Vorkommen von Metallen

Nicht nur in der Chemie befasst man sich mit Metallen, sondern beispielsweise auch in Wissenschaften, die sich mit Werkstoff befassen, da Metalle aufgrund ihrer Eigenschaften besonders wichtige Werkstoffe sind. Dazu stellt sich immer wieder die Frage, wie Metalle in der Natur vorkommen (95 der bisher bekannten 118 Elemente sind Metalle). Als Quellen für Metalle kommen dabei Metalle in gediegener Form als auch in Form von Erzen in Frage:

Gediegene Metalle

Einige Metalle kommen in der Natur in elementarem (gediegenem) Zustand vor: Gold, Silber, Kupfer, Platin, die Platingruppenmetalle. Betrachtet man sich das Normalpotential (elektrochemische Spannungsreihe), so fällt auf, dass es sich bei diesen Elementen fast nur um Edelmetalle handelt.

Metalle in Form von Erzen und Mineralien

Die größten Metallvorkommen (die als Industriemetalle verwendet werden) finden sich in der Natur in Form von Mineralen und Erzen. Mineralien sind dabei  in der Erdkruste vorkommende anorganische, homogene, meist kristalline Substanz und Erze sind Mineralaggregate, aus dem ein Metall gewonnen werden kann. Dabei kommen diese Metalle in vorm von Carbonaten, Sulfaten, Halogeniden oder Oxiden vor.

Carbonate:

 

Name (Trivialname)
Formel
Azurit
2CuCO3xCu(OH)2
Dolomit
CaNg(CO3)2
Malachit
CuCO3xCu(OH)2
Kalkspat / Calcit
CaCO3
Witherit
BaCO3

Halogenide:

 

Name (Trivialname)
Formel
Flußspat
CaF2
Hornblende
AgCl
Steinsalz
NaCl
Sylvin
KCl

Hydroxide:

 

Name (Trivialname)
Formel
Bauxit
AlO(OH)
Brauneisenstein
Fe2O3xH2O
Kimonit
FeO(OH)

Oxide:

 

Name (Trivialname)
Formel
Cassierit
SnO2
Korund
Al2O3
Magnetit
Fe3O4
Pechblende
UO2
Roteisenstein
Fe2O3
Pyrolusit
MnO2

Sulfate:

 

Name (Trivialname)
Formel
Anglesit
PbSO4
Gips
CaSO4xH2O
Schwerspat / Baryt
BaSO4

Sulfide:

 

Name (Trivialname)
Formel
Bleiglanz
PbS
Kupferglanz
Cu2S
Kupferkies
CuFeS2
Wurtzit / Zinkblende
ZnS
Zinnober
HgS

Vorkommen von Metallen – Testfragen/-aufgaben

1. Was sind einige der häufigsten Metalle, die in der Erdkruste vorkommen?

Einige der häufigsten _Metalle, die in der Erdkruste vorkommen, sind Eisen, Aluminium, Calcium, Natrium und Potassium.

2. In welchen Gesteinsarten finden wir üblicherweise Metalle?

Metalle kommen üblicherweise in erzführenden Gesteinen vor, wie beispielsweise Basalt und Granit.

3. Was versteht man unter Erz?

Erz ist ein natürlich vorkommendes, festes Material aus dem Metalle oder ihre Verbindungen gewonnen werden können.

4. Wie werden Metalle aus ihren Erzen gewonnen?

Metalle werden aus ihren Erzen durch ein Verfahren namens Metallurgie gewonnen, das typischerweise Rösten und Reduktion umfasst.

5. Welche Rolle spielt der Bergbau bei der Gewinnung von Metallen?

Der Bergbau spielt eine zentrale Rolle bei der Gewinnung von Metallen, da er das Ausbaggern und Transportieren von Erz aus dem Untergrund in die Verarbeitungsanlagen umfasst.

6. Nennen Sie drei Länder, die große Produzenten von Metallen sind.

Drei große Produzenten von Metallen auf der Welt sind China, Australien und Russland.

7. Welches sind die drei häufigsten Metalle, die in der Technologieindustrie verwendet werden?

Die drei häufigsten Metalle, die in der Technologieindustrie verwendet werden, sind Silber, Gold und Kupfer.

8. Wie wird Aluminium aus seinem Erz gewonnen?

Aluminium wird aus seinem Erz, Bauxit, durch ein Verfahren namens Bayer-Verfahren gewonnen, das eine Raffination des Bauxits und anschließende elektrolytische Reduktion umfasst.

9. Welche Umweltauswirkungen hat die Metallgewinnung?

Die Gewinnung von Metallen kann erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt haben, einschließlich Erosion, Verschmutzung von Wasserquellen und Luftverschmutzung durch den Ausstoß von Schadstoffen.

10. Wie können wir die Nachhaltigkeit bei der Metallgewinnung verbessern?

Eine Möglichkeit, die Nachhaltigkeit bei der Metallgewinnung zu verbessern, besteht darin, mehr auf Recycling und weniger auf den Abbau von neuen Erzen zu setzen, sowie Technologien zur Verringerung des Energieverbrauchs und der Umweltverschmutzung bei der Verarbeitung einzusetzen.