Public

Metaal, Ijzer, Staal, Wat Zijn De Verschillen?

Victor Brenntice > Kennis / Educatie

In het dagelijks leven komen we een heleboel metalen voorwerpen tegen. Alhoewel, metaal Sommigen zullen beweren dat bepaalde voorwerpen van ijzer zijn, terwijl anderen spreken van stalen voorwerpen terwijl men eigenlijk dezelfde voorwerpen bedoelt. Wat zijn nou eigenlijk de verschillen? Dat lees je in dit artikel.

Metaal
Onder metalen verstaan we scheikundige elementen uit een aantal reeksen binnen het periodiek systeem der elementen van de Russische wetenschapper Dmitri Mendelejev. Het belangrijkste kenmerk van metalen is hun kleine elektronegativiteit (de mate waarin een atoom de neiging heeft om een chemische binding aan te gaan met een buuratoom om een gezamenlijke elektronenwolk naar zich toe te trekken). Dat zorgt ervoor dat ze elektronen niet sterk aan de kern binden en vormen daardoor gemakkelijk positief geladen ionen. Verder kunnen ze reageren met stoffen die negatief geladen ionen (een atoom of molecuul met minder of extra atomen) vormen, waarbij een zout gevormd wordt. Metalen zijn te herkennen aan een glimmend uiterlijk, een hoge taaiheid, pletbaarheid, een hoog smeltpunt en het vermogen om warmte en elektriciteit te geleiden. Enkele voorbeelden van metalen zijn ijzer, lood, aluminium, koper, zilver en goud.











Zilver en goud zijn metaalsoorten.

IJzer
IJzer is dus een metaalsoort. Van nature heeft ijzer een ruw oppervlak en een grijze kleur. Net als nikkel en kobalt is ijzer een ferromagnetisch metaal. Om het simpel te houden: dat komt erop neer dat er zich permanent magnetische velden rondom een voorwerp bevinden dat uit een ferromagnetisch materiaal zoals ijzer vervaardigd is. De aardkorst bestaat bij benadering voor 5% uit ijzer. Zuiver ijzer wordt uit ijzererts geïsoleerd door het bij hoge temperatuur te reduceren met koolstof. Hoewel ijzermijnen in vrijwel alle delen van de wereld te vinden zijn, liggen de grootste wingebieden in China, Brazilië, Australië, Rusland en India. Samen zijn deze wingebieden goed voor zo’n 70% van de wereldproductie. Voorts komt ijzer ook in voeding voor. Voorbeelden daarvan zijn vlees, vis, granen, bonen en peulvruchten. Het menselijk lichaam heeft ijzer nodig, hoewel het in grote hoeveelheden giftig is en gezondheidsproblemen kan veroorzaken.











IJzer wordt gewonnen uit ijzererts.

Legering
Een legering is een vast mengsel van een metaal met één of meerdere andere elementen. In absolute zin is een legering een vaste oplossing van vaste stoffen in een ander metaal. Veel metalen kunnen in gesmolten toestand met elkaar vermengd worden. In de metallurgie kent men een onderscheid  tussen kneedlegeringen (een legering die haar uiteindelijke vorm krijgt middels het gebruiken van een vervormingstechniek)  en gietlegeringen (een legering die na het gieten van het vloeibare metaal in een bepaalde vorm meteen hun uiteindelijke vorm bezitten). Een ander onderscheid bestaat tussen interstitiële legeringen (waarbij legeringselementen zich in de holtes van de kristalstructuur bevinden) en substitutionele legeringen (waarbij legeringselementen atomen van het basismetaal vervangen in de kristalstructuur). Voorbeelden van legeringen zijn messing (koper en zink) en roestvast staal (bijvoorbeeld ijzer en chroom). Wellicht heb je je weleens afgevraagd waarom veel producten eigenlijk zijn vervaardigd van een legering. Het antwoord is vrij simpel: zuivere metalen hebben doorgaans niet de gewenste eigenschappen. Immers, wat heb je liever, een mes dat snel roest dat van zuiver ijzer is gemaakt, of een mes van roestvast staal?

Staal
Het werd al een klein beetje duidelijk aan het einde van de vorige paragraaf, maar staal is dus inderdaad een legering, bestaande uit ijzer en koolstof. Deze laatste wordt gebruikt om een hogere hardheid te verkrijgen. Het woord staal wordt vooral gebruikt voor ijzerlegeringen met een zodanig beperkt koolstofgehalte (minder dan 1,9%) of gehalte aan toevoegingen als chroom, dat ze warm vervormd kunnen worden. Wat dat betreft onderscheidt staal zich van bijvoorbeeld gietijzer, dat een hoger koolstofgehalte heeft. Er zijn veel verschillende legeringen met ijzer en koolstof, waar meestal ook andere bestanddelen bij komen kijken. Er bestaan dan ook zeer veel soorten staal. Door zijn soortenrijkheid en goede bewerkbaarheid is het een veel gebruikt constructiemateriaal. Wereldwijd wordt er jaarlijks een slordige 900 miljoen ton staal geproduceerd.











Staal is een legering van ijzer en koolstof.

Conclusie
IJzer is een metaalsoort, dat uit ijzererts gewonnen kan worden dat in de aardkorst te vinden is. Door ijzer te combineren met een ander element, ontstaat een legering. Staal is een goed voorbeeld van een dergelijke legering, bestaande uit ijzererts en koolstof. Uiteindelijk hebben de begrippen metaal, ijzer en staal dus allemaal met elkaar te maken, hoewel het eigenlijk verschillende materialen zijn. 
 


< Vorige artikel: Beste Handige Harrie... (Brief 16: Respect In Onze Samenleving)  

30/06/2013 23:52

Reacties (7) 

Voordat je kunt reageren moet je aangemeld zijn. Login of maak een gratis account aan.
1
16/03/2014 00:21
Goed artikel, met een verhelderende uitleg .
03/07/2012 10:53
@ HenkX: op de eerste vraag moet ik het antwoord schuldig blijven, antwoord op je tweede vraag is volgens mij dat het beiden kan zijn, want dat heeft immers met vormgeving te maken in plaats van samenstelling.

@ Agnes1966: ja, koper is inderdaad een metaalsoort.
03/07/2012 10:52
Als metaal boer kan ik zeggen dat heb je leuk geschreven zeker een DUIM waard.
Je hebt Ferro en non Ferro metalen waarbij ferro voor ijzer staat.

Pork geeft de DUIM.

DRIMPELS.
03/07/2012 10:52
Die uitleg had ik nodig. Voor velen niet helemaal bekend denk ik.
Goed artikel
Tex
03/07/2012 10:52
Goed informatief artikel, duim !
03/07/2012 10:52
Is koper ook een metaal? Interessant artikel! Duim
03/07/2012 10:52
Duim voor een goede en heldere uitleg! De opmerking over interstitiele en substitutionele legeringen doet me overigens wel afvragen: welke van de twee is staal? En is het dan een giet- of een kneedlegering?