Leerdoelen
•Je kunt de vier algemene metaaleigenschappen noemen die alle metalen met elkaar delen.
•Je kunt uitleggen wat het verschil is tussen edelmetalen, onedele metalen en zeer onedele metalen, en van elk type een voorbeeld noemen.
•Je kunt beschrijven wat een legering is en waarom legeringen worden gemaakt.
•Je kunt het massapercentage goud in een legering berekenen als het aantal karaat bekend is.
De vier gemeenschappelijke eigenschappen
Alle metalen hebben een aantal eigenschappen die ze gemeenschappelijk delen:
•Glimmen.
•Geleiden stroom.
•Geleiden warmte.
•Zijn buigzaam.
Unieke eigenschappen van metalen
Naast deze vier gemeenschappelijke eigenschappen hebben metalen ook andere, unieke eigenschappen. Deze andere eigenschappen zorgen ervoor dat ze van elkaar verschillen en dat elk metaal zijn eigen specifieke toepassingen heeft. Zo is het ene metaal bijvoorbeeld veel harder dan het andere, of heeft het een afwijkende kleur.
Edel of onedel?
We maken een belangrijk onderscheid tussen verschillende soorten metalen: edelmetalen en onedele metalen. Dit onderscheid is vooral belangrijk als je kijkt naar hoe metalen reageren met hun omgeving, zoals water en lucht.
Edelmetalen
Edelmetalen zijn metalen die niet of nauwelijks reageren met water en lucht. Ze vergaan niet en blijven heel lang mooi. Ze kunnen oneindig gebruikt worden en gaan niet stuk door corrosie (roesten). Voorbeelden van edelmetalen zijn goud, zilver en platina. Deze metalen zijn vaak duurder vanwege hun zeldzaamheid en hun duurzaamheid.
Onedele en zeer onedele metalen
In tegenstelling tot edelmetalen kunnen onedele metalen wel aangetast worden door water en lucht. Ze zijn breekbaarder en kunnen makkelijker kapotgaan, bijvoorbeeld door te roesten of langzaam af te breken. Denk aan ijzer dat roest als het buiten ligt.
Er bestaan ook zeer onedele metalen. Deze metalen reageren zelfs heel heftig met water en lucht en gaan daardoor nog sneller kapot.
Legeringen
Soms wil je de beste eigenschappen van verschillende metalen combineren. Dit kun je doen door een legering te maken.
Wat is een legering?
Een legering is een mengsel van twee of meer metalen. Je smelt verschillende metalen samen en mengt ze goed door elkaar. Het resultaat is een homogeen mengsel, wat betekent dat de verschillende moleculen netjes en gelijkmatig verdeeld zijn over het hele materiaal. Je ziet dus niet meer duidelijk de afzonderlijke metalen.
Het doel van legeringen maken
Door een legering te maken, kun je de gewenste eigenschappen van de verschillende metalen die je gebruikt, combineren tot één nieuw metaal. Wil je bijvoorbeeld een metaal dat sterker is, of juist buigzamer, of misschien goedkoper? Dan kies je metalen die deze eigenschappen bezitten en meng je ze. Zo kun je precies het soort metaal creëren dat je nodig hebt voor een specifiek doel.
Gouden legeringen en karaat
Goud is een edelmetaal en daardoor erg populair voor sieraden. Maar puur goud is niet altijd de beste keuze.
Waarom geen puur goud?
Puur goud is prachtig en zeer edel, het gaat eeuwig mee en wordt niet aangetast door water of lucht. Het grote nadeel is echter dat puur goud erg zacht is. Een sieraad van puur goud is niet zo sterk en kan gemakkelijk verbuigen of krassen oplopen. Om sieraden steviger te maken, wordt goud vaak gemengd met andere metalen, zoals koper of zilver. Dan spreken we van een gouden legering.
Karaat
Om aan te geven hoeveel goud er daadwerkelijk in een gouden legering zit, gebruiken we de term karaat. Hoe meer karaat een sieraad heeft, hoe meer goud erin zit.
•24 karaat is puur goud. Dit betekent dat er helemaal geen andere metalen zijn toegevoegd; het is 100% goud.
Massapercentage goud berekenen
Omdat je weet dat 24 karaat gelijk is aan 100% puur goud, kun je het massapercentage goud in elke legering berekenen met de volgende formule:
\text{Massapercentage goud}=\left(\frac{\text{aantal karaat}}{24}\right)\times100\%
Laten we een voorbeeld nemen: Stel je hebt een sieraad van 12 karaat goud. Hoeveel procent goud zit hier dan in?
\text{Massapercentage goud}=\left(\frac{12}{24}\right)\times100\%
\text{Massapercentage goud}=0{,}5\times100\%
\text{Massapercentage goud}=50\%
Dit betekent dat in 12-karaats goud de helft van het materiaal puur goud is, en de andere helft bestaat uit andere metalen.
Karaat | Massapercentage goud | |
|---|---|---|
24 karaat | 100% | |
18 karaat | 75% | |
14 karaat | 58,3% | |
12 karaat | 50% | |
9 karaat | 37,5% | |
Waarom is meer karaat duurder?
De prijs van een gouden sieraad hangt direct samen met het aantal karaat. Hoe meer karaat een sieraad heeft, hoe meer puur goud erin zit. En omdat goud een duur edelmetaal is, wordt het sieraad duurder naarmate er een hoger percentage goud in de legering zit. Een ring van 18-karaats goud is dus duurder dan een ring van 12-karaats goud, omdat er simpelweg meer waardevol goud in verwerkt is.
