:: wikimiki.org ::

Kupfer

Kupfer

Kupfer (von lat. cuprum: „Kupfer, Metall aus Zypern“) ist ein chemisches Element mit dem Symbol Cu und der Ordnungszahl 29. Es ist ein hervorragender Wärme- und Stromleiter. Kupfer gehört zu den Münzmetallen. Der lateinische Name cuprum ist abgeleitet von lat. aes cyprium = Erz von der Insel Zypern.

Kupfer als Mineral

Zypern Kupfer kommt gediegen in der Natur vor. Das Schwermetall kristallisiert im kubischen Kristallsystem, hat eine zwischen 2,5 und 3 liegende Mohshärte und als blankes Metall eine helle, lachsrosa Farbe. Durch oberflächliche Patina-Bildung verändert sich das Metall auch rotbräunlich bis hin zu einem bläulichen Grün, wobei der Metallglanz verloren geht. Strichfarbe ist rosarot. Kupfer ist als sehr weiches Metall gut formbar und zäh. Der Schmelzpunkt liegt bei 1083,4 °C.
Verbindungen
Kupfer hat in Verbindungen meistens die Oxidationsstufen +1 oder +2. Es bildet an seiner Oberfläche zuerst ein rotbraunes und danach schwarzes, festes Oxid, das je nach Luftzusammensetzung auch grüne Carbonate, Sulfate und Chloride enthalten kann. Kupferverbindungen sind in der Regel rot (Kupfer(I)-oxid, Cuprit) oder auffallend grün, türkis bis hin zu dunkelblau gefärbt (Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat). Kupfer(II)-oxid und -sulfid sind schwarz. Auch in einigen Supraleitern wie YBCO (YBa₂Cu₃O_7-x) ist Kupfer enthalten.
Vorkommen
YBCO] Als gediegenes Element findet sich Kupfer hauptsächlich in basaltischen Laven, wo es sich meist durch Reaktion mit Minerallösungen hydrothermalen Ursprungs aus Eisenoxiderzen bildet. Es tritt meist roh oder in Form verzweigter Strukturen, so genannter Dendrite auf, selten auch in kristalliner Form. Der Anteil gediegenen Kupfers in der Natur ist allerdings sehr niedrig. In Form von Kupfererzen ist Kupfer dagegen ein sehr häufiger Bestandteil der Erdkruste. Es wird dann aus Kupferkies (CuFeS₂), Kupferglanz (Cu₂S), seltener auch aus Bornit (Cu₅FeS₄), Atacamit [CuCl₂ · Cu(OH)₂], Malachit und anderen Erzen gewonnen. Besonders dekorativ sind Türkis, ein Kupferphosphat und Malachit, ein grünes, basisches Kupfercarbonat. Die weltweit größten Vorkommen gibt es in Chile, den USA, Russland, Sambia, Kanada und Peru. Die wichtigsten Exportländer sind in der CIPEC organisiert. Zur CIPEC gehören u.a. Australien, Indonesien, Zaire sowie Papua-Neuguinea, auf dessen Insel Bougainville eine der weltgrößten Kupferminen 1988 zu einem Bürgerkrieg führte, dessen Folgen noch andauern.
Verwendung
1988 Wegen seiner guten Leitfähigkeit wird reines Kupfer sowohl in elektrischen Kabeln, Leiterbahnen, als auch in Wärmeleitern verwendet. Gelegentlich werden auch Dächer mit Kupferblech gedeckt, auf denen sich dann eine beständige grünliche Patina bildet. Diese Patina schützt das darunterliegende Metall gut vor weiterer Korrosion, so dass Kupferdächer eine Lebensdauer von mehreren Jahrhunderten haben können. Kupfer ist auch Bestandteil vieler Legierungen wie Messing, Bronze und Neusilber. Kupferlegierungen werden wegen ihrer guten Eigenschaften, wie Farbe, Korrosionsbeständigkeit, Preis, Verarbeitbarkeit gerne vielfältig eingesetzt. Für Münzen, Schmuck, Besteck, Armaturen, Kessel, Rohrleitungen, Präzisionsteile, Kunstgegenstände, Musikinstrumente usw. Man unterscheidet Knetlegierungen, was bedeutet, dass diese gut bei Normaltemperatur mechanisch verformt werden können, und Gusswerkstoffe (Rotguss, Bronzen). Beispiel für Knetlegierungen sind das silberähnliche Neusilber, eine Kupfer-Zink-Nickellegierung, und das goldgelbe Messing, eine Kupfer-Zink-Legierung. Viele Münzwerkstoffe sind auf Kupferbasis hergestellt, so das „Nordisches Gold“ genannte Metall der goldfarbigen Euromünzen, eine Kupfer-Zink-Aluminium-Zinn Legierung. Aber auch Gegenstände mit silberweißem oder edelstahlartigem Erscheinungsbild sind in Wirklichkeit hoch kupferhaltige Legierungen worin die kupfereigene Farbe durch ausreichenden Nickelzusatz verschwunden ist. Das Münzmetall der alten 1-DM-Geldstücke, sowie die hellen Anteile der Euromünzen sind aus Kupfer-Nickel Legierungen gefertigt. Kupferverbindungen kommen in Farbenpigmenten, Medizinischen Präparaten und galvanischen Oberflächenbeschichtungen zum Einsatz. Kupfersalze färben die Flamme grün/blau (Spektralanalyse). Siehe auch: Kupferrecycling
Biologische Wirkung
Kupfer ist Bestandteil des Hämocyanin, das bei vielen Weichtieren und Gliederfüßern als Blutfarbstoff dem Sauerstofftransport dient. Auch bei allen höheren Lebewesen ist Kupfer als Bestandteil vieler Enzyme ein lebensnotwendiges Spurenelement. Der tägliche Bedarf eines erwachsenen Menschen beträgt etwa 2 Milligramm. Kupfer ist vor allen in Leber, Getreide, Gemüse und Nüsse enthalten. In ionisierter, nicht an Proteine gebundener Form wirkt Kupfer antibakteriell, man spricht hier wie beim Silber vom oligodynamischen Effekt (Oligodynamie), weshalb z. B. auch Blumenwasser, das in Kupfergefäßen aufbewahrt wird, nicht so schnell faul wird. Die toxische Wirkung entsteht dadurch dass Kupfer-Ionen an SH-Gruppen von Proteinen binden, und Lipide der Zellmembran peroxidieren, was zur Bildung von freien Radikalen führt, die die DNA und Zellmembranen schädigen. Beim Menschen ist dies z. B. der Fall bei Morbus Wilson, einer Krankheit bei der vor allem die Leber betroffen ist. Kupfersulfat (Kupfervitriol) ist ein starkes Brechmittel, und wird deshalb zur Behandlung vieler Vergiftungen eingesetzt (beispielsweise durch weißen Phosphor).
Geschichte
Phosphor]] Kupfer, Gold und Zinn waren die ersten Metalle, welche die Menschheit in ihrer Entwicklung kennen lernte. Da Kupfer leicht zu verarbeiten ist, wurde es bereits von den ältesten bekannten Kulturen vor etwa 10.000 Jahren verwendet. Die Zeit seines weiträumigen Gebrauchs vom 5. Jahrtausend v. Chr. bis zum 3. Jahrtausend v. Chr. wird manchmal auch Kupferzeit genannt. In der Alchemie wurde Kupfer mit Venus/Weiblichkeit ♀ assoziiert. Später wurde es mit Zinn (und Bleianteilen) zu Bronze legiert. Diese härtere und technisch widerstandsfähigere Legierung wurde zum Namensgeber der Bronzezeit. Die Unterscheidung von Blei gegen Zinn wurde erst mit wachsenden Metallkenntnissen eingeführt, so dass der Begriff Bronze aus heutiger Sicht nur auf die hochkupferhaltigen Zinn-Kupferlegierungen richtig angewendet ist. Eine weitere goldgelbe Kupfer-Legierung, das Messing, war im antiken Griechenland bereits bekannt. Es wurde durch gemeinsames Verarbeiten der jeweiligen Erze erschmolzen, aber erst von den Römern stärker verwendet. In Altkolumbien wurde die Gold-Kupfer-Legierung Tumbaga häufig verwendet. Die Gewinnung von Kupfer erfolgt in einer Affinerie.
Weblinks

- http://www.seilnacht.tuttlingen.com/Lexikon/29Kupfer.htm
- http://www.kupferinstitut.de
- [http://www.mineralienatlas.de/phpwiki/index.php/Kupfer Mineralienatlas – Kupfer]
- http://www.bayern.de/lfu/umwberat/data/chem/wasser/kupfer_2000.htm Thema Kupferrohre und Trinkwasser
- http://www.kupfer.de Initiative Kupfer – Informationsquelle zum Einsatz von Kupfer in der Hausinstallation Kategorie:Chemisches Element Kategorie:Gruppe-11-Element Kategorie:Periode-4-Element Kategorie:Übergangsmetall Kategorie:Mineral Kategorie:Metall Kategorie:Schwermetall ja:銅 ko:구리 simple:Copper th:ทองแดง

Chemisches Element
Stoffe, die ausschließlich aus Atomen mit gleicher Anzahl an Protonen im Kern (Kernladungszahl) bestehen, bezeichnet man als chemische Elemente. Sie treten im Universum mit einer bestimmten Elementhäufigkeit auf. Im Gegensatz zu den Elementen stehen die Verbindungen und die Stoffgemische. Früher war die Definition dieses Begriffs intuitiver, aber unpräziser: Robert Boyle definierte ein chemisches Element als einen Reinstoff, der mit chemischen Methoden nicht weiter zerlegt werden kann. Diese Definition hat den Nachteil, dass man nie sicher sein kann, ob man die chemischen Methoden völlig ausgeschöpft hat. Hätte man es z. B. im Labor nicht geschafft, Wasser zu zerlegen, so hätte man es als Element einordnen müssen. Der heutige Element-Begriff, der für die Stoffe eine Einteilung nach ihren Bestandteilen, den Atomen, vornimmt, ist abstrakter, dafür aber präzise. Seine praktische Bedeutung liegt darin, dass er Atome mit gleichem chemischen Verhalten (dem Verhalten bei chemischen Reaktionen) zusammenfasst. Das physikalische Verhalten von Atomen ein und desselben Elements kann dabei durchaus unterschiedlich sein, z. B. können die Atome eines Elements sich in der Masse unterscheiden (Isotope) und bei nuklearen Reaktionen unterschiedlich verhalten. Nach der Kernladungszahl (auch Ordnungszahl) ihrer Atome ordnet man die Elemente im Periodensystem der Elemente (PSE) an. Dieses System wurde vom russischen Gelehrten Dmitri Iwanowitsch Mendelejew zeitgleich mit dem deutschen Lothar Meyer 1869 begründet.
Kernladungszahl und Masse
Die Erklärungen dafür, dass die Massezahl nicht genau dem Vielfachen der Masse des Wasserstoffatoms entspricht, sind:
- Protonen und Neutronen, die den Hauptanteil der Masse bilden, sind fast, jedoch nicht genau, gleich schwer.
- Natürliche Elemente bestehen aus einer Mischung von Atomen mit unterschiedlicher Neutronenzahl. Eine Atomart überwiegt meist bei weitem, diese bestimmt dann die Massenzahl (Ausnahme Chlor Cl mit der 35,5-fachen Masse)
- Das natürliche Mischverhältnis ist bei einem Element meist gleich (Ausnahme ist Blei, das unterschiedliche durchschnittliche Atommassen zeigt, wenn man es aus verschiedenen Lagerstätten gewinnt)
- Bei sehr genauen Messungen zeigt sich die Bindungsenergie als Massendefekt, so dass die Kernmasse stets minimal kleiner ist als die Summe der Massen der Protonen und Neutronen.
Rein- und Mischelemente
Der Kern des Wasserstoffs besteht fast immer aus nur einem Proton. Wasserstoff mit einem Proton und einem Neutron im Kern (Deuterium) tritt in natürlichem Wasserstoff mit einem Anteil von 0,015 % auf. Der Heliumkern besteht aus zwei Protonen und zwei Neutronen. Es existieren aber auch Helium-Atome, die zwei Protonen, aber nur ein Neutron, enthalten. Diese treten in natürlichem Helium jedoch nur mit einem Anteil von 0,000137 % auf. Chlor (17 Protonen) besteht aus einer Mischung aus Atomen mit 18 Neutronen (75,8 %) und 20 Neutronen (24,2 %). Chemische Elemente, die nur aus einer Atomart bestehen, heißen Reinelemente, wenn sie dagegen aus zwei oder mehr Atomarten bestehen, heißen sie Mischelemente. Atome des gleichen Elements mit unterschiedlicher Neutronenzahl nennt man Isotope.
Chemische Verbindungen
Chemische Elemente können, bis auf wenige Ausnahmen, chemische Verbindungen eingehen. Dabei sind mehrere der elementaren Atome zu Molekülen zusammengeschlossen. Natürliche oder künstliche Stoffe sind entweder Elemente oder Verbindungen. Gewöhnliches Wasser H₂O ist eine Verbindung aus den Elementen Wasserstoff H (2 Atome pro Molekül) und Sauerstoff (1 Atom pro Molekül). Metalle wie Eisen Fe oder Kupfer Cu sind dagegen stets Elemente. Elemente können auch eine Verbindung mit sich selbst eingehen. Bei vielen Gasen wie Chlor Cl oder Fluor F verbinden sich zwei Atome desselben Elements zu einem Molekül, also Cl₂ bzw. F₂.
Die Entstehung von Elementen
Bereits beim Urknall entstanden die leichten Elemente Wasserstoff (ca. 75%) und Helium (ca. 25%), zusammen mit geringen Mengen Lithium und Beryllium. Schwerere Elemente entstehen im Universum durch Kernreaktionen in den Sternen (meist durch Kernfusion). Am Anfang steht der Wasserstoff mit einem Atomgewicht von ca. 1,0 (ein Proton). In Hauptreihen-Sternen, wie auch unserer Sonne, verschmilzt unter hoher Temperatur (mehrere Millionen C°) und hohem Druck Wasserstoff zu Helium. (Atomgewicht ca. 4,0) Dabei verschmelzen 4 Wasserstoffatomkerne über mehrere Zwischenstufen zu einem Heliumatomkern. Dieser ist ein wenig leichter als die vier Protonen zusammen, die Massendifferenz wird als Energie in Form von (Gamma-)Strahlung frei. Die Fusion geht auf diese Art (Atome mit geringerer Protonenzahl und Atomgewicht verschmelzen zu höheren unter Abgabe von Energie) in den meisten Sternen bis zum Kohlenstoff, in massereichen bis zum Eisen weiter. Die Energieausbeute wird dabei immer geringer. Eisen ist der am dichtesten gepackte Atomkern, bei Fusionsreaktionen darüber hinaus wird Energie verbraucht anstatt freigesetzt. Sterne sind auf Energiegewinnung aus Kernfusion angewiesen, um ihren Gravitationskollaps aufzuhalten, daher können derartige Reaktionen nicht in nennenswertem Umfang stattfinden. Elemente schwerer als Eisen entstehen in Sternen am Ende ihrer Lebensdauer. Dabei fangen Atomkerne Neutronen ein und werden so in Elemente höherer Ordnungszahl umgewandelt. Dies geschieht im sogenannten s-Prozess (bei massearmen Sternen) oder im r-Prozess (bei massereichen Sternen während einer Supernova). Ein Stern verliert am Ende seiner Lebensdauer große Mengen Material (kontinuierlich durch Sonnenwind oder explosiv in einer Supernova), dadurch gelangen die entstandenen Elemente zurück in das interstellare Medium. Jüngere Sternensysteme enthalten daher bereits von Anfang an auch geringe Mengen schwererer Elemente, die z.B. Planeten wie in unserem Sonnensystem bilden können.
Liste chemischer Elemente
A Actinium - Aluminium - Americium - Antimon - Argon - Arsen - Astat B Barium - Berkelium - Beryllium - Bismut - Blei - Bohrium - Bor - Brom C Cadmium - Cäsium - Calcium - Californium - Cer - Chlor - Chrom - Curium D Darmstadtium - Dubnium - Dysprosium E Einsteinium - Eisen - Erbium - Europium F Fermium - Fluor - Francium G Gadolinium - Gallium - Germanium - Gold H Hafnium - Hassium - Helium - Holmium I Indium - Iod - Iridium J Jod siehe Iod K Kalium - Kobalt - Kohlenstoff - Krypton - Kupfer L Lanthan - Lawrencium - Lithium - Lutetium M Magnesium - Mangan - Meitnerium - Mendelevium - Molybdän N Natrium - Neodym - Neon - Neptunium - Nickel - Niob - Nobelium O Osmium P Palladium - Phosphor - Platin - Plutonium - Polonium - Praseodym - Promethium - Protactinium Q Quecksilber R Radium - Radon - Rhenium - Rhodium - Roentgenium - Rubidium - Ruthenium - Rutherfordium S Samarium - Sauerstoff - Scandium - Schwefel - Seaborgium - Selen - Silber - Silizium - Stickstoff - Strontium T Tantal - Technetium - Tellur - Terbium - Thallium - Thorium - Thulium - Titan U Unnilpentium (
- ) - Unnilquadium (
- ) - Ununoctium - Ununhexium - Ununquadium - Ununbium - Ununtrium - Ununpentium - Ununseptium - Ununnilium (
- ) - Uran V Vanadium W Wasserstoff - Wolfram X Xenon Y Ytterbium - Yttrium Z Zink - Zinn - Zirkonium
- veralteter Name
weitere Darstellungsformen

- Sortierung nach Symbol
- Liste der chemischen Elemente nach der Ordnungszahl
- Periodensystem
- Periodensystem mit Elektronenkonfiguration
Literatur

- Lucien F. Trueb: Die chemischen Elemente. Ein Streifzug durch das Periodensystem. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 2005, ISBN 3-7776-1356-8
Weblinks

- [http://www.chemieseite.de/ www.chemieseite.de] enthält ausführliche Beschreibungen der Hauptelemente.
- [http://chemlab.pc.maricopa.edu/periodic/lyrics.html] Lied der chemischen Elemente Kategorie:Chemie
Siehe auch

- Elektronegativitäten der Elemente,
- Elementnamensgebungskontroverse,
- Systematische Elementnamen,
- Verdampfungswärme der chemischen Elemente
- Nebulium
- Kalzium ist ein Computerprogramm für das Betriebssystem Linux, das sehr viele Informationen zum Periodensystem und den Elementen bietet.
- Phlogiston
- Nukleosynthese ja:元素 ko:화학 원소 ms:Unsur kimia simple:Element th:ธาตุเคมี

Ordnungszahl

Die Ordnungszahl, auch Atomnummer oder Kernladungszahl, gibt die Anzahl der Protonen in einem Atomkern an. Ihr Formelzeichen ist Z. Atome mit gleicher Ordnungszahl gehören zum selben Element und haben somit das gleiche Verhalten bei chemischen Reaktionen. Sie wird links unten neben dem Elementsymbol angegeben, Beispiele: :₁H (Wasserstoff) oder ₈O (Sauerstoff) Da aber das Elementsymbol eindeutig die Ordnungszahl bestimmt, wird die Ordnungszahl selten – meist nur in tabellarischen Übersichten – in dieser Form angegeben. Siehe auch: Massenzahl, Isotop, Periodensystem Kategorie:Atomphysik Kategorie:Kernphysik als:Ordnungszahl ja:原子番号 ko:원자 번호 th:เลขอะตอม

Münzmetall

Münzmetalle sind allgemein alle Metalle und Legierungen, aus denen Münzen hergestellt werden. Speziell wird eine Legierung aus 50–63 % Kupfer und 37–50 % Zink als Münzmetall und eine Legierung aus 75 % Kupfer und 25 % Nickel als Münzlegierung bezeichnet. Als Münzmetalle wurden und werden Gold, Silber, Kupfer, Zinn, Zink, Aluminium, Eisen, Blei und seltener auch Titan, Platin und Palladium verwendet, allerdings üblicherweise nicht in reiner Form sondern in Legierungen wie Stahl, Elektron, Messing, Bronze, Billon, Nordisches Gold und Neusilber. In der Chemie bezeichnet man die Metalle der 11. Gruppe (bzw. 1. Nebengruppe) des Periodensystems auch als Münzmetalle. Dies sind Kupfer, Silber und Gold, relativ reaktionsträge Metalle, die seit dem Altertum für die Herstellung von Münzen verwendet werden. Roentgenium, ein instabiles, künstlich hergestelltes Element gehört zur selben Gruppe, wird aber nicht zur Münzherstellung verwendet.

Weblinks

- [http://www.muenztreffwieda.de/wissen/muenzmetalle.shtml Eigenschaften von Münzmetallen und -legierungen] Kategorie:Numismatik Kategorie:Chemie Kategorie:Legierung

Erz

)]] ] ] ] Erze sind natürlich vorkommende Mineralaggregate von wirtschaftlichem Interesse, aus denen durch Bearbeitung ein oder mehrere Wertbestandteile extrahiert werden können. (Definition nach UK Institution of Mining and Metallurgy) Die Geschichte der Menschheit ist seit langem auch mit der Gewinnung von Stoffen aus der Natur verbunden. Stand zuerst nur die Gewinnung von Erden und Mineralen durch mehr oder wenig zufälliges Sammeln von frei vorkommenden Mineralen und Verwitterungsprodukten im Vordergrund, so wurde doch bald auch ein gezieltes Suchen und der Bergbau zur Beschäftigung des Menschen, die dann auch seine Sprache prägten. Viele Begriffe wurden geschaffen, um Bilder zu vermitteln, einer davon war der Begriff Erz.

Definitionen

Es gibt unterscheidende Definitionen für den Begriff "Erz": Historisch gesehen war der Begriff Erz immer mit metallischen Komponenten verbunden.

Historische Definitionen

Definition nach James F. Kemp 1909: Erz ist ein mehr oder weniger mit Gangart verwachsenes, metallhaltiges Mineral oder Mineralgemenge, das - vom Standpunkt des Bergmanns oder Aufbereiters betrachtet - mit Gewinn abgebaut, bzw. gewinnbringend weiterverarbeitet werden kann. Die Frage, ob ein Metall oder mehrere Metalle Gewinn abwerfen, scheint das einzig mögliche Kriterium zu sein, welches benutzt werden kann.

Weitere Informationen

Kategorie:Bergbau Kategorie:Petrologie Kategorie:Geologie Welche Erze gibt es? wieviel Prozent Metall ist üblicherweise drin? Entstehung? Welches Bild wird mit dem Begriff vermittelt?)

Zypern

Die Republik Zypern (griechisch: Κυπριακή Δημοκρατία, türkisch: Kıbrıs Cumhuriyeti) ist ein Inselstaat im Mittelmeer. Sie liegt vor der Südküste der Türkei, nicht weit von Syrien entfernt und ist ein Teil von Asien. Die Autorität der Regierung der Republik Zypern beschränkt sich auf den griechischsprachigen Südteil der Insel. Der Nordteil der Insel bildet seit der türkischen Invasion die international nicht anerkannte Türkische Republik Nordzypern. Völkerrechtlich wird die Insel durch die Republik Zypern vertreten. Es kann mit dem Zypern-Pfund, in den souveränen königlich-britischen Basen mit dem Britischen Pfund und im Norden des Landes mit der Türkischen Lira bezahlt werden.

Geographie

Zypern ist die östlichste Insel im gesamten Mittelmeer. Mit einer Fläche von ca. 9.251 km² (griechischer Teil ca. 5.896 km², türkischer Teil ca. 3.355 km²) ist sie nach Sizilien und Sardinien die drittgrößte Insel im Mittelmeer (West-Ost-Ausdehnung ca. 230 km, Nord-Süd-Ausdehnung ca. 95 km). Die Entfernung zur Südküste des türkischen Festlandes beträgt ca. 75 km, zur Westküste Syriens ca. 95 km, nach Ägypten ca. 325 km und zur nächstgelegenen griechischen Insel ca. 450 km. Damit bildet Zypern die Schnittstelle zwischen den Kontinenten Europa, Asien und Afrika. Zwei Gebirgszüge durchziehen die Insel: Die zur Küste hin abfallende, sonst schroffe Kette des Pentadaktylos (Beşparmak) im Nordosten und das vulkanische, waldreiche Troodos-Gebirge im südlichen Landesinnern, mit dem Olympos (1.952 m) als höchster Erhebung. Die ca. 780 km lange Küste bietet teils ausgedehnte Sand- und Kiesstrände sowie steil abfallende Felsküsten mit kleinen Buchten. Olympos Zypern besitzt heute ein mediterranes Klima mit deutlich kontinentaler Ausprägung. Die südliche Lage bedingt höhere Temperaturen als im nördlichen Mittelmeeraum und die Nähe zum arabischen Teil Asiens lässt des Öfteren heiße Wüstenwinde übers Meer wehen. Das Mittelmeer um Zypern hat die höchsten Wassertemperaturen im gesamten Raum. Im Februar werden etwa 17 °C, im August um 28 °C erreicht. Das Land leidet chronisch unter Wassermangel. Die Regenzeit beschränkt sich eigentlich auf die Monate Dezember bis April. Von Mai bis November ist es trocken und vor allem im Landesinneren z. T. sehr heiß. Nikosia hat im Juli und August eine durchschnittliche Höchsttemperatur von 37 °C, was nur 2 °C unter der Temperatur in Dubai liegt, aber 8 °C wärmer ist als auf Mallorca. In Extremfällen steigt das Thermometer im Zentrum der Insel im Hochsommer auf 47 °C. An den Küsten ist es während des Sommers meist am Tag 30 bis 35 °C warm, in der Nacht kühlt es auf 23 bis 20 °C ab. Der Westen der Insel um die Stadt Pafos ist oftmals 2 bis 4 °C kühler als der Osten. Im Winter liegen die Temperaturen zwischen 15 °C und 20 °C am Tage, von Zeit zu Zeit auch darüber, selten darunter. Oberhalb von 1.500 m kann es Schnee geben.

Flora und Fauna

Schnee Zypern ist eine grüne Insel, die waldreichste im gesamten Mittelmeerraum. Aleppo-Kiefern, Steinpinien, Platanen, Zedern und Eichen wachsen im Troodos-Gebirge – dem „Schwarzwald“ Zyperns. Die flach abfallenden Ränder des Troodos sind bedeckt mit Apfel-, Birnen-, Pfirsich-, Mandel- und Nussbäumen sowie mit Weinfeldern. Im Übrigen wird das Bild der Insel von Zypressen, Oliven- und Johannisbrotbäume geprägt. Orangen- und Grapefruithaine herrschen in der Umgebung von Lemesos vor. Das "Land der roten Erde" im Südosten gilt als Gemüsegarten Zyperns mit Kartoffeln, Auberginen, Tomaten, Gurken, Zwiebeln und anderen Arten. Feigen und Granatäpfel wachsen im Nordwesten. Im Südwesten, bei Patos, gibt es riesige Bananenplantagen. Im Frühling bedeckt ein Blumenteppich die Insel. Nicht weniger als 1.800 Blütenpflanzen blühen, vor allem Anemonen, Narzissen, Gladiolen, Iris, Goldwurz, Tulpen und Klatschmohn. Auch 44 Arten von Orchideen kommen vor. Im Herbst, mit den ersten Regenfällen, sprießen unter anderem Traubenhyazinthen, Weihnachtsstern und Hahnenfuß. Bougainvillea blüht das Jahr hindurch. Das Zypern der Antike war mit Wäldern bedeckt, heutige Wälder bedecken nur etwa 17 % der Fläche der Insel (im Wesentlichen im Troodos-Gebirge), da viele Faktoren wie Eingriffe des Menschen, große Anzahl von Ziegen, häufige Waldbrände dazu beigetragen haben, den Waldbestand zu vermindern. Heutzutage bemüht man sich den Waldbestand durch Neubepflanzung oder Wiederbelebung zu erhöhen. Das Überleben neu eingepflanzter Bäume wird durch den ständigen Mangel an Wasser erschwert. Einige fremde Arten wurden allerdings eingeführt (verschiedene Tannenarten, Akazien, Fichtenarten), die als natürliche Art auf Zypern völlig unbekannt sind. Fossilien und archäologische Funde belegen, dass auf Zypern bis in die Nacheiszeit eine verzwergte Fauna hauptsächlich aus Nilpferden und Elefanten lebte, die allerdings bereits im Neolithikum ausgestorben ist. Schweine, Rinder, Ziegen, Damhirsche und Wildschafe sowie Füchse und Wildkatzen wurden von den ersten Bauern mitgebracht. Die Schafe verwilderten und lebten auf der Halbinsel Akamas. Die ebenfalls eingeführten Rinder verschwanden nach relativ kurzer Zeit und wurden erst im Endneolithikum wieder eingeführt. Heute gibt es auf Zypern nur noch das Wildschaf, fälschlicherweise Mufflon genannt. Jährlich kommen die Meeresschildkröten an die Küsten von Akamas, Varousha und des Karpaz, um Eier zu legen. Um diese Tiere zu schützen und ihre unbehinderte Fortpflanzung zu ermöglichen, verabschiedete die zyprische Regierung ein Programm. Für die Dauer der Eiablage werden die Strände, die die Schildkröten zum Nisten bevorzugen, für Menschen gesperrt. Neben den im Mittelmeer üblichen Fischarten tummeln sich an den Stränden im Osten der Insel auch Tierarten, die durch den Suez-Kanal aus dem Roten Meer ins Mittelmeer kamen. So sind Rostnacken-Papageifische, Gelbflossen-Doktorfische u. v. a. zu bewundern. Die Vogelwelt Zyperns umfasst 340 Arten. Die Insel ist ein Durchzugsgebiet von vielen Zugvögeln. Das ganze Jahr verbringen 46 Arten auf Zypern, und 27 der Zugvögel nisten und pflanzen sich auf der Insel fort. Die Wälder der großen Troodos–Gebirgskette und die Höhenlagen des Besparnak sind die vogelreichsten Gebiete. U. a. sind hier der Buchfink, der Fichtenkreuzschnabel, das zyprische Rebhuhn, die Nachtigall und der Seidensänger zu finden.

Bevölkerung

Die 721.000 Zyperngriechen (2004) machen rund 78 % der Bevölkerung aus. Die Zahl der Zyperntürken beträgt etwa 200.000. Nach der türkischen Invasion 1974 wurden im besetzten Norden unter Protest der Vereinten Nationen etwa 40.000 Türken und Kurden angesiedelt. Dazu kommen 30.000 türkische Soldaten. Genaue Berechnungen sind wegen des Mangels an aktuellen Zahlen nur schwer anzustellen. Während im südlichen Teil der Insel über 60.000 Türken leben, sind es im Nord-Teil nur 500 Griechen. Man geht heute von 78 % Zyperngriechen und 20 % Zyperntürken (inkl. Siedler vom Festland und türkische Soldaten) auf der Insel aus. Neben Griechisch und Türkisch wird auch Englisch u. a. als Bildungs- und Verkehrssprache gesprochen. Die englische Sprache ist für junge Zyprer fast genauso wichtig wie die griechische, da die meisten Studenten ihr Studium direkt in Athen oder in anderen Ländern Europas oder in Nordamerika absolvieren. Seit der türkischen Invasion leben ca. 200.000 griechische Zyprer aus dem türkisch besetzten Norden als Flüchtlinge im griechischen Süden der Insel, die türkischsprachigen Flüchtlinge aus dem Süden haben teilweise Ortschaften gegründet, deren Namen an ihre alten Heimatorte erinnern. Alle älteren türkischen Zyprioten sprechen auch griechisch, in einigen Dörfern ist der Schwarzmeerdialekt Verkehrssprache. An der Nordspitze Zyperns gibt es Dörfer, deren maronitische Bevölkerung eine arabische Mundart spricht. Das Kormakiti-Arabisch ist stark vom Griechischen beeinflusst, in Wortschatz, Phonetik wie Grammatik, und erweckte das Interesse von Arabisten. Die jungen Männer arbeiten heute aufgrund ihres Sonderstatuts (kein Militärdienst) weitgehend im Süden der Insel, während Frauen, Kinder und alte Leute die Felder bestellen. Im Norden leben außerdem eine größere Anzahl palästinensischer Studenten.

Religion

Der größte Teil der Bewohner sind orthodoxe Christen, also etwa 78 %. Die östlich-orthodoxe Kirche von Zypern (auch "zyprisch-orthodoxe Kirche") ist bereits seit dem Konzil von Ephesos im Jahr 431 autokephal und befindet sich in vollständiger Glaubensgemeinschaft mit den anderen orthodoxen Kirchen. Die türkischsprachige Bevölkerung ist zu 99 % sunnitisch-muslimischen Glaubens, was 20 % der Bevölkerung ausmacht. Ca. 1 % der Bevölkerung gehören der römisch-katholischen Kirche an. Außerdem gibt es auch eine eigene Apostolische Nuntiatur (Sitz eines Nuntius-Botschafters). Ebenfalls ungefähr 1 % der Einwohner sind maronitische Bewohner. Sie besitzen den einzigen auf Zypern selbst ansässigen Erzbischof.

Städte

Hauptartikel [[Städte in Zypern]] Eingebettet in die beiden Gebirgsketten liegt die fruchtbare [[Mesaoria-Ebene, in deren Zentrum die Hauptstadt Nikosia (griechisch: Lefkosía, türkisch: Lefkoşa, ca. 195.000 Einwohner) liegt. Weitere größere Städte sind die Häfen Larnaca (ca. 66.400 Einw.), Limassol (griechisch: Lemesos, ca. 148.700 Einw.) und (Nea) Pafos (ca. 36.300 Einw.) an der Südküste (von Ost nach West), sowie Famagusta (tr. Gazimagusa, gr. Ammochostos, ca. 27.700 Einw.) und Kyrenia (gr. Keryneia, tr. Girne, ca. 12.500 Einw.) im türkisch besetzten Norden. Daneben verdient das an der Südostküste gelegene und zu einem wichtigen Tourismuszentrum gewordene Dorf Agia Napa Erwähnung.

Geschichte

Agia Napa Hauptartikel: Geschichte Zyperns Die erste konstante Besiedlung Zyperns erfolgte in der Jungsteinzeit. In Aetokremnos wurden zwar epipaläolithische Befunde ausgegraben, eine länger andauernde Besiedlung ist jedoch unsicher. Die neolithische Besiedlung erfolgte im 9. Jahrtausend von Syrien aus. Das bekannteste Dorf der Jungsteinzeit ist Khirokitia bei Kalavassos, weitere Fundorte aus dem präkeramischen Neolithikum (PPN B) sind Kastros, Shillourokambos, Ais Yiorkis und Tenta. Seit der Bronzezeit belieferte Zypern das östliche Mittelmeer mit Kupfer. In der ausgehenden Bronzezeit entstanden auf Zypern Handelsstädte wie Enkomi, die in engem Kontakt mit der Levante standen. Um 1200 v. Chr. begann der Einfluss durch die mykeneische Kultur. Danach war Zypern Teil der assyrischen, ägyptischen und persischen Einflusssphäre. Das Königreich Salamis errang nach und nach die Vorherrschaft über die Insel. 332 v. Chr. gingen die Könige von Zypern zu Alexander des Großen über und Zypern wurde in dessen Reich eingebunden. Nach dem Zerfall des Reiches gehörte Zypern zum hellenistischen Ptolemäerreich. 58 v. Chr. gelangte die Insel unter römische Herrschaft und blieb römisch und oströmisch/byzantinisch bis 1184, zuletzt unter dem unabhängigen Kaiser Isaak Komnenos. Die Kreuzritter und die Familie Lusignan beherrschten die Insel bis 1489, danach gehörte die Insel bis 1571 zu Venedig. 1571 wurde die Insel für gut 300 Jahre osmanisch. 1878 verpachtete das Osmanische Reich die Insel an Großbritannien, das im Gegenzug dem Osmanischen Reich Unterstützung gegen einen Vorstoß der Russen zusagte; mit dem Eintritt des Osmanischen Reiches in den 1. Weltkrieg (1914) auf Seiten der Mittelmächte wurde die Insel von den Briten annektiert. 1925 wurde Zypern Kronkolonie. Die ehemalige britische Kolonie wurde am 16. August 1960 aufgrund des Abkommens von Zürich zwischen Großbritannien, Griechenland und der Türkei (1959) unabhängig. In einem von der griechischen Junta inspirierten Putsch wurde 1974 Präsident Makarios gestürzt. Die Putschisten strebten die Angliederung an Griechenland an. Unter Berufung auf ihre Rolle als Garantiemacht intervenierte die Türkei und besetzte den Norden Zyperns. 1983 kam die Proklamation der Türkischen Republik Nordzypern (TRNZ), die jedoch von allen Ländern der Vereinten Nationen außer der Türkei nicht anerkannt wird (siehe Resolution 541 der Vereinten Nationen). Im Jahr 2003 wurde die Grenze zwischen den beiden Landesteilen erstmals wieder durchlässig, es erfolgte die Öffnung der Grenzübergänge für beide Volksgruppen für Besuche im jeweils anderen Teil der Insel zum 23. April 2003. 2004 scheiterte jedoch der Annan-Plan zur Wiedervereinigung in einer Volksabstimmung an der Ablehnung im griechischen Teil Zyperns. Am 1. Mai 2004 wurde Zypern als geteiltes Land Mitglied der EU. Annan-Plan

Politik

Das Parteiensystem der Republik Zypern wird von vier großen Parteien geprägt:
- Aufbaupartei des Werktätigen Volkes - AKEL (kommunistisch)
- Demokratische Partei - DIKO (konservativ)
- Demokratische Sammlung - DISY (rechts)
- Vereinigte Demokraten - ED (liberal) Daneben sind noch vier kleinere Parteien im Parlament vertreten.

Zypernkonflikt

1963 gab es Unstimmigkeiten zwischen der türkischen Minderheit (19 %) und der griechischen Mehrheit (80 %) über Verfassung und Gesetze, Ausübung der Staatsgewalt usw. Dieser Streit, von Extremisten auf beiden Seiten systematisch eskaliert, machte ein weiteres gemeinsames Regieren unmöglich. Die türkisch-zyprischen Regierungsmitglieder zogen sich aus der Regierung zurück und strebten seitdem ein selbstverwaltetes Gebiet an, während viele griechischsprachige Zyprer den Anschluss an Griechenland (Enosis) anstrebten. 1974 kam es zum Putsch der griechisch-zyprischen Nationalgarde gegen Präsident Makarios. Nachdem dieser von der Insel floh, führte die Türkei unter dem Eindruck eines drohenden Anschlusses Zyperns an Griechenland eine Invasion auf dem Nordteil der Insel durch. Insgesamt hält die Türkei seitdem gegen alle relevanten UNO-Resolutionen und Entscheidungen europäischer Gerichte ca. 37 % der Insel besetzt, obwohl sowohl Nikosia als auch Athen nicht für die Vereinigung Zyperns mit Griechenland sind. 1977 starb Makarios, und Kyprianou folgte als Präsident. Dieser wurde von der Türkei und den türkischen Zyprer allerdings nicht anerkannt. Darauf veranlasste der griechische Süden Wirtschaftssanktionen gegen den Norden. Der Norden seinerseits antwortete mit der Vertreibung von mehreren zehntausenden griechischen Zyprer und der Ansiedlung von mehreren zehntausend Türken aus der Türkei (Kriegsverbrechen laut Völkerrecht), wodurch die Gewichtung des Bevölkerungsanteils der Türken gegenüber den türkischen Zyprer erhöht wurde. 1983 wurde auf dem Nordteil der Insel die Türkische Republik Nordzypern ausgerufen, die allerdings nur von der Türkei anerkannt wird. Eine Annäherung beider Seiten sollen Verhandlungen unter Führung der UN bringen - eine Abstimmung über eine Wiedervereinigung scheiterte jedoch am Referendum 2004 in Südzypern. Es ist ein Konzept nach dem Vorbild der Schweiz vorgesehen, also ein Staatenbund aus zwei Teilstaaten, deren Einwohner sowohl die zyprische als auch die Staatsangehörigkeit des Landes, aus dem sie stammen, erhalten. Am 4. Juni 1990 wurde der Beitrittsantrag Zyperns zur Europäischen Union gestellt, der im Übrigen für die gesamte Insel gilt, da auch die EU die Türkische Republik Nordzypern nicht anerkennt. Seit Mai 2004 ist Zypern Mitglied der Europäischen Union. Den Grenzübergang darf man mittlerweile mit dem Auto und zu Fuß passieren. Die Einreisebestimmungen wurden gelockert. Man muss nur noch ein Tagesvisum bei den türkischen Behörden ausfüllen. Dieses wird dann bei Ausreise wieder abgestempelt. Direkte Eintragungen im Pass werden nicht vorgenommen. Der Ledra Palace Checkpoint ist der größte und bekannteste Grenzübergang zwischen beiden Inselteilen. Zollkontrollen finden auch nur sporadisch statt. Alles in allem hat sich die Lage etwas entspannt, was auf den mäßigenden Einfluss der EU zurückzuführen ist. Für einen längeren Aufenthalt sollte man sich jedoch vorab beim Auswärtigen Amt informieren.

Zypern in der EU

Zypern trat völkerrechtlich am 1. Mai 2004 der EU bei. Zuvor war jedoch ein Versuch der Wiedervereinigung Zyperns bei einer Volksabstimmung am 24. April 2004 an der Ablehnung im griechischen Teil gescheitert. Aufgrund des positiven Abstimmungsergebnisses im türkisch verwalteten Teil entschied sich die EU, den Norden wirtschaftlich mit weit über 200 Millionen Euro jährlich zu unterstützen und die sogenannte Green Line zwischen dem Nord- und Südteil zu ignorieren. Durch die türkische Besatzung ist es derzeit dem Europäischen Rechnungshof nicht möglich, die Geldflüsse zu kontrollieren. Seit 1. Mai 2004 ist es möglich, dass auch EU-Bürger vom Nordteil in den Südteil fahren können, ohne der Gefahr einer Gefängnisstrafe und Ausweisung zu unterliegen. Somit wird die völkerrechtliche Linie gewahrt, dass tatsächlich die gesamte Insel in die EU aufgenommen wurde. Siehe auch: Liste der Staatsoberhäupter von Zypern

Wirtschaft

Die Angaben beziehen sich nur auf den von der international anerkannten Regierung kontrollierten Teil der Insel. Für den türkisch verwalteten Teil liegen keine genauen Zahlen vor, es wird jedoch allgemein von einer wesentlich schwächeren Wirtschaftslage in diesem Teil der Insel ausgegangen. Nach einer Abschwächung des Wirtschaftswachstums von 4 % 2001 auf 2,2 % 2002 sind die Prognosen für das Jahr 2003 mit etwa 2,3 % verhalten positiv. Das Bruttoinlandsprodukt (BIP) belief sich im Jahre 2004 auf 12,4 Milliarden Euro. Das BIP pro Kopf betrug etwa 17.400 Euro. Zum Vergleich: In Deutschland lag der Wert bei rund 23.100 Euro. Trotzdem hat Zypern von allen Beitrittsstaaten der EU-Erweiterung des Jahres 2004 den höchsten Wert. 72 % der Zyprer arbeiten im tertiären Sektor, in der Landwirtschaft hingegen nur 5 % aller Beschäftigten. In den touristisch entwickelten Regionen sind viele Saisonkräfte, vor allem aus Polen, tätig. Die Arbeitslosenquote belief sich auf 3,6 % vor dem EU-Beitritt. Dieser Wert liegt unter dem EU-Durchschnitt. Die Inflationsrate beträgt 2 %, Auslandsschulden sind nicht vorhanden. Aufgrund der wirtschaftlichen Struktur gilt Zypern, neben Malta, als am weitesten entwickelter Staat der zehn neuen Beitrittsländer. Auf Zypern sind seit dem Bürgerkrieg viele libanesische Banken ansässig, was zu einem großen Zustrom von Geldern geführt hat. Zypern ist einer der größten Investoren und Exporteure in Russland. Viele Gelder werden über Zypern in Russland "reinvestiert" , was zu dieser merkwürdigen Konstellation führt.

Bodenschätze

Auf Zypern gibt es Kupfer und Asbest, in den Bergen befinden sich große Marmorgebiete und Pyritminen. Dort gibt es auch Gipsgestein und Salzablagerungen. An den Stränden wird Tonerde abgebaut.

Landwirtschaft

Auf Zypern werden häufig Zitrusfrüchte angebaut. Hinzu kommt die Erzeugung von Gemüse. Fast verwunderlich ist es, dass zyprische Kartoffeln zu den Export-Schlagern (meist nach Großbritannien) gehören. Im griechischen Teil wird des weiteren Gerste angebaut. Bei vielen Anbausorten (Obst, Gemüse und Getreide) sind zwei Ernten im Jahr durch das ausgesprochen freundliche Klima Standard. Fast jede Familie griechischer Zyprer hat irgendwo auf der Insel noch ein kleines Stück Land, auf dem für den Eigenverbrauch angebaut wird. Jedoch werden die landwirtschaftlich genutzten Flächen seit dem EU-Beitritt immer kleiner (besonders in den Touristenregionen), da Briten verstärkt Land und Häuser für den Altersruhesitz kaufen, zudem in der EU z. T. Brachflächen gefördert werden. Im nördlichen Teil werden bevorzugt Geflügel und Lämmer aufgezogen. Auf der gesamten Insel gibt es außerdem noch einige größere Olivenplantagen. Fremde Hilfsarbeiter in der Landwirtschaft kommen immer häufiger aus dem Norden - völlig legal - anders, als in der Tourismusbranche (hier in erster Linie polnische Saisonkräfte).

Währung

Die nationale Währung Zyperns ist das Zypern-Pfund (int. Kürzel CYP). Ein Zypern-Pfund ist (seit 1983) 100 Cent (Σεντ) (und war davor 1000 Mill). Am 29. April 2005 trat Zypern dem Euro-Wechselkursmechanismus II bei zu einem Leitkurs von 1 EUR = 0,585274 CYP und darf um diesen Mittelkurs ±15 % schwanken. Der Euro könnte frühestens im Sommer 2007 eingeführt werden.

Kultur

Feiertage

- 1. April Revolution der Zyprer gegen die Englische Besatzung.
- 1. Oktober Unabhängigkeitstag

Weitere Themen

- Portal:Südosteuropa
- Zypernkonflikt

Weblinks

- [http://www.cyprus.gov.cy/ Die zyprische Regierung]
- [http://www.trncinfo.com/ Die Verwaltung des türkischen Teils]
- [http://www.ec-eu-delegation.com.cy Die Vertretung der EU-Kommission auf Zypern]
- [http://www.un.org/Depts/DPKO/Missions/unficyp/body_unficyp.htm UNO-Mission auf Zypern]
- [http://www.cips.com.cy cips: cyprus international press service - deutsch/english]
- [http://www.auswaertiges-amt.de/www/de/laenderinfos/laender/laender_ausgabe_html?type_id=14&land_id=193 Länder- und Reiseinformationen] des Auswärtigen Amtes
- 20px Wiki-Portal Zypern Kategorie:Insel (Asien) Kategorie:Staat Kategorie:Land in der EU Kategorie:Mittelmeer ja:キプロス ko:키프로스 ms:Cyprus simple:Cyprus th:ประเทศไซปรัส zh-min-nan:Kypros

Gediegenes Element

Gediegene Elemente sind Mineralien, meist Metalle, die in der Natur in Reinform, also nicht in Verbindung mit anderen Elementen vorkommen. Es handelt sich um etwa 20 Elemente, von denen 10 geologisch relevant sind. Beispiele sind:
- Kupfer
- Silber
- Gold
- Platin
- Schwefel
- Kohlenstoff (als Diamant und Graphit)
- Osmium
- Antimon
- Blei
- Wismut (Bismut)
- Selen
- Tellur
- Eisen (nur in Meteoriten) Auch Edelgase kommen nur elementar vor, bei diesen ist jedoch der Ausdruck „gediegen“ ungebräuchlich. Als Gase zählen sie auch nicht zu den Mineralen. Gediegene Metalle, die einen niedrigen Schmelzpunkt haben, wie zum Beispiel Kupfer, standen am Anfang des Metallgebrauchs durch den Menschen. Kategorie:Mineralogie

Härte

Härte ist der mechanische Widerstand, den ein Körper dem Eindringen eines anderen, härteren Körpers entgegensetzt. Die Härte eines Körpers lässt Rückschlüsse auf vielerlei Eigenschaften zu, wobei sich diese nach der Art des Körpers richten. Ein Beispiel ist das Verschleißverhalten. Harte Brillengläser verkratzen weniger, harte Zahnräder nutzen langsamer ab. Bei der Auswahl von Werkzeugschneiden wie Fräskopf oder Drehmeißel ist die Härte von besonderer Bedeutung, denn harte Schneiden bleiben länger scharf. Eine Anwendung und je nach fachlichem Schwerpunkt andere Akzentsetzung findet der Begriff der Härte in der Festkörperphysik, der Materialwissenschaft bei der Analyse von Werkstoffen und in den Geowissenschaften bei der Charakterisierung von Gesteinen und Mineralen. Beide überschneiden sich diesbezüglich jedoch auch mit den Ingenieurswissenschaften, wobei die Härte vor allem in der Ingenieurgeologie eine größere Rolle spielt.

Härte und Festigkeit

Die Härte eines Werkstoffs ist eine Oberflächeneigenschaft und hat daher nur bedingt etwas mit der Festigkeit des Werkstoffs zu tun, auch wenn diese die Prüfverfahren zur Härtemessung, die auf der Eindringtiefe verschiedener Prüfkörper beruhen, beeinflusst. Der Einfluss der Festigkeit kann durch die Messung auf dünnen Filmen zwar reduziert, aber nicht völlig vermieden werden. In bestimmten Fällen steht die Härte eines Werkstoffs allerdings in einem umwertbaren Zusammenhang zur Werkstoff-Festigkeit. Dann kann durch die verhältnismäßig preiswerte Härteprüfung eine meist viel aufwendigere Zugprüfung ersetzt werden. Von praktischer Bedeutung ist die Möglichkeit, eine Umwertung der Brinell- oder Vickershärte auf die Zugfestigkeit von Baustählen vorzunehmen. Bei Prüfungen an Stahlkonstruktionen ermöglicht es dies, eventuelle Materialverwechslungen nachzuweisen.

Härteprüfung und Härteskalen

Die Härte lässt sich nur durch den Vergleich von mehreren Werkstoffen oder Werkstoffzuständen ermitteln.

Härteprüfung nach Mohs

Harte Werkstoffe ritzen weiche. Diese Einsicht ist Grundlage der Härteprüfung nach Friedrich Mohs. Mohs, ein Geologe, ritzte verschiedene Minerale gegeneinander und ordnete sie so nach ihrer Härte an. Durch das exemplarische Zuordnen von Zahlenwerten für ausgewählte Minerale entstand eine relative Härteskala, die Mohs-Skala, die in der Mineralogie in weitem Gebrauch ist. Angaben zur Härte von Mineralen beziehen sich immer auf die Mohs-Skala, falls nichts anderes angegeben ist. Zum Vergleich aufgeführt ist die auch als absolute Härte bezeichnete Schleifhärte nach Rosiwal, die den Schleifaufwand des jeweiligen Stoffes charakterisiert und einen besseren Eindruck von den tatsächlichen Härteverhältnissen gibt. Beide Härteskalen sind einheitslos. Außerdem ist in der Tabelle die Härte nach dem Vickersverfahren angegeben. Sie gibt den besten Bezug auf die heute gängigen Härtemessverfahren wieder. In der Werkstoffkunde werden vor allem Prüfverfahren eingesetzt, welche die Eindringhärte messen. Dabei werden jeweils genormte Prüfkörper unter festgelegten Bedingungen in das Werkstück gedrückt. Im Anschluss wird die Oberfläche oder Tiefe des bleibenden Eindruckes gemessen.

Härteprüfung nach Brinell

Die vom schwedischen Ingenieur Johan August Brinell im Jahre 1900 entwickelte Härteprüfung kommt bei weichen bis mittelharten Metallen (DIN EN ISO 6506) wie zum Beispiel unlegiertem Baustahl oder Aluminiumlegierungen, bei Holz (ISO 3350) und bei Werkstoffen mit ungleichmäßigem Gefüge wie etwa Gusseisen zur Anwendung. Dabei wird eine Stahlkugel oder eine Hartmetallkugel mit einer festgelegten Prüfkraft in die Oberfläche des zu prüfenden Werkstückes gedrückt. Nach dem letzten Stand der Normung ist eine Stahlkugel allerdings nicht mehr zulässig. Nach einer Belastungszeit von mindestens 10 Sekunden wird der Durchmesser des bleibenden Eindrucks im Werkstück gemessen und daraus die Oberfläche des Eindrucks bestimmt. Das Verhältnis von Prüfkraft zur Eindruckoberfläche multipliziert mit dem Zahlenwert 0,102 bezeichnet man als die Brinellhärte. Bei Einsatz einer Hartmetallkugel wird der Härtewert mit HBW, bei einer Stahlkugel wurde er mit HBS gekennzeichnet. Eine Abwandlung der klassischen Brinellprüfung ist die Prüfung mit dem Poldihammer. Hierbei wird der Eindruck der Kugel durch einen undefinierten Hammerschlag von Hand erzeugt, wobei die Kugel rückseitig auch in einen Metallstab mit definierter Härte eindringt. Aus dem Verhältnis der beiden Eindruckdurchmesser wird dann die Härte des Prüflings ausgerechnet. Diese Methode hat den Vorteil, dass mit ihr beliebig gelagerte Prüflinge und verbaute Bauteile vor Ort geprüft werden können. Die auf diese Weise ermittelten Härtewerte stimmen zwar nicht exakt mit den statisch ermittelten Härtewerten überein, für die in der Industrie gestellten Ansprüche sind sie jedoch in den meisten Fällen ausreichend. Die Bezeichnung „Poldi“ stammt vom gleichnamigen Stahlwerk im tschechischen Kladno, wo diese Prüfmethode entwickelt wurde. Bei un- und niedriglegierten Stählen kann aus der Brinellhärte mit gewisser Toleranz die Zugfestigkeit des Werkstoffes abgeleitet werden.

Härteprüfung nach Vickers

Der Brinellprüfung sehr ähnlich ist die im Jahr 1925 von Smith und Sandland entwickelte und nach der britischen Flugzeugbaufirma Vickers benannte Härteprüfung, die zur Prüfung harter und gleichmäßig aufgebauter Werkstoffe dient, aber auch zur Härteprüfung an dünnwandigen oder oberflächengehärteten Werkstücken und Randzonen eingesetzt wird. Sie ist in der Norm nach DIN EN ISO 6507 geregelt. Im Gegensatz zur Rockwellprüfung wird eine gleichseitige Diamantpyramide mit einem Öffnungswinkel von 136° unter einer festgelegten Prüfkraft in das Werkstück eingedrückt. Aus der mittels eines Messmikroskops festgestellten Länge der Diagonalen des bleibenden Eindrucks wird die Eindruckoberfläche errechnet. Das Verhältnis von Prüfkraft in der Einheit Newton zur Eindruckoberfläche ergibt mit dem Faktor 0,1891 multipliziert die Vickershärte (HV). Die Festigkeitsklassen 14H, 22H, 33H und 45H erhält man durch Division durch 10, sie entsprechen also Vickershärten HV (min.) von 140, 220, 330 und 450. Für Prüfungen vor Ort sind tragbare Geräte erhältlich, die magnetisch oder mechanisch auf dem Prüfstück befestigt werden. Anwendung findet die Vickershärte beispielsweise in der Angabe „45H“ bei Gewindestiften mit Innensechskant oder „14H“ und „22H“ bei Gewindestiften mit Schlitz.

Härteprüfung nach Knoop

Eine Sonderform der Vickers-Härteprüfung ist die nach dem amerikanischen Physiker und Ingenieur Frederick Knoop benannte Härteprüfung (DIN EN ISO 4545 - Metallische Werkstoffe - Härteprüfung nach Knoop). Die in der Vickers-Prüfung gleichseitige Diamantspitze hat in der Knoop-Prüfung eine rhombische Form. Die Spitzenwinkel betragen 172,5° für die lange und 130° für die kurze Seite. Es wird nur die lange Diagonale des Eindrucks ausgemessen. Die Knoop-Prüfung findet häufig Anwendung bei spröden Materialien wie zum Beispiel Keramik oder Sinterwerkstoffen, bei der Härtemessung an Schichtsystemen stellt sie die genaueste Messmethode dar.

Härteprüfung nach Rockwell

Es existieren mehrere von dem amerikanischen Ingenieur und Firmengründer Stanley Rockwell im Jahre 1920 entwickelte Härteprüfverfahren, die für bestimmte Einsatzbereiche spezialisiert sind. Die unterschiedlichen Verfahren werden mit HR und einer anschließenden Kennung gekennzeichnet; Beispiele für eine Rockwellbezeichnung sind HRA, HRB, HRC oder HR15N. Die Rockwellhärte HRC eines Werkstoffes ergibt sich etwa nach der Norm DIN EN ISO 6508 aus der Eindringtiefe eines kegelförmigen Prüfkörpers aus Diamant. Mit einer festgelegten Prüfkraft wird dieser Kegel mit 120° Spitzenwinkel in die Oberfläche des zu prüfenden Werkstückes vorbelastet. Die eingedrungene Tiefe des Eindringkörpers dient als Bezugsebene. Danach wird der Eindringkörper mit der Hauptlast belastet und diese maximal sechs Sekunden gehalten. Anschließend wird die Hauptlast wieder entfernt, so dass nur noch die Vorlast wirksam ist. Die Differenz der Tiefen vor und nach Auflegen der Hauptlast ist das Maß für die Rockwellhärte des Werkstoffes. Die Eindringtiefe des Diamantkegels wird direkt mit einer Messuhr, die mit dem Prüfspitze verbunden ist, festgestellt. Auf der Skala der Uhr kann man die Härtewerte in Rockwelleinheiten (HRC) unmittelbar ablesen. Dieses Prüfverfahren kommt vor allem bei sehr harten Werkstoffen zum Einsatz. Als weitere Rockwelleindringköper werden Hartmetallkugeln mit einem Durchmesser von 1,5875 Millimetern (HRB, HRF, HRG) oder 3,175 Millimetern (HRE, HRH und HRK) verwendet. Die Rockwellprüfung ist sehr schnell, stellt aber hohe Ansprüche auf die Einspannung des Prüflings im Prüfgerät. Sie ist ungeeignet für Prüflinge, die im Prüfgerät elastisch nachgeben, zum Beispiel Rohre.

Härteprüfung nach Shore

Die Shore-Härte, benannt nach Albret Shore, ist ein Werkstoffkennwert für Elastomere und Kunststoffe und ist in den Normen DIN 53505 und DIN 7868 festgelegt. Der Shore-Härte-Prüfer für Gummi und ähnliche Werkstoffe besteht aus einem federbelasteten Stift, dessen Elastizität beim Eindringen in die Probe ein Maß für die entsprechende Shore-Härte des Materials ist, die auf einer Skala von 0 Shore (2,5 Millimeter Eindringtiefe) bis 100 Shore (0 Millimeter Eindringtiefe) gemessen wird. Eine hohe Zahl bedeutet eine große Härte. Bei einem Shore-Härteprüfgerät ist eine Zusatzeinrichtung notwendig, die die zu messende Probe mit einer Kraft von 12,5 Newton bei Shore-A bzw 50 Newton bei Shore-D auf den Messtisch andrückt. Bei der Bestimmung der Shore-Härte spielt die Temperatur eine höhere Rolle als bei der Härtebestimmung metallischer Werkstoffe. Deshalb wird hier die Solltemperatur von 23 °C auf das Temperaturintervall von ± 2 °C beschränkt. Die Materialdicke sollte im Bereich von 0 bis 50 Shore mindestens 9 Millimeter, bei härteren Substanzen mindestens 6 Millimeter betragen.
- Shore-A wird angegeben bei Weichelastomeren nach Messung mit einer Nadel mit abgestumpfter Spitze. Die Stirnfläche des Kegelstumpf hat einen Durchmesser von 0,79 Millimetern, der Öffnungswinkel beträgt 35°.
- Shore-D wird angegeben bei Zähelastomeren nach Messung mit einer Nadel, die mit einem 30° Winkel zuläuft und nicht abgestumpft ist. Siehe auch: Kohäsion

Die Martens-Härte

Das Martens-Härteverfahren ist nach dem deutschen Physiker Adolf Martens benannt worden und wird auch instrumentierter Eindringversuch genannt. Im Jahre 2003 wurde die Universalhärte in Martenshärte umbenannt. Das Verfahren ist in der DIN EN ISO 14577 (Metallische Werkstoffe - Instrumentierte Eindringprüfung zur Bestimmung der Härte und anderer Werkstoffparameter) genormt. Bei diesem Verfahren wird während der Belastung- und Entlastungsphase kontinuierlich die Kraft und die Eindringtiefe gemessen. Die Martenshärte (HM) wird definiert als das Verhältnis der Maximalkraft zu der dazugehörigen Kontaktfläche und wird in der Einheit Newton pro Quadratmillimeter angegeben. Anders als bei den Vickers- oder dem Brinellverfahren wird nicht nur das plastische Verhalten des Werkstoffes bestimmt, sondern es können aus der gewonnenen Messkurve auch weitere Werkstoffparameter wie zum Beispiel der Eindringmodul, das Eindringkriechen sowie plastische und elastische Verformungsarbeiten bestimmt werden. Als Eindringkörper sind folgende Formen am gebräuchlichsten: die Vickerspyramide (siehe Vickersverfahren), eine Hartmetallkugel, ein kugeliger Diamant-Eindringkörper und der Berkovich-Eindringkörper. Der Berkovich-Eindringkörper ist eine Diamantpyramide mit einer gleichseitigen dreieckigen Grundfläche. Der Öffnungswinkel der Pyramide beträgt 65°. Die Umrechnung der Eindringtiefe zur Kontaktoberfläche muss für jede Eindringkörperform bestimmt werden. Die Kontaktfläche wird für die Vickers- und Berkovich-Pyramide durch das Produkt aus dem Quadrat der Eindringtiefe und der Konstanten 26,43 errechnet.

Spezielle Härteprüfverfahren

Daneben sind einige spezielle Härteprüfverfahren üblich:
- die Universalhärteprüfung ist im Jahre 2003 in Martenshärte umbenannt worden und in der Norm DIN EN ISO 14577 (Metallische Werkstoffe - Instrumentierte Eindringprüfung zur Bestimmung der Härte und anderer Werkstoffparameter) genormt
- der Kugeleindruckversuch für Kunststoffe

Maßeinheiten

Die Mohssche Härte und die absolute Härte sind einheitenlose Größen. Die Härtewerte der Verfahren nach Vickers, Knoop und Brinell werden dagegen in Einheiten des Drucks angegeben; sie beziehen sich eigentlich auf die Einheit kp/mm². Mit Rücksicht auf Staaten, denen die Umstellung auf das Dezimalsystem und die Verwendung metrischer Einheiten wie N/mm² schwer fällt, behielt man nach der Streichung der Einheit Kilopond (kp) die Formeln für die Härtewerte in kp/mm², ließ jedoch fortan die Einheit weg, um weltweit vergleichbare Zahlenwerte zu erhalten.

Härten

Die Härte von Stählen kann während der Fertigung beeinflusst werden - siehe auch Härten. Oberhalb einer Härte von ungefähr 55 (Rockwellhärte HRC) entsprechend 600 (Vickershärte HV) enden in aller Regel die Möglichkeiten zur spanenden Bearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide von Oberflächen, also durch Drehen, Bohren oder Fräsen. Härtere Oberflächen müssen geschliffen werden, man spricht daher von Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide.

Weblinks

- [http://www.hegewald-peschke.de/06_info/leitfaden.htm Vollständiger Leitfaden zur Härteprüfung (Rockwell, Vickers, Brinell, Shore und Knoop)]
- [http://archiv.christoph-hoffmann.de/Uni/WK/Haertepruefung.pdf Zusammenfassung zu den wichtigsten Härteprüfverfahren]
- [http://www.rz.fh-ulm.de/labore/wplabor/Ausstattung/Poldihammer/poldihammer.htm Poldihammer] Kategorie:Werkstoffeigenschaft Kategorie:Mineralogie ja:硬さ

Strichfarbe

Die Strichfarbe (kurz Strich) bezeichnet in der Mineralogie die Farbe des Mineralpulvers. Diese Eigenschaft kann zur Unterscheidung von äußerlich ähnlich erscheinenden Mineralen verwendet werden. Das Mineral wird an eine rauhe weiße Porzellanfläche gedrückt und dann daran entlang gerieben. Der Abrieb erscheint dann in einer charakteristischen Farbe, die sehr verschieden von der Farbe des Minerals sein kann. So ist beispielsweise der Strich des metallisch golden glänzenden „Katzengoldes“ (Pyrit) schwarz, ebenso wie der der meisten Erze. Bei idiochromatischen Mineralien ist die Strichfarbe häufig ähnlich zur Mineralfarbe. Bei allochromatischen Mineralien dagegen ist die Strichfarbe meistens weiß. Kategorie:Mineralogie

Metall

] Metalle sind die größte Gruppe der chemischen Elemente, etwa 80 % der Elemente sind Metalle. Sie sind im allgemeinen gute elektrische Leiter. Im Periodensystem der Elemente sind sie nicht bestimmten Reihen oder Perioden zugeordnet, vielmehr befinden sie sich links und unterhalb einer Linie vom Bor zum Polonium. Oben rechts befinden sich die Nichtmetalle, dazwischen die Halbmetalle.

Metalle in der Chemie

Grundsätzliches

Metallatome sind durch folgende Eigenschaften gekennzeichnet:
- Die Zahl der Elektronen in der äußeren Schale ist gering und kleiner als die Koordinationszahl
- Die Ionisierungsenergie ist klein (< etwa 10 eV) Daraus ergibt sich, dass Metallatome sich nicht wie viele Nichtmetalle über Atombindungen zu Molekülen oder Gittern verbinden können. Allenfalls in Metalldämpfen kommen solche Atombindungen vor, z. B. besteht Natriumdampf zu etwa 1 % aus Na₂-Molekülen. Metalle ordnen sich vielmehr zu einem Metallgitter, in dem die Valenzelektronen über das ganze Gitter verteilt sind, man spricht auch von einem Elektronengas. In dem Elektronengas ordnen sich die positiv geladenen Atomrümpfe. Eine exaktere Betrachtung unter Berücksichtigung des Orbitalmodells liefert das Energiebändermodell. In Verbindung mit Nichtmetallen treten die Metalle im Allgemeinen als Kationen auf, d. h. die äußeren Elektronen werden vollständig an die Nichtmetallatome abgegeben und es bildet sich eine Ionenverbindung (Salz). In einem Ionengitter werden die Ionen nur durch elektrostatische Kräfte zusammengehalten.

Eigenschaften

Aus der Bindungsart und dem Gitteraufbau resultieren folgende typische Eigenschaften der Metalle:
- Undurchsichtigkeit durch leicht verschiebbare Elektronen (dadurch, dass die Elektronen nicht an bestimmte Energieniveaus (Orbitale) gebunden sind, sondern frei in Form eines Elektronengases vorkommen, können sie viele Wellenlängen absorbieren und haben deshalb eine grau bis schwarze Farbe)
- Glanz, bedingt durch leicht verschiebbare Elektronen an der Oberfläche (dadurch dass die Elektronen nicht an bestimmte Energieniveaus (Orbitale) gebunden sind, sondern frei in Form eines Elektronengases vorkommen, können sie die ganze zuvor aufgenommene Energie wieder emittieren. So entsteht der Glanz)
- Gute Verformbarkeit (Duktilität): Im Metallgitter befinden sich Versetzungen, die sich schon bei einer Spannung unterhalb der Trennspannung bewegen können; je nach Gittertyp verformt sich also ein Metall eher, als dass es bricht
- Hoher Schmelzpunkt durch die allseitig gerichteten Bindungskräfte
- Gute Elektrische Leitfähigkeit durch leicht verschiebbare Elektronen
- Gute Thermische Leitfähigkeit durch leicht verschiebbare Elektronen ----

Schmelz- und Siedetemperaturen

Die folgende Tabelle zeigt die Schmelz- und Siedetemperaturen einiger Metalle (in °C bei Normaldruck):

Wärmeleiteigenschaften

Die für die Wärmeleitung relevaten Eigenschaften wie Dichte, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit und Temperaturleitfähigkeit variieren stark. So hat etwa Silber mit 427 W/(m K) eine ca. 20-fach höhere Wärmeleitfähigkeit als Mangan. Weitere Werte.

Einteilung

Traditionell unterteilt man Metalle nach der Dichte in Schwermetalle und Leichtmetalle, nach der Reaktivität in Edelmetalle und unedle Metalle. Daneben ist gerade für das chemische Verhalten die Zugehörigkeit zu Haupt- oder Nebengruppen des Periodensystems entscheidend. Siehe auch: Refraktärmetalle

Für technisch verwendete Metalle

Die technisch verwendete Metalle werden entsprechend ihrem Basismetall und nach dem Verwendungszweck unterteilt:
- Metalle
- Eisenwerkstoffe
- Stahl (unlegiert, niedriglegiert, hochlegiert)
- Gusseisen (Grauguss, Stahlguss, Temperguss)
- Nichteisenmetalle
- Reinmetalle
- Edelmetalle
- Schwermetalle (ρ ≥ 4,5 g/cm³)
- Leichtmetalle (ρ < 4,5 g/cm³)
- Nichteisen-Legierungen
- Knetlegierungen
- Gusslegierungen ----

Vorkommen

Der Erdkern besteht zum größten Teil aus Eisen, da es das physikalisch stabilste Element ist. In der Erdkruste dagegen überwiegen die Nichtmetalle, relativ häufige Metalle sind Aluminium, Eisen, Mangan, Titan, Calcium, Magnesium, Natrium und Kalium. Viele seltene Metalle treten aber in ihren Abbaustätten stark angereichert auf, so dass sich ein Abbau lohnt. Gesteine, die klassische Werkmetalle in abbauwürdigen Konzentrationen enthalten, werden Erze genannt. Zu den wichtigsten Erzen gehören:
- Oxide
- Sulfide
- Carbonate Andere Metallverbindungen wie Kochsalz oder Kalk werden dagegen nicht als Erze bezeichnet. Manche Edelmetalle, v. a. Gold, kommen auch gediegen, d. h. in reiner Form und nicht als Verbindung/Erz vor.

Verbindungen

Die Verbindungen oder auch Lösungen von verschiedenen Metallen heißen Legierungen. Diese haben oft völlig andere physikalische und chemische Eigenschaften als die reinen Metalle. Vor allem die Härte ist teilweise um Größenordnungen höher. Ebenso ist vielfach die Korrosionsbeständigkeit deutlich erhöht. Reine Metalle werden praktisch nicht verwendet, außer bei der Herstellung elektrischer Leitungen, da reine Metalle die größte Leitfähigkeit besitzen. Hier werden unlegierte Metalle verwendet, vor allem Kupfer und Aluminium. Mit vielen Nichtmetallen werden Ionenverbindungen eingegangen, wobei aber gerade bei Übergangsmetallen und bei größeren Anionen (wie dem Sulfid-Ion) alle Übergangsstufen zur Atombindung vorkommen. Mit Nichtmetallen wie Wasserstoff, Kohlenstoff und Stickstoff werden auch Einlagerungsverbindungen gebildet, wobei sich die Nichtmetallatome in Lücken des Metallgitters befinden, ohne dieses wesentlich zu verändern. Diese Einlagerungsverbindungen behalten die typischen Metalleigenschaften wie die Elektrische Leitfähigkeit. Metallkationen, v. a. die der Nebengruppenmetalle, bilden mit Basen (Wasser, Ammoniak, Halogeniden, Cyanid u. v. a.) Komplexverbindungen, deren Stabilität nicht allein durch die elektrostatische Anziehung erklärt werden kann. Metalle in höheren Oxidationsstufen bilden auch Komplexanionen, z. B. löst sich Chromtrioxid CrO₃ in Kalilauge unter Bildung des Chromat-Anions CrO₄^2-: CrO₃ + 2 KOH -> K₂CrO₄ + H₂O

Verwendung

Viele Metalle sind wichtige Werkstoffe. Unsere moderne Welt wäre ohne Metalle unmöglich. Nicht ohne Grund werden Phasen der Menschheitsentwicklung nach den verwendeten Werkstoffen als Steinzeit, Bronzezeit, Eisenzeit bezeichnet. Die folgende Tabelle enthält die wichtigsten Metalle und Legierungsbestandteile, keine Verbindungen.
- Aluminium: bedeutendstes Leichtmetall
- Beryllium
- Bismut: Legierungen
- Blei: Legierungen, Bleiakkumulator, Lote, Korrosionsschutz, Gewicht
- Cadmium: Bestandteil von Akkumulatoren
- Chrom: Legierungsbestandteil (Chrom-Vanadium-Stahl, Chrom-Nickel-Stahl), Überzugsmetall
- Eisen: wichtigstes Werkmetall (Gusseisen, Stahl), viele Legierungen
- Gold: Schmuckmetall, Blattgold, Elektrotechnik, Wertanlage, Währungsabsicherung
- Iridium
- Kalium: legiert mit Natrium als Kühlmittel in Kernreaktoren
- Kobalt: Magnete
- Kupfer: Elektrotechnik (zweithöchste Leitfähigkeit nach Silber), Bronze, Messing
- Magnesium: für besonders leichte Werkstücke mit nicht allzuhohen Ansprüchen an die Festigkeit; Einweg-Blitzbirnen bzw. Blitzlichtpulver
- Mangan: Legierungsbestandteil (Manganstahl)
- Molybdän: Legierungsbestandteil (Molybdän-Stahl) zur Erhöhung der Warmfestigkeit
- Natrium: legiert mit Kalium als Kühlmittel in Kernreaktoren
- Nickel: Legierungen (Nickel-Eisen, Nickel-Chrom, Nickel-Kupfer etc.), Legierungsbestandteil (Chrom-Vanadium-Stahl, Chrom-Nickel-Stahl), Magnete
- Osmium: legiert mit Wolfram in Glühlampen
- Palladium: Katalyse, Wasserstoffspeicherung
- Platin: Schmuckmetall, Katalyse, Wertvollstes Metall
- Quecksilber: Thermometer
- Rhodium: Schmuckmetall
- Ruthenium
- Silber: Schmuckmetall, Fotografie
- Tantal: Kondensatoren
- Titan: für Leichtbauweise ohne Rücksicht auf die hohen Kosten, Schmuck
- Uran: Kernreaktoren, Radioaktivität
- Vanadium: Legierungsbestandteil (Chrom-Vanadium-Stahl) für wärmfeste Stähle, Katalysator zur Synthetisierung von Schwefelsäure (Vanadium-V-Oxid)
- Wolfram: Glühlampen (höchster Schmelzpunkt aller Metalle), Spezialstähle, Wolframcarbid
- Zink: Legierungsbestandteil (Messing), Zinkdruckgussteile (Zamak-Legierung), Verzinkung von Stahlteile (Feuerverzinkung, Bandverzinken, ..)
- Zinn: Legierungsbestandteil (Bronze), Lote (Lötzinn), Weißblech, Zinnfiguren
- Zirkonium: Lamdasonde im Auto (Messung des Sauerstoffgehalts im Abgas)

Metalle in der Astronomie

In der Astronomie bezeichnet Metall jedes chemische Element mit einer Ordnungszahl höher als Helium. Diese Unterscheidung ist sinnvoll, da Wasserstoff und Helium zusammen mit einigen Spuren von Lithium die einzigen Elemente sind, welche im Universum auftreten, ohne ein Produkt der Kernfusion innerhalb von Sternen zu sein. Die Metallizität von Objekten des Weltraums kann daher als Indikator für seine stellare Aktivität aufgefasst werden.

Metall in der Chinesischen Philosophie

Metall bezeichnet ein Element der traditionellen Fünf-Elemente-Lehre.

Siehe auch

- Metallurgie
- Metallgitter – Metallbindung
- Halbmetall – Nichtmetall
- Periodensystem
- Festkörper

Weblinks

- Animationen der Atome von Metallen und Nichtmetallen: http://www.physik.rwth-aachen.de/~harm/aixphysik/atom/Periodic/index.html ! Kategorie:Stoffgruppe Kategorie:Metallurgie ja:金属 ko:금속 simple:Metal th:โลหะ

Carbonate

Als Carbonate werden die Salze der Kohlenstoffsäure bezeichnet.

Eigenschaften von Carbonaten

Der Aggregatzustand von Carbonaten ist fest, weil die starke Ionenbindung zu einem regelmäßigen Ionengitter führt. Das Carbonat-Anion bringt keine Eigenfarbe in die Verbindungen ein, so dass deren Farbe ggf. durch das betreffende Kation bestimmt wird. Carbonate sind geruchlos. Mit Ausnahme der Alkali-Carbonate sind sie schlecht wasserlöslich. Bild:Carbonat.PNG

Reaktionen von Carbonaten

Calciumcarbonat + Wasser + Kohlenstoffdioxid --> Calciumhydrogencarbonat

\mathrm

Dissoziation in Wasser: Magnesiumcarbonat --> Magnesiumion + Carbonation

\mathrm

Zerfall beim Erhitzen: -Calciumcarbonat --> Calciumoxid + Kohlenstoffdioxid

\mathrm

Carbonat-Silicat-Zyklus

Vorkommen und Verwendung von Calciumcarbonat

Calciumcarbonat kommt in Kalkstein, in Zement, in Beton vor und wird zum Bau von Gebäuden verwendet. Außerdem ist Kalkstein im Düngermittel zu finden.
- Im Marmor (dichter reiner Kalkstein) ist Calciumcarbonat enthalten und wird zum verkleiden von Garnituren verwendet.
- Kreide (früher Tafelkreide) besteht auch aus Calciumcarbonat.
- Medizin: Kalziumkarbonat kann als säurebindendes Mittel (Antacidum) gegen Übersäurerung des Magens verwendet werden; allerdings führt das sich unweigerlich entwickelnde Kohlenstoffdioxid (s. Formel oben) zu Magenblähung und nachfolgendem Aufstoßen; im Extremfall kann ein vorhandenes Magengeschwür durchbrechen. Durch das CO₂ und die gebildete Kohlensäure sowie durch die Neutralisation des Magensaftes wird überdies die Salzsäuresekretion im Magen erneut angeregt. Als Calciumträger ist die Substanz wichtig für die Knochenbildung.
- Pharmazeutische Technologie: Als indifferenter Trägerstoff, z.B. in Pulvern und Salben verwendet, weiterhin als Dragierhilfsmittel.
- Lebensmitteltechnologie: Lebensmittelzusatzstoff E 170, zugelassen z.B. als ungiftiges Farbmittel für Dragees und für Verzierungen von Lebensmitteln.
- Kosmetik: Äußerlich verwendet als mildes, austrocknendes Streupulver und in Präparaten zur Zahnpflege.
- Technik, Landwirtschaft: als Schlämmkreide, für Düngemittel. Aus dem Isländischen Doppelspat werden sog. Nicol'sche Prismen für optische Geräte (Polarisationsapparate) angefertigt.
- Biologie: Die Schalen und Gehäuse von Muscheln und Schnecken sowie die Korallenstöcke bestehen aus Calciumcarbonat.

Herstellung von Calciumcarbonat

- Calciumoxid + Kohlensäure → Calciumcarbonat + Wasser
- :CaO + H₂CO₃ → CaCO₃ + H₂O
- Calcium + Kohlensäure → Calciumcarbonat + Wasserstoff
- :Ca + H₂CO₃ → CaCO₃ + H₂

Wichtige Carbonate

- Natriumcarbonat
- Magnesiumcarbonat
- Kalziumkarbonat

Weblinks

- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Carbonat Mineralienatlas - Carbonat] Kategorie:Stoffgruppe ja:炭酸塩

Sulfate

Sulfate sind Salze oder Ester der Schwefelsäure. Die salzartigen Sulfate enthalten als anionische Komponente das Sulfat-Ion (SO₄^2-). Sulfate kommen in geringen Mengen im Grundwasser vor. Für daraus gewonnenes Trinkwasser gilt je nach Gebiet ein Grenzwert von 250 - 300 Milligramm pro Liter. Organische Ester der Schwefelsäure haben die allgemeine Formel R-O-SO₂-O-R', dabei sind R und R' organische Reste. Organische Sulfate sind polare, schwerflüchtige und sehr reaktive Verbindungen. Das einfachste organische Sulfat ist Dimethylsulfat. Weitere Beispiele für Sulfate sind:
- Alaun (Kaliumaluminiumsulfat, KAl(SO₄)₂)
- Aluminit (Al₂[(OH)₄SO₄] · 7 H₂O)
- Anhydrit (Kalziumsulfat, CaSO₄)
- Baryt (Bariumsulfat, BaSO₄)
- Gips (wasserhaltiges Kalziumsulfat, CaSO₄ · 2 H₂O)
- Magnesiumsulfat (MgSO₄) Kategorie:Stoffgruppe

Chloride

Ein Chlorid ist in der Anorganik ein Salz der Chlorwasserstoffsäure, besser bekannt als Salzsäure (chemische Formel: HCl). Ein Chlorid enthält in seinem Ionengitter einfach negativ geladene Chlor-Ionen Cl^- (meist Chloridionen genannt). In der Organik werden Derivate der verschiedensten Verbindungen als Chloride bezeichnet. So wird Methan, bei dem ein Wasserstoff-Atom gegen ein Chlor-Atom ausgetauscht (substituiert) wurde, Methylchlorid genannt. Hier liegt jedoch nicht wie bei den oben angesprochenen anorganischen Verbindungen Chlor als Chloridion vor, sondern ist kovalent mit dem Kohlenstoffatom verbunden. Chlorid ist ebenso die Kurzbezeichnung für das Chloridion.

Eigenschaften

Anorganische Chloride

Chloride sind farblose oder farbige Salze, die in unterschiedlichsten Kristallstrukturen vorkommen können. Sie haben sehr hohe Schmelz- und Siedepunkte. Als Schmelzen oder in Lösung leiten sie den elektrischen Strom. Chloride lösen sich in protischen und polaren Lösungsmitteln.

Darstellung

Anorganische Chloride

Chloride entstehen bei der Reaktion von Metallen mit elementarem Chlor oder mit Salzsäure. Sie entstehen aber auch bei der Reaktion von Hydroxiden, Metalloxiden, Carbonaten und Hydrogencarbonaten mit Salzsäure.

Organische Chloride

Durch Substitutions- und Additionsreaktionen an Kohlenwasserstoffen sowie Carbonsäuren und ihren Derivaten können Chloride gewonnen werden.

Verwendung

- Kochsalz: Konservierungsmittel, Gewürz

Beispiele

Bekanntestes Beispiel für ein Chlorid ist das Natriumchlorid, besser bekannt als Kochsalz (chemische Formel: NaCl). Wichtige Chloride sind
- Ammoniumchlorid - NH₄Cl
- Blei(II)-chlorid - PbCl₂
- Calciumchlorid - CaCl₂
- Cäsiumchlorid - CsCl
- Eisen(II)-chlorid - FeCl₂
- Eisen(III)-chlorid - FeCl₃
- Kaliumchlorid - KCl
- Lithiumchlorid - LiCl
- Magnesiumchlorid - MgCl₂
- Natriumchlorid - NaCl
- Quecksilber(I)-chlorid - Hg₂Cl₂
- Quecksilber(II)-chlorid - HgCl₂
- Silberchlorid - AgCl
- Zinkchlorid - ZnCl₂

Weblinks

- [http://www.med4you.at/laborbefunde/lbef2/lbef_chlorid.htm med4you: physiologische Bedeutung von Chlorid]

Weitere Informationen

Fluoride, Bromide, Iodide, Chlorate, Perchlorate Elektrophile Substitution, Nukleophile Substitution, Elektrophile Addition, Nukleophile Addition Kategorie:Stoffgruppe

Kupfer(I)-oxid

Kupfer(I)-oxid ist eine chemische Verbindung, die Kupfer und Sauerstoff enthält. In diesem Oxid mit der Summenformel Cu₂O ist Kupfer einwertig. Kupfer(I)-oxid ist ein gelber bis roter Feststoff.

Vorkommen

In der Natur kommt Kupfer(I)-oxid als das Mineral Cuprit vor. Cuprit entsteht bei der Verwitterung von Kupfersulfiden und findet sich daher üblicherweise in oxidierten Teilen von Kupfervorkommen.

Gewinnung und Darstellung

Kupfer(I)-oxid kann durch die Reduktion von Kupfer(II)-oxid mit metallischem Kupfer bei erhöhter Temperatur oder durch die thermische Zersetzung von Kupfer(II)-oxid bei Temperaturen über 800°C hergestellt werden. Kupfer(I)-oxid bildet sich zusammen mit Kupfer(II)-oxid beim Erhitzen von metallischem Kupfer auf Rotglut an Luft.

CuO + Cu \rightarrow Cu_2O

4CuO \rightarrow 2Cu_2O + O_2

Kupfer(I)-oxid kann auch durch die Reduktion von Kupfer(II)-salzen in alkalischer Lösung oder durch die Reduktion von Kupfer(II)-hydroxid hergestellt werden. Geeignete Reduktionsmittel sind beispielsweise Hydrazin und Aldehyde. Die Reduktion von Kupfer(II)-salzen wird in der organischen Chemie zum Nachweis von reduzierenden Zuckern mit der Fehling-Probe angewandt.

Cu^ + R-CHO + 4OH^ \rightarrow Cu_2O + R-COOH + 2H_2O

Kupfer(I)-oxid kann durch die Reaktion von Kupfer(I)-chlorid mit Alkalihydroxiden hergestellt werden.

2CuCl + 2NaOH \rightarrow Cu_2O + 2NaCl + H_2O

Eigenschaften

Kupfer(I)-oxid ist unlöslich in Wasser. Dagegen ist es in verdünnten Säuren löslich. Kupfer(I)-oxid ist unter Komplexbildung in Ammoniumhydroxid löslich. Kupfer(I)-oxid wird bei erhöhter Temperatur durch Wasserstoff zu metallischem Kupfer reduziert.

Cu_2O + H_2 \rightarrow 2Cu + H_2O

Kupfer(I)-oxid reagiert mit verdünnter Schwefelsäure zu Kupfer(II)-sulfat und metallischem Kupfer (Disproportionierung).

Cu_2O + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + Cu + H_2O

Kupfer(I)-oxid reagiert mit verdünnter Salpetersäure zu Kupfer(II)-nitrat und metallischem Kupfer (Disproportionierung).

Cu_2O + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + Cu + H_2O

Verwendung

Kupfer(I)-oxid wird für fäulnishemmende Anstriche verwendet, beispielsweise für Schiffsanstriche. Das in Lösung gehende Kupfer ist giftig für Algen und hemmt deren Ansatz auf den Schiffswänden. Daneben wird Kupfer(I)-oxid wird als Ausgangstoff für die Herstellung von verschiedenen Kupferverbindungen genutzt. Weitere Anwendung findet es als Pigment zum Rotfärben von Glas und Emaille, als Fungizid und als Katalysator.

Weblinks

- http://www.mindat.org/min-1172.html (Englisch) Mineralogische Daten zu Cuprit