktır ve geceleri bile yumuşak bir parlaklık Özlem Güvenç Ağaoğlu Alüminyum, basınçlı döküm parça üretiminde en yaygın kullanılan alaşımlardan biridir. Ancak bu alaşımın özellikleri nelerdir ve hangi uygulamalarda kullanılır? Hammadde alüminyum dünya çapında işleme endüstrilerinde artan popülariteye sahiptir. 2017 yılında, taşımacılık endüstrisi ve inşaat sektörü, alüminyum kullanımında öncü olmuş ve küresel alüminyum talebinin % 26’sını oluşturmuştur . Elektrik Mühendisliği % 14, mekanik ve tesisat teknolojisi % 10 alanları seviye 2 nci ve 3 üncüsırasıyla. Aynı zamanda, küresel alüminyum talebi 2012’de 46 milyon tondan 2017’de sürekli olarak milyon tona yükseldi. Bu çerçevede, aşağıdaki sorular piyasa katılımcıları için giderek daha önemli hale geliyor Alüminyum alaşımı nedir ve özellikleri nelerdir? alüminyum alaşımları? Bunun cevapları ve alüminyum alaşımlarının olası kullanımlarına genel bir bakış, piyasada yönlendirme sunmaktadır. Alüminyum Alaşımları nedir? Alüminyum alaşımları, alüminyumun, özellikle manganez, magnezyum, bakır, silikon, nikel, çinko ve berilyum gibi diğer metallerle birleştirilmesiyle oluşturulur. Çoğu durumda, temel malzeme olarak EN AW-1050A kullanılır. Bu şekilde, mukavemet değerleri önemli ölçüde arttırılabilir ve diğer özellikler de olumlu yönde etkilenebilir. Olarak döküm sektöründe, silikon alaşımı için kullanılan temel bir unsurdur alüminyum Dökülebilirlik iyileştirir. Buna alüminyum ve silikonun ötektik alaşımı denir. Bu alüminyum-silikon alaşım mükemmel döküm özelliklerine ince sıvı, düşük büzülme ve yüksek sertliğe sahiptir. Genellikle kaynak ve korozyona dayanıklıdır. Magnezyum ve bakır ilavesi sertliği arttırırken, bakır korozyon direncini azaltır . Bu elemanlara sahip alüminyum döküm alaşımları, örneğin taşıt ve uçak yapımında motor ve şanzıman muhafazaları için malzeme olarak kullanılır. Avrupa Sınıfına EN dayanan dökme alaşımlar için aşağıdaki sınıflandırma geçerlidir 1xx Saf alüminyum özellikleri 2xx Bakır 3xx Silikon-Bakır / Magnezyum 4xx Silikon 5xx Magnezyum 7xx Magnezyum-çinko 8xx Kalay Alüminyum Alaşımlarının Özellikleri Nelerdir? Yüksek sıcaklıklara 200 Fahrenheit veya daha fazla dayanabilen korozyona dayanıklı bir alaşım aranırsa alüminyum iyi bir seçim olabilir. Alüminyumun aşırı sert koşullarla teması her zaman bariz bir korozyon riski olmasına rağmen, alüminyum bileşenler diğer döküm alaşımlarına kıyasla nispeten uzun ömürlüdür . Bir alüminyum bileşenin dış kısmı hasar görürse veya aşınmışsa, malzeme zaman içinde kendini “iyileştirebilir”. Bu nedenle sağlamlıklarından ötürü alüminyum ürünler özellikle çok zorlu çalışma ortamları için uygundur. Alüminyum alaşımları aşağıdaki fiziksel özelliklere sahiptir Elektriksel iletkenlik Elektriksel iletkenlik hem bileşime hem de ısıl işlem ısıl işlem koşullarına bağlıdır. Elektrik iletkenliği, bazı ısıyla işlenebilir alaşımların ısıl işlem koşullarını kontrol etmek için kullanılır. Termal iletkenlik Alüminyum alaşımlarının yüksek termal iletkenliği, bileşenler tekerlekler, pistonlar, silindir kafaları üzerindeki sıcaklık yükünü azaltır. Bununla birlikte, kaynak sırasında, yüksek termal iletkenlik de sorunlara yol açar yüksek enerji yoğunluğu gerekli, artık kaynak gerilmeleri üzerindeki etkiler. Yoğunluk Titanyum ve magnezyum hariç alüminyumun yoğunluğu diğer birçok metalin yaklaşık 1 / 3’ü kadardır. Yoğunluk, alaşım oluşumu ile çok az değişir. Uygulama teknolojisi açısından, ağırlık tabanı, malzemeleri karşılaştırmak için hacim tabanından daha az önemlidir. Aynı ağırlığa dayanarak, sadece magnezyum alüminyumdan daha büyük bir kullanılabilir metal hacmine sahiptir. Alüminyum Alaşımları ne için kullanılır? Alüminyum, elektronik bileşenler, aydınlatma armatürleri, deniz donanımı ve antenler için muhafaza üretiminde ve diğer birçok uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır. Ham alüminyum malzeme göze çekici gelmese de, korozyon korumasının dayanıklılığı üstündür ve yüzey kaplaması söz konusu olduğunda birkaç farklı seçenek sunar Eloksal Boyama Toz kaplama Teflon kaplama Elektro E-kaplaması Yüksek mukavemetli çeliğe alternatif olarak, modern alüminyum alaşımları sertlik, sağlamlık ve şekillendirilebilirlik açısından ideal özellikler sunar. Bu özellikler, hafif, güvenli ve sürdürülebilir araçların tasarlanmasına izin verdikleri için otomotiv endüstrisi için özellikle önemlidir. Kaynakların korunması ve sürdürülebilirlik otomotiv mühendisliğinde giderek önem kazanmaktadır. Bu hedeflere ulaşmak için optimize edilmiş aerodinamik, azaltılmış yuvarlanma direnci ve yenilikçi motor teknolojisi, ancak her şeyden önce araçların ağırlık azalması önemli bir rol oynamaktadır. Alüminyum bu nedenle otomotiv üretiminde yaygın çelik çözümlerinin yerini almaktadır. Alüminyum Alaşımları İçin Hangi Gelişmeler ve Diğer Uygulama Alanları Uygun? 2018’in sonunda, Amerikalı alüminyum üreticisi Alcoa yeni bir NHT alaşımı sundu . Amortisör, kapı ve diğer parçaların imalatçıları döküm sırasında sıcak çatlama ile ilgili problemler yaşadı. Bu, daha iyi dökülebilirlik ile alüminyum alaşımının daha da geliştirilmesi ile çözülebilir. Havacılık ve uzay endüstrisi, alüminyumun hafif tasarım potansiyelini de kullanıyor. Bremen bilim adamları, uzay yolculuğunda da kullanılabilecek yüksek performanslı bir alaşımın optimizasyonu üzerinde çalışıyorlar. Ek olarak, aynı mükemmel malzeme özelliklerine sahip fakat aynı zamanda daha uygun maliyetli olan yeni bir alüminyum alaşım geliştirilecektir. İlginç bir husus, bu alaşımların öncelikle katkı maddesi üretiminde kullanılmasıdır. Alüminyum alaşımları ek üretimde giderek daha fazla kullanıldığından , örneğin hızlı prototiplemeyi optimize etmek için modifiye alüminyum ve magnezyum alaşımları geliştirilmelidir . Bakır uzmanı olan GINEXO size yumuşak ya da sert bağlantılar, bakırdan yarı mamuller ve alaşımlar sunmaktadır ve bu ürünlerin yapımının yanı sıra bakır satın alma stratejinizde size tavsiyede bulunabilir. Yumuşak bağlantılar esnek örgülü kablolar, şönt güç kondansatörleri, basınçla lehimlenmiş ya da perçinlenmiş lamelli şöntler, yumuşak-sert kompozit alt gruplar, su/hava ile soğutulmuş kablolar, yüksek yoğunluklu kablolar, bakır bağlantılar makine ile işleme, tornalama, su jetiyle kesim, lazer, pres, delme, bükme, lehimleme yöntemleriyle çubuklar, saclar, profiller, borular, levhalar, metal şeritlerden yola çıkarak yapılırlar. Bakır yarı mamuller profiller, boş profiller, endüstriyel borular, kare borular, dikdörtgen borular, profil borular, levhalar, çıplak ya da kaplamalı teller, düz örgülü kablolar, yuvarlak örgülü kablolar, koruyucu kılıflar, demetlenmiş kablolar, kablo telleri, Litz telleri, çeşitler CuA1, CuOF, CuBe, CuCrZr, CuTe… Hizmet depolama, lojistik, yumuşak bileşen yapımı için tavsiyeler metal alaşımları bunlar iki veya daha fazla metalin kombinasyonları veya metaller ve metal olmayanlar tarafından oluşturulan materyallerdir. Böylece bu maddeler birincil veya baz metalin birleşmesiyle temsil edilebilir ve bu metalin adı alaşımın adını temsil diğer elemanların baz metal içinde birleştirildiği veya çözündüğü farklı erimiş elemanların birleştirilmesi veya her elemanın karışık özelliklerine sahip yeni bir malzeme oluşturmak üzere bileşenleri birleştirilmesi işlemi ile yaratılır..Bu tür malzeme genellikle bir metalin güçlü yanlarından yararlanmak ve aynı zamanda bu ihtiyaçları karşılayabilecek başka bir element ile birleşmesiyle zayıf yönleriyle mücadele etmek için yaratılır..Bu, demirin kristal yapısını güçlendirmek için karbon kullanan çelik gibi örneklerde meydana gelir; veya insan tarafından elde edilen ilk alaşım olarak kaydedilen ve insanlığın başlangıcından beri kullanılmış olan bronz İkame ile İnterstisyel alaşımlar2 Deformasyon veya etkilere karşı Erime Korozyona karşı Görünüm ve Isı Elektrik iletimi3 Meteorik Manganez4 Kaynakça tipMetal alaşım türleri hakkında, onları oluşturan elementlerin ötesinde, kristal yapılarına göre farklılaşmak için elektron mikroskobu altında çalışılmalıdır..Dolayısıyla, kristal yapılarına ve bunların oluşumu için gerçekleştirilen mekanizmalarına göre iki tür metal alaşımları vardır sübstitüsyonlu alaşımlar ve ara ile alaşımlarBu alaşımlar, alaşım atomlarının baz metale bağlanan madde alaşımın oluşumu için birincil metal atomlarının yerini aldığı alaşımlardır..Bu tip bir alaşım, baz metalin atomları ve alaşım ajanı atomları benzer bir boyuta sahip olduğunda üretilir. İkame ile alaşımlar, kurucu elementlerini periyodik tabloda nispeten yakın tutma özelliğine sahiptir..Pirinç, bakır ve çinko birliği tarafından oluşturulan ikame edilmiş bir alaşım örneğidir. Sırayla, bunlar periyodik tablodaki benzer büyüklükte ve yakınlıkta atomlara arası alaşımlarAlaşım ajanı veya ajanları, alaşımın birincil metalindekilerinden oldukça küçük atomlara sahip olduğunda, bunlar, ikincisinin kristal yapısına girebilir ve büyük atomlar arasında sızıntı yapabilir..Çelik, demir kristal kafesindeki atomların arasına daha az sayıda karbon atomunun yerleştirildiği bir ara geçiş alaşımının bir örneğidir..özellikleriDiğer birçok malzemenin aksine, metal alaşımları bu tip karışımlara özgü bir dizi özelliğe sahip değildir; Bunlar genellikle her bir elemanın arzu edilen özelliklerini yakalamak ve kullanışlılığını arttırmak için oluşturulur..Bu nedenle, bu maddeler genel özelliklerini ölçmeye gelince benzersiz bir karakter sunarlar, ancak aşağıdaki özellikleri geliştirmek için yaratıldıkları bilinmektedirDeformasyon veya darbelere karşı dirençBir metalin mekanik kuvveti, paslanmaz çeliklerde olduğu gibi, başka bir metalik veya metalik olmayan element ile birleşmesiyle arttırılabilir.. Bunlar, geniş bir ticari ve endüstriyel kullanım yelpazesi için aşırı çekme dayanımına sahip bir malzeme oluşturmak üzere krom, nikel ve demir kullanır..Bu şekilde, alüminyum alaşımları bakır, çinko, magnezyum veya diğer metallerle birlikte, doğal olarak saf bir saf metal olan alüminyumun gücünü artırmak için ikinci bileşenlerin eklendiği başka bir alaşım türüdür.. Erime noktasıAlaşımların erime noktası, saf metallerden farklıdır bu malzemeler sabit bir değere sahip değildir, ancak maddenin sıvı ve katı fazların bir karışımı haline geldiği bir sıcaklık aralığında erir. Erime başlangıcına sıcaklık denir katılaşma, ve sona erdiği sıcaklığa karşı dirençAlaşımlar, bir metalin korozyona dayanma kabiliyetini arttırmak amacıyla oluşturulabilir; Çinko durumunda, korozyon işlemine karşı yüksek direnç gösterir, bu da bakır ve çelik gibi diğer metallerle karıştırılmasında yararlı olur..Görünüm ve renkBir metali güzelleştirmek ve dekoratif kullanımlar sağlamak için yaratılmış alaşımlar vardır. Alpaka veya yeni gümüş, çinko, bakır ve nikel tarafından oluşturulmuş, gümüşe benzer renk ve parlaklığa sahip, bu malzemeye aşina olmayan insanları karıştırabilecek bir malzemedir. Buna ek olarak, birçok uygulama için iletimiBir metal ile bir başka eleman arasındaki birleşme ile ısı iletimi azaltılabilir veya arttırılabilir.. Pirinç durumunda, bu çok iyi bir ısı iletkenidir ve sanayideki ev tipi radyatörlerin ve ısı eşanjörlerinin üretimi için kullanışlıdır. Ayrıca, bakır alaşımları saf metalden daha düşük ısı iletkenliğine iletimiElektriksel iletkenlik, bir metalin başka bir maddeye bağlanmasıyla da desteklenebilir veya zarar görebilir. Bakır, doğal olarak elektriksel olarak en iyi iletken malzemelerden biridir, ancak alaşımları oluşturmak için diğer maddelerle birleşerek bu açıdan zarar görecektir..ÖrneklerMeteorik demirDoğal olarak oluşan, geçmişte Dünya'ya düşen ve ilk insanların bu malzemeyi silah ve alet yapımında kullanmalarına izin veren nikel ve demir bileşimi ile karakterize meteorlardan elde edilen alaşımdır..bronzBakır ve kalay alaşımı temsil eder ve insanlığın ilk dönemlerinde silah, kap, heykel ve mücevher yapımında kullanılan temel alaşımı temsil eder..pirinçBakır ve çinko alaşımı. Bu malzeme düşük sürtünmeli kilitlerin, kapı topuzlarının ve vanaların bir parçası olmak için element doğada serbest biçimde elde edilemez. Yaygın olarak çoklu mineral formlarında alaşım alaşımını temsil eder ve paslanmaz çeliklerde önemli kullanımlara sahip olabilir..referanslarVikipedi. Alaşım. sitesinden alındıAnsiklopedi, N. W. Alaşım. sitesinden alındıMatweb. Alaşım Elemanları Bakır Alaşımlarının Özelliklerini Nasıl Etkiler? adresinden alındıWoodford, C. Açıklamadan A. Metal Alaşımları sitesinden alındı

konusu metaller ve alaşımlar olan