Olvasztás
Az olvasztás a fém természetes ércből való kinyerésének általános megnevezése. Az arany kivételt képez, mivel általában tiszta fémként található meg. Más fémeket, mint például a vas, a réz, a cink és az ezüst, az ércükből kell kinyerni.
Az olvasztás során az ércet mindig felhevítik, és redukálószert, például kokszot vagy szenet is használhatnak. A legtöbb érc oxidok, szulfidok vagy karbonátok. Ez a folyamat eltávolítja a nem fémes részt, és a fémet hagyja hátra. Az ércek nem tiszták, ezért a szennyeződések eltávolítása érdekében fluxust adnak hozzá. Erre a célra általában a mészkő a szokásos folyósítószer. A szennyeződéseket salakként távolítja el.
Ezen túlmenően minden fémnek megvannak a maga speciális módszerei. A vas előállítása az ércből nagyolvasztókemencében történik. A cink vagy az alumínium előállításához az ércükből (a hőn kívül) elektrolízisre van szükség.
A vasat vasércből nagy reaktorokban, úgynevezett kohókban olvasztják. A kohó egy magas, függőleges szerkezet, amelyet koksszal, vasérccel és mészkővel táplálnak. Amikor forró levegőt fújnak a kohóba, a koksz elég, és az ércből kivonja az oxigént, így csupasz vas és szén-dioxid keletkezik. A mészkő leköti a maradék kőzetet. A vas a forró hőmérsékleten megolvad, és folyékony fázisban csapolódik le az alján. Ezután acéllá dolgozzák meg. A mészkő és az alapkőzet egy salaknak nevezett vegyületet alkot. Ezt tégla, beton vagy útburkolat készítésére lehet felhasználni. A korábbi módszerek közé tartozik a Bloomery.
Az alumíniumot elektromos kemencékben, úgynevezett elektromos ívkemencékben olvasztják. Az alumíniumércet a kemence aljára öntik, és elektromos áramot vezetnek át az ércen. A hőmérséklet olyan magasra emelkedik, hogy az oxigén leválik, és fémes alumínium marad.
A rezet nyílt lángra öntik, amely elégeti a ként és más szennyeződéseket, így nyers réz marad. Az elektrolízis elektromos áramot használ a réz szétválasztásához nagy medencékben, amelyek az elektrolitnak nevezett vízoldatot tartalmazzák. A medencében elektromos áramot vezetnek, és az összes réz összegyűlik a katódnak nevezett elektródon.
A kohászat és különösen az olvasztás a korai civilizációk egyik kulcsa. A rézolvasztás legkorábbi bizonyítékai i. e. 5500 és i. e. 5000 közé nyúlnak vissza. A lelőhelyek a szerbiai Pločnikban és Belovode-ban találhatók.
Rézolvasztó kémény - geograph.org.uk - 827814
Kérdések és válaszok
K: Mi az az olvasztás?
V: Az olvasztás egy fém természetes ércéből történő kivonásának folyamata.
K: Milyen fémeket kell olvasztani?
V: Az olyan fémeket, mint a vas, a réz, a cink és az ezüst, olvasztással kell kivonni az ércükből.
K: Mit használnak az olvasztás során?
V: Az olvasztás során általában az ércet felmelegítik, és redukálószert, például kokszot vagy szenet is használhatnak. A szennyeződések eltávolítása érdekében folyékony anyagot, például mészkövet adnak hozzá.
K: Hogyan állítják elő a vasat az ércből?
V: A vasat ércéből kohó segítségével állítják elő, amelyhez kokszot, vasércet és mészkövet adnak. Ezután forró levegőt fújnak a kemencébe, amelynek hatására a koksz elég, és az ércből az oxigént lecsökkentve csupasz vas és szén-dioxid keletkezik, míg a mészkő leköti a maradék kőzetet. A vas a kemence alján forró hőmérsékleten megolvad, és ezután acéllá alakítható.
K: Hogyan nyerik ki az alumíniumot az ércből?
V: Az alumíniumot az ércből elektromos kemencék, úgynevezett elektromos ívkemencék segítségével nyerik ki, ahol az alumíniumércet a kemence aljára öntik, és elektromos áramot vezetnek rajta keresztül, ami magas hőmérsékletet eredményez, amely leválasztja az oxigént, és fémes alumíniumot hagy maga után.
K: Hogyan nyerik ki a rezet az ércből?
V: A rezet úgy nyerik ki az ércekből, hogy nyílt lángba öntik, amely elégeti a ként és más szennyeződéseket, és nyers rezet hagy maga után, vagy elektrolízissel, amely elektromos áramot használ a réz leválasztására nagy medencékben, amelyekben az elektrolitnak nevezett vízoldat található, és az összes réz a katódnak nevezett elektródon gyűlik össze.
K: Mikor kezdődött a kohászat?
V: A kohászat i. e. 5500-5000 körül kezdődött, amikor a szerbiai Pločnik és Belovode településeken rézolvasztásra utaló nyomokat találtak.
