Sulatamine }}
Sulatamine on üldnimetus metalli saamiseks selle looduslikust maagist. Kuld on erand, sest seda leidub tavaliselt puhta metallina. Teised metallid, nagu raud, vask, tsink ja hõbe, tuleb saada nende maagist.
Sulatamise protsess hõlmab alati maagi kuumutamist ja võib kasutada ka redutseerivat ainet, nagu koks või süsi. Enamik maakidest on oksiidid, sulfiidid või karbonaadid. Selle protsessi käigus eemaldatakse mittemetalliline osa, jättes alles metalli. Maagid ei ole puhtad, seega lisatakse sulatusvahendit, et eemaldada lisandid. Selleks kasutatakse tavaliselt lubjakivi. See eemaldab lisandid räbu kujul.
Lisaks sellele on igal metallil oma erimeetodid. Raua tootmine malmist toimub kõrgahjus. Tsingi või alumiiniumi tootmine nende maagist nõuab (lisaks soojusele) elektrolüüsi.
Raua sulatatakse rauamaagist suurtes reaktorites, mida nimetatakse kõrgahjudeks. Kõrgahi on kõrge vertikaalne ehitis, mida toidetakse koksi, rauamaagi ja lubjakiviga. Kui kõrgahju puhutakse kuuma õhku, siis koks põleb ja vähendab hapnikku maagist, tekitades palja raua ja süsinikdioksiidi. Lubjakivi seob ära allesjäänud aluspõhja. Raua sulab kuumal temperatuuril ja koputatakse vedelas faasis põhja. Seejärel töödeldakse see teraseks. Lubjakivi ja aluspõhjakivi moodustavad ühendi, mida nimetatakse räbuks. Seda saab kasutada tellise, betooni või teekatte valmistamiseks. Varasemate meetodite hulka kuulub Bloomery.
Alumiiniumi sulatatakse elektriahjudes, mida nimetatakse elektrikaarahjudeks. Alumiiniumimaak valatakse ahju põhja ja elektrivool juhitakse läbi maagi. Temperatuur tõuseb nii kõrgele, et hapnik eraldub, jättes järele metalse alumiiniumi.
Vask valatakse lahtise leegi kätte, mis põletab väävli ja muud lisandid ära, jättes järele toorvase. Elektrolüüsis kasutatakse elektrivoolu, et eraldada vask suurtes basseinides, mis sisaldavad vesilahust, mida nimetatakse elektrolüüdiks. Basseinis juhitakse elektrivoolu ja kogu vask koguneb elektroodile, mida nimetatakse katoodiks.
Metallurgia ja eriti sulatamine on varaste tsivilisatsioonide võti. Varaseimad tõendid vase sulatamise kohta pärinevad ajavahemikust 5500 eKr kuni 5000 eKr. Need leiukohad asuvad Serbias Pločnikis ja Belovodes.
Vase sulatamise korsten - geograph.org.uk - 827814
Küsimused ja vastused
K: Mis on sulatamine?
V: Sulatamine on metalli eraldamine selle looduslikust maagist.
K: Millised metallid vajavad sulatamist?
V: Sellised metallid nagu raud, vask, tsink ja hõbe tuleb nende maagist eraldada sulatamise teel.
K: Mida kasutatakse sulatamisel?
V: Sulatamise käigus kuumutatakse tavaliselt maaki ja võidakse kasutada ka redutseerivat ainet, nagu koks või süsi. Lisandite eemaldamiseks lisatakse voolutit, näiteks lubjakivi.
K: Kuidas toodetakse rauda selle maagist?
V: Raua valmistatakse malmist kõrgahju abil, mis hõlmab koksi, rauamaagi ja lubjakivi lisamist. Seejärel puhutakse ahju kuuma õhku, mis paneb koksi põlema ja vähendab hapnikku maagist, mille tulemusel tekib paljas raud ja süsinikdioksiid, samal ajal kui lubjakivi seob ära allesjäänud aluspõhja. Raua sulab ahju põhjas kuumal temperatuuril ja seda saab seejärel teraseks töödelda.
K: Kuidas alumiiniumi kaevandatakse selle maagist?
V: Alumiiniumi kaevandatakse selle maagist, kasutades elektriahjusid, mida nimetatakse elektrikaarahjudeks, kus alumiiniumimaak valatakse ahju põhja ja elektrivool juhitakse läbi selle, mille tulemuseks on kõrge temperatuur, mis eraldab hapniku, jättes järele metallilise alumiiniumi.
K: Kuidas kaevandatakse vask maagist?
V: Vask kaevandatakse maagist, valades seda lahtisele leegile, mis põletab ära väävli ja muud lisandid, jättes järele toorvase, või elektrolüüsi abil, mille käigus eraldatakse vask elektrivoolu abil suurtes basseinides, mis sisaldavad vesilahust, mida nimetatakse elektrolüüdiks, kusjuures kogu vask koguneb elektroodile, mida nimetatakse katoodiks.
K: Millal algas metallurgia?
V: Metallurgia sai alguse umbes 5500 eKr-5000 eKr, kui leiti tõendeid vase sulatamisest Pločniku ja Belovode leiukohtades Serbias.
