Топене
Топенето е общият термин за получаване на метал от естествената му руда. Златото е изключение, тъй като обикновено се намира като чист метал. Други метали, като желязо, мед, цинк и сребро, трябва да се получат от тяхната руда.
Процесът на топене винаги включва нагряване на рудата, като може да се използва и редуциращ агент като кокс или дървени въглища. Повечето руди са оксиди, сулфиди или карбонати. При този процес се отстранява неметалната част, като се оставя металът. Рудите не са чисти, затова се добавя флюс, за да се отстранят примесите. Варовикът е обичайният флюс за тази цел. Той отстранява примесите под формата на шлака.
Освен това всеки метал има свои собствени специални методи. Производството на желязо от неговата руда се извършва в доменна пещ. Производството на цинк или алуминий от техните руди изисква (в допълнение към топлината) електролиза.
Желязото се топи от желязна руда в големи реактори, наречени доменни пещи. Доменната пещ представлява висока вертикална конструкция, която се захранва с кокс, желязна руда и варовик. Когато в доменната пещ се вкарва горещ въздух, коксът изгаря и намалява кислорода от рудата, като се получава голо желязо и въглероден диоксид. Варовикът ще свърже всички останали скали. Желязото се разтопява при горещата температура и се изтегля в течна фаза на дъното. След това то се обработва в стомана. Варовикът и основната скала образуват съединение, наречено шлака. Тя може да се използва за производство на тухли, бетон или пътна настилка. По-ранните методи включват Блумбърг.
Алуминият се топи в електрически пещи, наречени електродъгови пещи. Алуминиевата руда се изсипва на дъното на пещта и през нея се прокарва електрически ток. Температурата се повишава дотолкова, че кислородът се отделя и остава метален алуминий.
Медта се изсипва върху открит пламък, който изгаря сярата и други примеси, оставяйки сурова мед. Електролизата използва електрически ток за отделяне на медта в големи басейни, които съдържат воден разтвор, наречен електролит. В басейна се пуска електрически ток и цялата мед се събира върху електрода, наречен катод.
Металургията и особено топенето са ключови за ранните цивилизации. Най-ранните доказателства за топене на мед датират от периода между 5500 и 5000 г. пр. Обектите се намират в Плочник и Беловоде, Сърбия.
Комин за топене на мед - geograph.org.uk - 827814
Въпроси и отговори
В: Какво представлява топенето?
О: Топенето е процес на извличане на метал от естествената му руда.
В: Кои метали изискват топене?
О: Металите като желязото, медта, цинка и среброто трябва да бъдат извлечени от тяхната руда чрез топене.
В: Какво се използва в процеса на топене?
О: Процесът на топене обикновено включва нагряване на рудата, като може да се използва и редуциращ агент като кокс или дървени въглища. Добавя се флюс, например варовик, за да се отстранят примесите.
В: Как се произвежда желязото от неговата руда?
О.: Желязото се произвежда от руда с помощта на доменна пещ, която се захранва с кокс, желязна руда и варовик. След това в пещта се вкарва горещ въздух, в резултат на което коксът изгаря и редуцира кислорода от рудата, като се получава чисто желязо и въглероден диоксид, а варовикът свързва всички останали скали. Желязото се разтопява при висока температура на дъното на пещта и след това може да бъде обработено в стомана.
Въпрос: Как се извлича алуминият от неговата руда?
О: Алуминият се извлича от рудата си с помощта на електрически пещи, наречени електродъгови пещи, където алуминиевата руда се изсипва на дъното на пещта и през нея се прокарва електрически ток, в резултат на което се получава висока температура, която отделя кислорода, оставяйки метален алуминий.
В: Как се извлича медта от рудите?
О: Медта се извлича от рудите, като се изсипва върху открит пламък, който изгаря сярата и други примеси, оставяйки сурова мед, или чрез електролиза, при която се използва електрически ток за отделяне на медта в големи басейни, съдържащи воден разтвор, наречен електролит, като цялата мед се събира върху електрод, наречен катод.
Въпрос: Кога започва металургията?
О: Металургията започва около 5500-5000 г. пр.н.е., когато са открити доказателства за топене на мед на обекти в Плочник и Беловоде, Сърбия.
