La tavola periodica degli elementi è una scoperta fondamentale che classifica gli atomi in base al loro numero atomico, evidenziando le proprietà fisiche e le applicazioni dei metalli. Viene descritta la classificazione dei metalli, le loro caratteristiche, la loro lavorazione, e i materiali non ferrosi come rame, zinco e alluminio, con indicazione dei loro usi nelle costruzioni e nell'industria. Inoltre, si discute del riciclo dell'alluminio e delle leghe metalliche, sottolineando l'importanza del loro impiego sostenibile.

1. Rare Earth Elements

2. Una scoperta molto importante
La tavola periodica di Mendeleev è la scoperta più significativa nella
storia dell'evoluzione dei materiali. Cosi’ hanno stabilito recentemente
i membri di 68 Paesi che fanno parte dell'Aimmpe (American Institute
of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers), l'Istituto che si
occupa della ricerca di nuovi materiali .
La Tavola Periodica degli Elementi è lo schema col quale vengono
ordinati gli atomi sulla base del loro numero atomico, ossia in base al
numero di protoni presenti nel nucleo degli elementi.
La tavola Periodica esiste in varie versioni , a seconda delle
caratteristiche degli elementi che si vogliono evidenziare

3. La Tavola Periodica degli Elementi
L'esempio di tabella periodica che segue mette in evidenza lo stato fisico
dei singoli elementi ed inoltre mostra i metalli

4. Classificazione dei metalli
Leggeri: magnesio (Mg), alluminio (Al),
titanio (Ti) hanno buona resistenza
meccanica e sono molto leggeri.
Ferrosi: il ferro (Fe) è il metallo più usato sia
come acciaio sia come ghisa. Il cromo (Cr), il
manganese (Mn), il cobalto (Co) e il nickel
(Ni) sono usati in lega con l’acciaio.
Malleabili e anticorrosione: il rame (Cu) è
resistente alla corrosione. Zinco (Zn),
stagno(Sn) e piombo (Pb) sono molto
malleabili e resistenti alla corrosione.
Preziosi: Argento (Ag), platino (Pt) e oro (Au)
sono molto rari.

5. Proprietà fisiche dei metalli
Aspetto: quasi tutti i metalli hanno un
colore bianco-grigiastro (fanno eccezione il
rame e l’oro) e una lucentezza molto
elevata, detta lucentezza metallica.
Peso specifico (tabella a sinistra): i metalli
leggeri sono tre (il magnesio, l’alluminio e il
titanio), quasi tutti gli altri sono pesanti, tra i
pesantissimi ci sono l’uranio e l’oro.
Temperatura di fusione (tabella a destra):
il passaggio da solido a liquido è detto
fusione e avviene a una determinata
temperatura.
Altre proprietà fisiche dei metalli sono: la
conduttività elettrica, la conduttività
termica, la resistenza alla corrosione.

8. PROPRIETÀ
LUCENTEZZA
RESISTENZA ALLE
SOLLECITAZIONI MECCANICHE
DUTTILITÀ, MALLEABILITA’
RESILIENZA O TENACITA’
CAPACITA’ DI MESCOLARSI IN LEGHE
acciaio inox
acciaio al carbonio
alluminio
rame ottone zinco
stagno
piombo
METALLI FERROSI E NON FERROSI

9. METALLI FERROSI
METALLI NON
FERROSI
Cristalli di ematite
CLASSIFICAZIONE DEI METALLI
Cristalli di bauxite
METALLI FERROSI E NON FERROSI

10. PROPRIETÀ LEGHE DEL FERRO
• DUTTILE;
• MALLEABILE;
• PUÒ ESSERE SALDATO A
CALDO;
• FACILMENTE LAVORABILE;
• OSSIDABILE.
• FERRO + CARBONIO
(in alta percentuale) = GHISA
• FERRO + CARBONIO
(in bassa percentuale) = ACCIAO
FERRO
METALLI FERROSI

11. PROPRIETÀ ALCUNI UTILIZZI
• MOLTO DURA ( è difficile
scalfirla con una punta)
• MOLTO FRAGILE ( si rompe
facilmente)
• 90% TRASFORMATA IN ACCIAIO
• OGGETTI DECORATIVI
• BASAMENTI DI MACCHINE
GHISA
Ferro + Carbonio (da 1,9 a 6%)
METALLI FERROSI

12. PROPRIETÀ ALCUNI UTILIZZI
• RESISTENTE A SOLLECITAZIONI
MECCANICHE
• MOLTO DURO
• TENACE (resite agli urti)
• ELEMENTI DA COSTRUZIONI
• UTENSILI
ACCIAIO
Ferro + Carbonio (dal 0,1 a 0,8%)
METALLI FERROSI

13. PROPRIETÀ ALCUNI UTILIZZI
• OTTIMA RESISTENZA ALLA
CORROSIONE
• PENTOLE, POSATE
• RUBINETTERIA
• STRUMENTI SCIENTIFICI
ACCIAIO INOSSIDABILE
Acciaio + Cromo + Nichel
METALLI FERROSI

14. ACCIAIO INOSSIDABILE
LEGA DI
Acciaio + Cromo + Nichel
METALLI FERROSI

15. Materiali metallici non ferrosi

16. Tavola periodica degli elementi
02
Massa atomica relativa (Ar)
Numero atomico (Z)
Elettronegatività Valenze
Gas Liquidi Solidi
Preparati artificialmente
Elementi di transizione

17. RAME Cu
PROPRIETÀ ALCUNI UTILIZZI
• DUTTILE;
• MALLEABILE;
• OTTIMO CONDUTTORE
TERMICO ED ELETTRICO;
• RESISTENTE ALLA
CORROSIONE.
• TUBI;
• FILI ELETTRICI;
• COPERTURE;
• RECIPIENTI.
LEGHE
• RAME + STAGNO = BRONZO
• RAME + ZINCO = OTTONE
METALLI NON FERROSI

18. RAME Cu
Di colore marrone rossastro, si scurisce lentamente a contatto con l'aria.
Duttile, può essere battuto in forma perché è relativamente morbido. Conduce l'elettricità e calore.
Uso in cablaggi elettrici, tubi, bollitori, ciotole, ciotole, tubi e impianti idraulici. Usato anche nella
produzione di circuiti stampati.
Viene lavorano bene sui torni e abbastanza
bene con gli utensili a mano. Usato per
ornamenti, sculture in bronzo fuso ed eliche di
navi. Usato anche per cuscinetti in ingegneria.
Contenuto di stagno fino al 10%.
Una lega di rame e zinco 65% - 35%.
Di colore da giallo intenso a dorato. La superficie
si appanna lentamente a contatto con l'aria.
Conduce l'elettricità. Resiste alla corrosione.
Componenti per impianti elettrici, ingegneria,
ornamenti, strumenti musicali.
• RAME + STAGNO = BRONZO
• RAME + ZINCO = OTTONE

19. Il rame si ricava da numerosi
minerali, uno dei più importanti è la
calcocìte.
L’estrazione del metallo è molto
complessa e porta a due tipi di
prodotto: il rame metallico e il rame
elettrolitico.
Prof.
A.Battistelli

20. Rame
Ricavato dalla calcopirite, dalla calcosina e dalla cuprite (minerali di scarsa qualità a base di
zolfo), il rame è tra primi metalli lavorati dall’uomo (V sec. a.C.).
Trattandosi di un materiale molto duttile viene essenzialmente lavorato per estrusione (fili e
barre) e per laminazione (lamiere e tubi).
A seguito del primo attacco degli agenti atmosferici sul rame si forma una patina protettiva che
protegge il materiale da ulteriori azioni aggressive: tale strato (Sali basici di rame di circa 10,0
µ di spessore detto verderame) conferiscono al rame dapprima il colore bruno e
successivamente il tipico colore verde.
In condizioni ambientali non aggressive possono essere necessarie decine di anni prima di
raggiungere la colorazione verde mentre in condizioni ambientali aggressive, come vicino a
stabilimenti industriali o alla costa marina, il verde rame compare anche dopo soli 3 anni.
Minerale di calcopirite, calcosina e cuprite.
ASSOMET Associazione Nazionale Industrie Metalli non Ferrosi.
09

21. Rame
Essendo un materiale caratterizzato da una elevatissima resistenza agli agenti atmosferici e
chimici, una buona duttilità e un’ottima lavorabilità, in edilizia il rame ha un impiego molto
diffuso. In particolare, è impiegato per la realizzazione di:
1.manti di copertura e rivestimenti di facciata (spessore 0,6 mm);
2.tubi per impianti termici e idrosanitari (spessore 0,5-0,8 mm);
3.tubi (spessore 0,5-0,8 mm);
4.opere di lattoneria, quali gronde, scossaline, converse, etc. (spessore 0,5-0,8 mm);
5.accessori, quali cimase, scossaline, etc. (spessore 0,5-0,8 mm).
Tubazioni e rivestimenti in rame.
10

22. Il tubo di rame comune è:
-resistente alla corrosione;
-facile da lavorare.
Il motore elettrico ha:
-l’avvolgimento in filo di
rame elettrolitico.
Il rubinetto è:
-di ottone, lega che
possiede durezza, facilità
di fusione e resistenza alla
corrosione.
La campana è:
-di bronzo, lega che
resiste bene all’usura.
Prof.
A.Battistelli

23. Piombo, stagno e zinco
Il piombo, la cui diffusione è dovuta al suo punto di fusione particolarmente basso (327°C),
data la sua elevata deformabilità a freddo (è detto metallo molle) e la sua modesta resistenza
meccanica, è utilizzato esclusivamente per la fabbricazione di tubi, elementi di raccordi per gli
apparecchi sanitari, piastre di ripartizione e di raccordo.
Lo stagno, oltre ad essere impiegato per la formazione di leghe, non si altera all’aria e quindi
viene utilizzato soprattutto per proteggere superfici metalliche corrodibili e nelle saldature a
bassa temperatura.
Lo zinco (punto di fusione 420°C) si ricava per ossidazione e cottura da una minerale argilloso-
calcareo solforoso povero di zinco (ZnS). Allo stato puro, non lega con altri elementi, ha una
scarsa resistenza meccanica, una elevata fragilità e assume un comportamento duttile tra i 120-
200°C, diventando molto lavorabile e laminabile a caldo: ha però un ottima resistenza alla
corrosione e all’attacco degli agenti atmosferici.
Proprio per questo in edilizia viene impiegato come protettivo dell’acciaio e di altri metalli
attraverso procedimenti di protezione catodica (zincatura a freddo e a caldo) e
galvanizzazione.
Viene impiegato anche per manti di copertura e rivestimenti di facciata, opere di lattoneria,
accessori, etc.
11
Copertura rivestita in lastre di piombo.

24. Ottoni e bronzi
Rivestimento di facciata in lega zinco-rame-
titanio (nome commerciale Rheinzink) [Frank O.
Gehry, Vitra, Basilea (CH) 1999].
La facilità del rame a formare leghe con altri metalli ne ha esteso talmente l’impiego che più
del 50% viene utilizzato industrialmente nelle leghe.
L’aggiunta al rame dello zinco, nella misura del 5- 40%, forma gli ottoni: le leghe contenenti
soltanto rame e zinco sono dette ottoni comuni, quelle che contengono anche altri metalli sono
dette ottoni speciali.
L’aggiunta al rame dello stagno, nella misura
dell’1-30%, forma i bronzi.
Le lamiere metalliche vengono generalmente stoccate in rulli detti coils per poi subire
successivi livelli di lavorazione per arrivare agli spessori desiderati.
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25. ALLUMINIO Al
PROPRIETÀ ALCUNI UTILIZZI
• OTTIMO CONDUTTORE TERMICO ED
ELETTRICO;
• RESISTENTE ALLA CORROSIONE
E ALL’OSSIDAZIONE;
• FACILMENTE LAVORABILE;
• RICICLABILE
• LEGGERO
• NON TOSSICO
• IMBALLAGGI PER L’INDUSTRIA
ALIMENTARE;
• SERRAMENTI;
• PENTOLE E OGGETTI DA CUCINA.
METALLI NON FERROSI

26. 26
Metallurgia dell’alluminio
L’alluminio si ricava da un minerale
detto bauxite, di aspetto terroso e
colore rosso mattone. L’estrazione
del metallo è complessa e
necessita di una grande quantità di
energia. Dalla lavorazione della
bauxite si ottengono due tipi di
prodotto:
 l’alluminio metallico e
 l’alluminio elettrolitico utilizzato
per i cavi elettrici e telefonici.

27. Alluminio
Non essendo un materiale presente in natura allo stato nativo,
l’alluminio è stato isolato dall’allumina (che è un composto
della bauxite) per la prima volta nel 1925 dal chimico danese
Hans Christian Oersted: dopo l’acciaio, l’alluminio è
attualmente il metallo più utilizzato nelle costruzioni. Dato
che da 4 tonnellate di bauxite si ottiene soltanto 1 tonnellata
di alluminio, l’industria dell’alluminio è tra le più avanzate
nella tecnica del riciclaggio delle materie prime seconde.
Avendo l’alluminio puro (punto di fusione 660°C) ottenuto dal
minerale della bauxite caratteristiche meccaniche modeste,
viene combinato in leghe con il magnesio, lo zinco, il silicio e il
rame.
Le leghe commercialmente più diffuse sono quelle della serie
6000 ovvero:
1. il duralluminio, con il 4% di rame;
2. l’aluman, con l’1,5% di manganese;
3. l’anticorodal, con lo 0,6-0,8% di manganese, lo 0,6-0,8% di
magnesio, lo 0,9-1,15% di silicio;
4. l’alumag, con lo 0,5-5% di magnesio.
In questeleghe risultano migliorate le
caratteristiche di resistenza meccanica,
duttilità, lavorabilità, resistenza alla
corrosione. A questa classe appartengono le leghe per i
profilati utilizzati in serramentistica (lega 6060). Cava dismessa di bauxite,
Otranto Lecce (I).
Minerale della bauxite.
03

28. Alluminio
La sua resistenza meccanica varia a seconda degli elementi con cui è
legato: si tratta comunque di un materiale con valori molto vicini a
quelli dell’acciaio con il vantaggio di essere molto più leggero (2.700,0
kg/m3, circa 1/3 dell’acciaio) e di avere una maggiore resistenza alla
corrosione. L’alluminio in edilizia viene utilizzato per la realizzazione
di infissi, curtain-walls, manti di copertura e rivestimenti di facciata,
controsoffitti, etc.: fogli di alluminio vengono utilizzati anche per la
realizzazione di barriere al vapore e finiture di coperture piane non
praticabili.
Caratteristiche dell’alluminio.
Francesco Simeoni, Edificio commerciale e direzionale, Rovereto (TN) 2001.
04
Massa volumica 2.700 kg/cm3
Temperatura di fusione 658°
Carico di rottura 15,0 kg/mm
Carico di snervamento 13,0 kg/mm
Allungamento percentuale 8%
Modulo di elasticità 650.000 kg/cm2
Coeff. dilatazione termica 0,000024

29. 29
Osserviamo vari tipi di alluminio
La scala pieghevole ha:
- resistenza meccanica;
- resistenza alla corrosione;
- leggerezza.
Il radiatore è:
- in alluminio comune.
I cavi dell’alta tensione:
- sono in alluminio
elettrolitico.
Le carrozze ferroviarie:
- sono costruite con leghe
leggere di alluminio e
magnesio.

30. 30
Riciclaggio in Italia
In Italia l’alluminio
secondario è la fonte
principale di materia
prima di questo metallo.
La provenienza
dell’alluminio secondario
è : da rottame nazionale
per il 70% e da rottame
d’importazione per il
30%.
Con la produzione di
alluminio secondario si
risparmia il 95%
dell’energia.
Responsabilità
ambientale
Nei contenitori per la
raccolta differenziata
dell’alluminio (raccolto
spesso insieme a vetro e
plastiche) puoi
introdurre:
- lattine per bibite e
conserve con simbolo
“AL”;
- bombolette spray
private dei nebulizzatori
di plastica;
- fogli di carta
d’alluminio;
- vaschette per alimenti.

31. 31
Rifusione di lattine d’alluminio
Rifusione
- I paccotti di lattine sono
introdotti nel forno rotatorio,
all’interno del quale il
metallo diventa liquido.
- L’alluminio fuso esce dal
forno e scorre in un canale
fino alle lingotterie. Qui
viene fatto raffreddare e
diventa un blocco solido.
- Il lingotto di alluminio
passa alla laminazione che
lo trasforma in un nastro
arrotolato.

32. TITANIO Ti
PROPRIETÀ ALCUNI UTILIZZI
• OTTIMO CONDUTTORE TERMICO ED BASSA
DENSITÀ, QUINDI LEGGEREZZA;
• ELEVATA RESISTENZA ALLA CORROSIONE,
ALL’ABRASIONE, ALL’IMPATTO, AL TAGLIO E AI RAGGI
UV;
• ELEVATA INERZIA TERMICA E BUONA RESISTENZA AL
CALORE;
• LAVORABILITÀ E SALDABILITÀ DI BUON LIVELLO;
• NON INQUINANTE, NON TOSSICO E RICICLABILE
METALLI NON FERROSI
• INDUSTRIA AERONAUTICA E AEROSPAZIALE
• MAZZE DA GOLF, BICICLETTE
• COMPONENTI MOTOCICLISTICI
• COMPUTER PORTATILI
• PARTI DEI PROPULSORI MARINI
• FABBRICAZIONE DELLE CASSE DEGLI OROLOGI;
• PROTESICHE DI ANCA E GINOCCHIO
• IMPIANTI DENTALI
• PIERCING e LENTI DEGLI OCCHIALI

33. METALLI NON FERROSI
Elica al titanio
Casse di orologi in titanio
Parker t1 titanio 1970

34. Titanio
Il titanio è un metallo bianco argenteo, dotato di proprietà analoghe a quelle dello stagno. Scoperto da
Martin Heinrich Klaproth nel 1795 è stato isolato da Justus von Liebig nel 1831, che lo ottenne dal rutilo.
Tra i metalli, è al quarto posto per abbondanza sulla crosta terrestre.
A partire dagli anni Cinquanta, grazie ad un processo di estrazione efficace, si sono sviluppate due
categorie di materie prime:
1.titanio commercialmente puro (Ti>99%), indicato con la sigla ASTM CP;
2.leghe di titanio, con una percentuale di titanio di 80-98%, unito ad alluminio, vanadio, stagno, cromo
o altri elementi di lega.
Minerale di rutilo e ilmenite.
•Il carburo e il nitruro di titanio (TiC e TiN) vengono utilizzati nella fabbricazione di inserti per utensili
adatti al taglio dei metalli ad alta velocità, cioè i cosiddetti inserti in "metallo duro". In particolare il
carburo di titanio viene utilizzato, insieme al carburo di tungsteno (WC), al cobalto e ad altri carburi
(carburo di niobio e carburo di tantalio) per realizzare il corpo degli inserti, mentre il nitruro di titanio
serve per il rivestimento superficiale degli inserti;
•L'Alluminuro di Titanio, grazie alle doti di tenacità ad alte temperature, leggerezza e resistenza
all'ossidazione sta lentamente iniziando a soppiantare le Superleghe base nichel nella produzione delle pale
utilizzate nelle turbine dei motori aeronautici;
•Facendo passare una corrente elettrica in strati sottili di nitruro di titanio a temperatura molto bassa si
verifica un fenomeno detto di superisolamento;

35. Titanio
I settori di impiego di elezione del titanio sono il
navale e l’automobilistico, dove è utilizzato
soprattutto per le bielle e altre parti dei motori
che sfruttano le caratteristiche fisiche,
meccaniche e di resistenza alla corrosione di
questo metallo, ed il settore della bioingegneria,
che sfrutta la leggerezza, resistenza e
biocompatibilità del titanio per realizzare protesi
mediche. Inoltre è largamente impiegato per la
produzione di armi (proiettili, missili, etc.).
Infine, in architettura è impiegato soprattutto
come involucro di rivestimento sotto forma di
lastre, doghe e lamiere con spessori di circa 0,5
mm.
Studio Busman& Habenern
Wall Raf Richartz Museum, Koln (D) 2001.
Building Design Partnership
Centro nazionale delle Scienze, Glasgow (UK) 2003.
06

36. Frank O. Gehry, Guggenheim Museum, Bilbao (E) 1997
Oltre all’articolata composizione volumetrica, il vero protagonista del Guggenheim Museum è il
titanio: le 30.000 lastre da 0,3 mm di spessore ricoprono gran parte delle superfici esterne e
caratterizzano l’aspetto della famosa architettura.
In alcune occasioni è stato utilizzato
per la fabbricazione di penne
stilografiche.
Nel 1970, all'indomani
dell'allunaggio, la Parker produsse
per un breve periodo la T-1, una
stilografica interamente in titanio,
in omaggio ai materiali usati nella
missione spaziale.
Nel 2000 la casa produttrice italiana
Omas produsse una serie di
stilografiche del modello classico a
dodici facce "arte italiana"
interamente in titanio, sia il corpo
sia il pennino.
La serie venne denominata T-2 ed è
stata commercializzata solo per un
breve periodo.

37. Frank O. Gehry, Guggenheim Museum, Bilbao (E) 1997
Il titanio necessario a realizzare il
rivestimento è stato estratto in Australia,
fuso in Francia, laminato negli Stati Uniti,
decappato in Gran Bretagna e assemblato in
Italia, prima di essere trasportato in
Spagna.
08

38. Materiali metallici
Metallo
Massa volumica
(kg/m3)
Temperatura di
fusione (C°)
Colore
Piombo (Pb) 11.340 327 Grigio azzurro
Rame (Cu) 8.910 1.083 Rosso
Nichel (Ni) 8.800 1.455 Grigio splendente
Ferro (Fe) 7.860 1.535 Grigio
Stagno (Sn) 7.300 232 Bianco splendente
Cromo (Cr) 7.200 1.880 Bianco splendente
Zinco (Zn) 7.200 420 Bianco azzurro
Titanio (Ti) 4.500 1.725 Bianco argenteo
Alluminio (Al) 2.700 658 Bianco argento
Magnesio (Mg) 1.740 650 Bianco argenteo
Andrea Pisano,
L’arte del fabbro, Firenze 1336.
Diego Velazquez, La Fucina di Vulcano, Madrid 1630
Efesto (Vulcano per i romani) era il
dio del fuoco e il fabbro degli dei.
38

39. ORO Au
PROPRIETÀ ALCUNI UTILIZZI
• IL PIU’ DUTTILE E MALLEABILE;
• MOLTO RESISTENTE ALLA
CORROSIONE
E ALL’OSSIDAZIONE
• MONETE;
• GIOIELLI;
LEGHE
• ORO + ARGENTO + RAME = ORO GIALLO
• ORO + ARGENTO + NICHEL = ORO BIANCO
• ORO + RAME + ARGENTO = ORO ROSSO
METALLI NON FERROSI

40. MATERIALI METALLICI NON FERROSI
Si dicono materiali non ferrosi , tutti quei materiali che non contengono ferro,
ma sono costituiti da altri materiali o loro leghe.
I metalli non ferrosi si distinguono in:
 pesanti, se hanno massa volumica > 5 Kg/dm3
.
 leggeri, se hanno massa volumica < 5 Kg/dm3
.
 ultraleggeri, se hanno massa volum. < 2 Kg/dm3
.

41. GRUPPO DEI METALLI NON FERROSI

42. GRUPPO DEI METALLI
PESANTI
Nickel, nomignolo di un folletto
maligno
tenero, tanto da
poterlo tagliare
con un coltello, e
facilmente
deformabile, ma
l'aggiunta anche
di piccole quantità
di altri elementi, in
particolare di
piccole quantità di
arsenico,
antimonio,
argento o cadmio,
ne aumenta
considerevolment
e la durezza
Con lo zinco si producono le
grondaie, le protezione metalli
e le valvole per condutture.
Lo stagno è
utilizzato per fare
le canne
dell’organo, il
peltro, il vetro
opalino, gli smalti
e alcuni tipi di
latta.
Dal greco kòbalos (folletto), cioè gnomo
sotterrane, fonde
a 1495 ºC e a temperatura ambiente è
più duro del nichel e dell'acciaio.
una bomba «sporca» al cobalto 60
uccide con le radiazioni, cioè con i
malefici raggi gamma prodotti nei più
frenetici fenomeni radioattivi.
I raggi gamma non solo causano
orrende ustioni, ma si insinuano nel
midollo osseo e interferiscono con
l’attività dei cromosomi nei globuli
bianchi. Le cellule muoiono o diventano
cancerose, deformi e non più in grado di
combattere le infezioni.
Leo Szilàrd scopritore della reazione a
catena, nel 1950 calcolò in tutta serietà
che disseminando la Terra con circa
due grammi di cobalto 60 per chilometro
quadrato, la radiazione gamma
risultante spazzerebbe via il genere
umano – nella versione nucleare della
nuvola di polvere che fece estinguere i
dinosauri.
Rame Cu
Nichel Ni
Piombo Pb
Zinco Zn
Stagno Sn
Cobalto Co

43. Rame
 Dal latino tardo aeramen, dal classico aes aeris, rame, bronzo]. )
Elemento chimico di simbolo Cu, peso atomico 63,54 e numero
atomico 29.
 Il rame puro è un metallo dal caratteristico colore rosso, assai duttile
e malleabile, con una densità di 8,95 kg/dmc; fonde a 1083 ºC.
 Gli impieghi più importanti del rame sono quelli in elettrotecnica e in
termotecnica (serpentine, caldaie, scambiatori di calore, ecc.), nella
preparazione di molte sue leghe, quali gli ottoni, i bronzi, i bronzi di
alluminio, ecc., e nella produzione di suoi composti, come il solfato
di rame largamente usato quale anticrittogamico.
 Il rame è ancora usato per rivestimenti e oggetti artistici; abbandonato
è invece l'uso di pentole e vasellame da cucina, che poteva dar luogo
a intossicazioni più o meno gravi a causa della possibile
solubilizzazione del rame da parte di acidi organici contenuti negli
alimenti.

44. Nichel
 Dallo svedese nickel, dal tedesco Kupfernickel, propr. falso rame (da Kupfer,
rame, e Nickel, nomignolo di un folletto maligno), nome dato dai minatori alla
niccolite, con allusione alla difficoltà di estrarne il rame.
 Elemento chimico di simbolo Ni, peso atomico 58,71 e numero atomico 28. Il
nichel puro e compatto è un metallo dal caratteristico colore grigio chiaro,
assai lucente dopo politura, magnetico, anche se meno del ferro (punto di
Curie 353 ºC), di densità 8,90 kg/dmc e con punto di fusione a 1453 ºC.
 Un terzo ca. della produzione mondiale di nichel è utilizzato, specialmente
come metallo puro, nell'industria chimica, elettrochimica, elettrotecnica ed
elettronica.
 La maggior parte del nichel viene impiegata però per la preparazione di
moltissime leghe (oltre 3000) fra cui gli acciai (nei quali il nichel spesso è
presente in quantità variabili dallo 0,5 al 35%) che hanno un posto prevalente,
in quanto a essi è destinato oltre il 50% della produzione di nichel. La sua
funzione è quella di migliorare le caratteristiche di tenacità, temperabilità,
resistenza meccanica, resistenza alla corrosione e al calore dell'acciaio specie
quando è associato al cromo (acciai inossidabili).

45. Piombo
 Dal latino plumbum, nome del piombo.
 Elemento chimico di simbolo Pb, peso atomico 207,19 e numero atomico 82.
 Il piombo è un metallo di colore bianco-azzurro e lucente sulle superfici
tagliate di fresco ma che all'aria rapidamente si ossida perdendo la lucentezza
e assumendo il suo caratteristico colore grigio-azzurrognolo.
 È tenero, tanto da poterlo tagliare con un coltello, e facilmente deformabile,
ma l'aggiunta anche di piccole quantità di altri elementi, in particolare di
piccole quantità di arsenico, antimonio, argento o cadmio, ne aumenta
considerevolmente la durezza.
 È poco duttile e malleabile, anche a causa della sua grana cristallina
generalmente grossolana: per solidificazione del metallo fuso si formano
facilmente cristalli della lunghezza anche di alcuni cm. Il piombo fonde a
327,43 ºC e bolle a 1740 ºC; ha una densità elevata, di 11,342 kg/dmc.
 Il piombo trova impiego nella fabbricazione di tubi per l'acqua e per l'industria
chimica e delle guaine di protezione dei cavi elettrici e telefonici

46. Zinco
atomico 65,38 e di numero
 Dal tedesco Zink.
 Elemento chimico di simbolo Zn, di peso
atomico 30.
 Lo Zn è un metallo bianco-azzurro, di media durezza, intorno ai 200
ºC diventa fragile e può essere macinato in polvere; all'aria scurisce
lentamente, probabilmente perché si ricopre di una pellicola di ossido o
di carbonato che lo autoprotegge.
 Con lo zinco si producono le grondaie, le protezione metalli e le
valvole per condutture.

47. Stagno
 Dal latino stannum, nome latino dello stagno.
 Elemento chimico di simbolo Sn, peso atomico 118,69 e numero
atomico 50.
 Lo stagno α o stagno grigio (densità 5,75 kg/dmc) ha la struttura del
diamante ed è instabile al di sopra dei 132 ºC ; a questa temperatura si
trasforma in stagno β o stagno bianco (densità a 20 ºC =7,3 kg/dmc)
con caratteristiche metalliche; al di sopra di 161 ºC si trasforma in γSn
che è una modificazione più fragile del metallo.
 La conversione dello stagno metallico in stagno grigio fu osservata per
la prima volta nelle canne d'organo delle cattedrali delle città
nordeuropee. A causa infatti delle basse temperature le canne degli
organi sviluppavano strane escrescenze, fenomeno che veniva definito
“peste dello stagno”.
 Lo stagno è utilizzato per fare le canne dell’organo, il peltro, il vetro
opalino, gli smalti e alcuni tipi di latta.

48. Cobalto
 Dal greco kòbalos (folletto), cioè gnomo sotterraneo.
 Elemento chimico di simbolo Co, peso atomico 58,93 e numero atomico 27.
 Il cobalto puro si presenta come un metallo bianco e lucente, di aspetto simile
a quello del nichel dal quale però si distingue per i suoi riflessi bluastri; fonde
a 1495 ºC e a temperatura ambiente è più duro del nichel e dell'acciaio. La sua
densità è pari a 8900 kg/mc
 I sali e gli ossidi di cobalto vengono impiegati fino da epoca molto antica per
colorare il vetro e gli smalti ceramici in blu o in rosa .
 Il cobalto metallico è stato largamente impiegato solo in epoca recente,
soprattutto per la produzione di leghe speciali, in quanto l'aggiunta di cobalto
agli acciai inossidabili al cromo-nichel ne migliora la resistenza alla corrosione
e le proprietà meccaniche anche a elevate temperature.

49. GRUPPO DEI METALLI
LEGGERI
L'acqua degli oceani contiene in
media 1,27 g/l di magnesio e ne
costituisce quindi un'enorme riserva
naturale; tutte le acque potabili
contengono piccole quantità di sali
di magnesio, e quantità maggiori ne
contengono varie acque minerali. Il
magnesio è indispensabile alla vita:
in particolare è presente nella
molecola della clorofilla.
Dal latino Titanus (Titano),
denominato così per la sua
alta resistenza
meccanica. Infatti Titano era
un gigante mitologico. Il
titanio è utilizzato
specialmente nelle industrie
chimica, elettrochimica,
aeronautica e missilistica.
È Un elemento tossico, da
considerarsi cancerogeno ed è
inoltre utilizzato nella
costruzione di giroscopi, parti di
computer, molle per orologeria e
strumenti dove leggerezza,
rigidità e stabilità dimensionale
sono richieste.
Alluminio Al
Magnesio Mg
Titanio Ti
Berillio Be
Calcio Ca

50. Alluminio
 Da alumen un composto dell’alluminio.
 Elemento chimico di simbolo Al peso atomico 26,98 e numero atomico
13.
 L'alluminio puro è un metallo dal caratteristico colore bianco argenteo,
molto leggero (densità = 2700 kg/mc ), cristallizza nel sistema
monometrico con reticolo cubico a facce centrate; fonde a 660 ºC e
bolle a 2056 ºC.
 L'alluminio presenta una conducibilità elettrica assai elevata, anche se
inferiore a quella del rame.
 L’alluminio è molto usato in campo metallurgico: viene utilizzato per
fare le finestre e per la carrozzeria delle automobili.

51. Magnesio
Elemento chimico di simbolo Mg, peso atomico 24,312 e num. atomico 12,
tra i metalli industriali è quello più leggero (densità 1,72 kg/dmc )
 L'acqua degli oceani contiene in media 1,27 g/l di magnesio e ne costituisce
quindi un'enorme riserva naturale; tutte le acque potabili contengono
piccole quantità di sali di magnesio, e quantità maggiori ne contengono
varie acque minerali. Il magnesio è indispensabile alla vita: in particolare è
presente nella molecola della clorofilla.
 Puro, è lucente e di colore argenteo sulle superfici fresche, però all'aria
diviene rapidamente opaco a causa della formazione di uno straterello di
ossido. Fonde a 651 ºC e bolle a 1107 ºC; ha una densità di 1,72 kg/dmc
molto basso per un metallo, ed è abbastanza duttile e malleabile.
 Il magnesio trova impiego nei laboratori chimici per la preparazione dei
composti di Grignard, in fotografia (lampo al magnesio), nella preparzione
di miscele pirotecniche, e in metallurgia dove è usato quale disossidante di
metalli e di leghe, e soprattutto per ottenere leghe particolari (leghe
leggere)

52. Titanio
 Dal latino Titanus (Titano), denominato così per la sua alta resistenza
meccanica. Infatti Titano era un gigante mitologico.
 Elemento chimico di simbolo Ti, peso atomico 47,90 e numero
atomico 22; individuato nel 1795 da M. H. Klaproth, ma isolato
soltanto nel 1813, è ottenuto in quantità apprezzabili a iniziare dal
1910.
 Allo stato di elemento puro e compatto il titanio si presenta come un
metallo di colore argenteo e lucente, duro, duttile e malleabile; basta
però un contenuto anche ridottissimo di impurità, per esempio di
ossigeno, di azoto o di carbonio, per renderlo molto fragile.
 Il titanio è utilizzato specialmente nelle industrie chimica,
elettrochimica, aeronautica e missilistica. La sua presenza negli acciai
comporta la formazione di carburi stabili: pertanto viene aggiunto in
piccole quantità (0,1%) come stabilizzante negli acciai inossidabili e
in maggiore quantità, associato al tungsteno, in alcuni acciai da
utensili da taglio e per stampi.

53. Berillio
 Il nome berillio deriva dal greco bēryllos ; che ha come simbolo Be e come numero
atomico il 4. Il berillio è un metallo alcalino terroso color grigio acciaio, tenace, leggero
ma fragile. Ha densità di 1850 kg/mc e punto fusione a di 1287 °C . È usato
principalmente come agente rafforzante nelle leghe (rame-berillio). È Un elemento
bivalente, tossico, da considerarsi un cancerogeno
 Il fattore di elasticità di questo metallo leggero è di circa 1/3 superiore a quello
dell'acciaio. Possiede un'eccellente conducibilità termica, è diamagnetico e resiste agli
attacchi dell'acido nitrico concentrato. Il berillio resiste all'ossidazione se esposto all'aria
 Il berillio è usato come legante nella produzione di rame-berillio . Le leghe rame-berillio
sono usate in un'ampia gamma di applicazioni per via della loro conducibilità elettrica e
termica, alta resistenza e durezza, proprietà diamagnetiche, oltre che alla resistenza a
corrosione e fatica. Queste applicazioni includono la produzione di: elettrodi per la
saldatura a punto, molle, attrezzi che non producono scintille e contatti elettrici.
 Grazie alla loro rigidezza, leggerezza e stabilità dimensionale in un ampio raggio di
temperature, le leghe rame-berillio sono usate nell'industria aerospaziale e militare come
materiali strutturali leggeri per la fabbricazione di aerei supersonici, missili, veicoli
spaziali e satelliti per telecomunicazioni.
 Il berillio è inoltre utilizzato nella costruzione di giroscopi, parti di computer, molle per
orologeria e strumenti dove leggerezza, rigidità e stabilità dimensionale sono richieste.
 Composti al berillio venivano usati nei tubi delle lampade a fluorescenza, ma questo uso
fu abbandonato per via della berilliosi che colpiva gli operai addetti alla produzione.

54. Calcio
 Elemento chimico di simbolo Ca, peso atomico 40,08 e numero
atomico 20.
 Data la sua elevata tendenza a combinarsi, in natura non lo si rinviene
mai allo stato libero.
 Il calcio puro così ottenuto si presenta come un metallo di colore
bianco argenteo lucente sulle superfici tagliate di fresco, ma lasciando
il metallo all'aria la lucentezza scompare rapidamente a causa della
formazione di una pellicola di ossido. È assai tenero, duttile e
malleabile e molto leggero, con un massa specifica di 1,54 kg/dmc , un
poco inferiore a quello del magnesio.
 L'uso del calcio quale materiale metallico puro o costituente di leghe
trova tuttavia un ostacolo insormontabile nella sua elevata reattività
chimica. Riscaldato all'aria a temperatura elevata si trasforma infatti in
una miscela di ossido, CaO, e di nitruro, Ca3N2; con l'acqua reagisce
energicamente anche a temperatura ambiente trasformandosi in
idrossido con sviluppo di idrogeno.

55. Per tutto il XIX secolo, un buon numero di brillanti scienziati si sono dedicati anima e corpo all’alluminio – e
oggi non saprei dire se per la quotazione dell’elemento sia stato un bene o un male. Un chimico danese e un
tedesco riuscirono quasi contemporaneamente a isolarlo attorno al 1825, separandolo dall’allume, un
astringente ed emostatico noto da lunga data. Poiché si presentava argenteo e scintillante, fu subito
classificato come metallo prezioso, nella stessa
classe di oro e platino, dunque molto costoso.
Vent’anni dopo un chimico francese inventò un modo per rendere più efficiente la produzione di alluminio,
che divenne una merce di scambio disponibile sul mercato. Certo, per chi se lo poteva permettere: era più
caro del l’oro. Nonostante si tratti del metallo più diffuso nella crosta terrestre (di cui costituisce circa l’8 per
cento in peso, centinaia di milioni di volte più dell’oro), l’alluminio non si presenta mai in forma pura, ma
sempre legato a qualche altro elemento, di solito
l’ossigeno. Riuscire a ottenere un campione di alluminio puro era considerato un miracolo. I francesi
esibivano lingotti di alluminio degni di Fort Knox a fianco dei loro gioielli del la corona, e l’imperatore
Napoleone III riservava nei banchetti ufficiali un servizio di posate di alluminio agli ospiti di riguardo (gli altri
dove vano accontentarsi di forchette e coltelli d’oro). Nel 1884 il governo americano, per mostrare la potenza
industriale della nazione, fece collocare sulla sommità dell’obelisco monumentale dedicato a George
Washington una piramide di alluminio pesante tre chili.
Secondo i calcoli di uno storico, trenta grammi di quell’alluminio sarebbero bastati a pagare una giornata di
lavoro di tutti gli operai che ave vano costruito il monumento.
L’alluminio regnò incontrastato per sessant’anni sul trono del metallo più prezioso, fino a quando un chimico
americano non lo fece cadere dal suo piedistallo. Le sue proprietà – leggerezza, resistenza, lucentezza –
erano molto allettanti per gli industriali, e la sua onnipresenza nella crosta terrestre prometteva di
rivoluzionare l’intero settore metallurgico. L’alluminio era una vera ossessione, ma nessuno era mai
riuscito a trovare un modo efficace per separarlo dall’ossigeno. Frank Fanning Jewett, professore di chimica
all’Oberlin College, nell’Ohio, raccontava ai suoi studenti che il primo a dominare quell’elemento sarebbe
diventato ricco come lo scopritore di un nuovo Eldorado. E almeno uno di loro fu abbastanza ingenuo da
crederci e provarci sul serio.

56. Tecnici in giacca e cravatta restaurano la piramide di
alluminio sulla sommità del monumento a Washington.
Il governo americano fece sormontare il monumento da
una punta di alluminio nel 1884 come segno di potenza
nazionale: l’alluminio era allora il più caro (e
prestigioso) metallo al mondo, molto più dell’oro
(Bettmann/Corbis).
La produzione di alluminio dell’Alcoa crebbe a ritmo esponenziale: da circa 22 chili al giorno nei primi
mesi del 1888 a 40 tonnellate nel 1908, appena sufficienti a soddisfare la domanda. I prezzi,
ovviamente, crollarono. Grazie a un avanzamento tecnologico avvenuto prima della nascita di Hall, le
quotazioni alla borsa merci di Chicago erano scese da 550 dollari alla libbra a 18. Cinquant’anni
dopo, a prezzi correnti, cioè senza tener conto dell’inflazione, l’Alcoa lo vendeva a 25 centesimi la
libbra. Un’evoluzione così rapida si è riscontrata, probabilmente, solo in un altro caso nella storia
americana: la rivoluzione dei semiconduttori al
silicio, ottant’anni più tardi.3 Come i moderni signori del software, Hall diventò spaventosamente
ricco. Quando morì nel 1914, aveva un patrimonio personale in azioni Alcoa pari a 30 milioni di dollari
(circa 650 di oggi).4 Grazie a lui, l’alluminio è diventato il metallo terribilmente comune che tutti
conosciamo, presente in mille oggetti, dalle latti ne agli aeroplani (se ne sta ancora, un po’
anacronistico, anche sulla sommità del monumento a Washington). Sta bilire se ciò sia stato un
bene, o se stesse meglio nel suo ruolo di metallo prezioso, dipende dai nostri gusti e dal nostro
carattere.

57. Enrico Fermi e il berillio.
Alcuni speciali recettori situati all’interno della bocca ci dicono quando sputare il brodo prima che ci bruci la
lingua, analogamente, il senso del freddo è ingannato dalle caramelle alla menta grazie al mentolo.
Resta l’esposizione a piccolissime quantità di tellurio per puzzare d’aglio per settimane, con un odore tanto
forte da persistere in una stanza anche ore dopo che ve ne siete andati. Ancora più strano è quel che
avviene con il berillio, l’elemento numero 4, che al gusto è uguale allo zucchero e i nostri recettori del gusto
non riescono a distinguerlo dallo zucchero.
Potrebbe essere una storiella divertente, se non fosse che il berillio è sì dolce in piccole dosi, ma diventa
rapidamente tossico se ingerito in quantità maggiori.
Si calcola che circa un decimo della popolazione umana sia suscettibile alla berilliosi, cifra analoga agli
intolleranti alle noccioline.
Anche per chi non è predisposto, l’esposizione a polveri di berillio può fare danni al sistema respiratorio e
causare una polmonite da inalazione analoga alla silicosi — come scoprì a sue spese umo dei più grandi
scienziati di tutti i tempi, Enrico Fermi.
Da giovane, il brillante fisico italiano usava la polvere di berillio nei suoi esperimenti sull’uranio; era
un’ottima scelta, perché questo elemento riesce a rallentare le particelle emesse dalla materia radioattiva e
impedisce loro di disperdersi nell’aria, costringendole invece a stare in prossimità dell’uranio e a far
continuare il decadimento.
Anche in età più matura, dopo essersi trasferito in America, Fermi continuò a operare in questo modo e
divenne così sicuro di sé da innescare la prima reazione a catena in un Campetto all’interno dell’Università
di Chicago (fortunatamente fu anche in grado di fermarla in tempo).
Ma mentre il grande scienziato domava il potere del nucleo, l’umile berillio era dedito alla sua rovina.
Da giovane aveva ingerito quantità eccessive di questo zucchero a velo chimico e così, a soli cinquantatré
anni, mori di polmonite, dopo aver passato gli ultimi giorni attaccato a un respiratore.

58. Da sinistra: Oscar D Agostino, Emilio Segre,
Edoardo Amaldi, Franco Rasetti ed Enrico Fermi.

59. Si si apre google e si digita «Enrico Fermi»
troverai facilmente immagini come questa.
Una celebre foto di Fermi lo mostra accanto a una
lavagna su cui è scritta l’equazione che definisce
alfa, la costante di struttura fine.
Stranamente, c’è un errore. La formula corretta è
dove
e è la carica dell’elettrone,
h è la costante di Planck
h cigliato è uguale -->
c la velocità della luce;
invece sulla lavagna si legge
Non è dato sapere se Fermi avesse davvero
sbagliato o volesse fare uno scherzo al fotografo.
Fermi spiega con la sua teoria rivoluzionaria che nel nucleo avviene una trasformazione: il neutrone si trasforma in protone emettendo un elettrone –detto
raggio beta- e un neutrino. Queste particelle, assenti originariamente nel nucleo, vengono create proprio durante il processo.
Con questa teoria Fermi introduce l'idea che una particella possa cambiare identità e ipotizza l'esistenza di una nuova forza: l’interazione debole, con la quale
si spiegheranno poi i processi di fusione delle stelle
Fermioni= materia
Bosoni= luce

60. Enrico Fermi non scopre l’elemento 93, ma la prima fissione nucleare (senza saperlo)
Enrico Fermi, faceva parte del team dei «ragazzi di via Panisperna » che nei 1934 annunciò al mondo
(sbagliando, come si sarebbe scoperto in seguito) di aver scoperto l’elemento 93 e altri elementi
transuranici, ottenuti bombardando con neutroni dei campioni di uranio. Fermi era considerato uomo di
intelligenza straordinaria, ma in questo caso fu mal consigliato dalla fretta. Non si accorse infatti, di aver
ottenuto qualcosa di assai più importante: la prima fissione nucleare.
Sotto la guida di Fermi, Segrè aveva sbagliato a identificare i prodotti della fissione, prendendoli per
elementi transuranici e per questa scoperta prese il Premio Nobel.
Nel 1939 due scienziati tedeschi contestarono questi risultati, con grande scandalo — dopo tutto Fermi
aveva ottenuto il premio Nobel per la sua scoperta.
Lo scienziato sicuramente si sarà arrabbiato con sé stesso, ma lo storico della scienza forse avrebbe
trovato interessanti gli sviluppi della vicenda. McMillan vinse il Nobel per la chimica nel 1951; ma
l’Accademia svedese aveva già assegnato il premio a Fermi proprio per la (falsa) scoperta degli elementi
transuranici.
Piuttosto che ammettere l’errore, il comitato per il Nobel ebbe la faccia tosta di onorare McMillan per
aver indagato «la chimica degli elementi transuranici»

61. la più piccola macchina circolare che sia mai stata costruita, con un diametro di 160 cm, il peso di 8,5
tonnellate ed il traferro in cui era alloggiata la camera a vuoto di appena 5 cm.

62. GRUPPO DEI METALLI
NOBILI
La sua massa specifica di
21,45 kg/dmc , è inferiore
solo a quello dell'osmio e
dell'iridio.
L'iridio puro è tra tutti il metallo
più resistente agli agenti
chimici; è in pratica
perfettamente inossidabile e
non viene attaccato neppure
dall'acqua regia.
L’iridio viene usato per la
radioterapia del cancro,
siringhe, candele di elicotteri e
per il campione standard del
metro.
Oro Au
Argento Ag
Platino Pt
Iridio Ir

63. Oro
 Dal nome latino aurum (oro).
 Elemento chimico di simbolo Au, peso atomico 197,20 e numero
atomico79.
 L'oro puro si presenta come un metallo lucente di colore giallo
caratteristico, assai tenero, molto duttile ed estremamente malleabile ,
tanto da poterne ottenere fogli semitrasparenti alla luce; fonde a 1063
ºC e bolle a 2970 ºC.
 È un ottimo conduttore del calore e dell'elettricità. Per la sua grande
inerzia agli agenti chimici, lo si considera il metallo nobile per
definizione: esso non viene infatti minimamente attaccato dall'ossigeno
atmosferico, dagli alcali anche concentrati, o dagli acidi inorganici
quali il cloridrico, il nitrico, il solforico, ecc. Per attaccarlo e
trasformarlo in composti solubili il reagente più usato è la cosiddetta
acqua regia.
 L’oro viene comunemente usato in oreficeria, per i contatti elettrici,
ma anche in medicina per la cura dei reumatismi.

64. Argento
 Da argos (bianco, splendente).
 Elemento chimico di simbolo Ag, peso atomico 107,87 e numero
atomico 47. È un metallo nobile usato e conosciuto sin dall’antichità.
 L’argento puro è un metallo tenero, molto duttile.Fonde a 960,5°C e
ha massa specifica di 9,33 kg/dmc. Presenta i più alti valori di
conducibilità termica ed elettrica, elevato potere riflettente, ottima
resistenza alla corrosione in tutti gli ambienti.
 L’argento viene usato in campo dell’oreficeria, per la carta fotografica e
per altri usi vari.

65. Platino
 Dallo spagnolo platina, da plata, argento.
 Elemento chimico di simbolo Pt, di peso atomico 195,09 e numero
atomico 78.
 Il platino metallico, perfettamente puro e compatto, presenta un colore
e una lucentezza intermedi tra quelli dell'argento e quelli del nichel.
La sua massa specifica di 21,45 kg/dmc , è inferiore solo a quello
dell'osmio e dell'iridio.
 È molto duttile e malleabile ed è relativamente tenero, ma la sua
durezza viene molto aumentata dalla presenza di quantità anche
inferiori allo 0,1% di iridio o di ferro. Fonde a 1769ºC, ma già al calor
rosso rammollisce: ciò permette la saldatura autogena; a causa del suo
basso coefficiente di dilatazione termica può essere saldato al vetro, e
questa proprietà lo rende utile nella costruzione di contatti elettrici,
ecc. negli apparecchi di laboratorio.

66. Iridio
 Dal greco Ires (iride), dai colori iridati dei sali relativi.
 Elemento chimico del gruppo del platino, di simbolo Ir, peso atomico
192,20 e numero atomico 77.
 L'iridio puro è tra tutti il metallo più resistente agli agenti chimici; è in
pratica perfettamente inossidabile e non viene attaccato neppure
dall'acqua regia. Ha un colore bianco lucente simile a quello del
platino, fonde a 2443 ºC e, con la suo densità di 22,42 kg/dmc , è dopo
l'osmio (densità 22,48) il metallo più pesante.
 L’iridio viene usato per la radioterapia del cancro, siringhe, candele di
elicotteri e per il campione standard del metro.

67. GRUPPO DEI METALLI
REFRATTARI
Il nome "tungsteno" deriva
dallo svedese tung sten,
"pietra pesante", benché
nello svedese odierno il suo
nome sia wolfram. Il punto di
fusione del tungsteno è il più
alto di tutti gli elementi puri
(3422°C), ed ha anche la
più alta resistenza alla
trazione ad alta temperatura
fra tutti i metalli.
Tungsteno W
Molibdeno Mo
Vanadio Vi
Titanio Ti
Cromo Cr
Manganese Mn

68. Tungsteno
 Il nome "tungsteno" deriva dallo svedese tung sten, "pietra pesante", benché nello svedese
odierno il suo nome sia wolfram .Il tungsteno puro ha un colore che varia dal grigio acciaio
al bianco, ed è molto duro.
 Il punto di fusione del tungsteno è il più alto di tutti gli elementi puri (3422°C), ed ha
anche la più alta resistenza alla trazione ad alta temperatura fra tutti i metalli. Quando viene
aggiunto all'acciaio, il tungsteno ne aumenta moltissimo la durezza.
 Ha una ottima resistenza alla corrosione, la maggior parte degli acidi minerali lo intacca solo
debolmente.
 Il tungsteno ha una vasta gamma di usi, di cui il più diffuso è senz'altro come carburo di
tungsteno (W2C, WC) nei carburi cementati. Questi sono materiali molto resistenti all'usura,
usati nella costruzioni di utensili per lavorazione ad asportazione truciolo
 Il tungsteno si usa anche per i filamenti delle lampadine ad incandescenza e delle valvole
termoioniche, e per vari tipi di elettrodi, perché si può ridurre in filamenti molto sottili che
hanno un alto punto di fusione.
 Le sue proprietà di densità e durezza lo rendono il candidato ideale per leghe pesanti usate in
armamenti, dissipatori di calore e sistemi di pesi e contrappesi.
 Gli acciai rapidi sono spesso delle leghe di tungsteno; ne possono contenere fino al 18%.
 Le superleghe contenenti questo metallo sono usate in pale di turbine, utensili d'acciaio e parti
meccaniche o rivestimenti resistenti all'usura.

69. Molibdeno
 Dal greco molybdaina, massa di piombo, in quanto il più comune minerale del
molibdeno, la molibdenite, è stato a lungo confuso col solfuro di piombo
naturale, la galena.
 Elemento chimico di simbolo Mo, di peso atomico 95,95 e di numero atomico
42. È stato riconosciuto come nuovo elemento nel 1778 da K. W. Scheele ed è
stato ottenuto in forma metallica nel 1782 da P. J. Hjelm.
 Il metallo compatto è di colore bianco argenteo, duttile e malleabile; presenta
una struttura cubica a corpo centrato, massa specifica di 10,28 kg/dmc e un
punto di fusione elevatissimo, di 2620 ºC. A temperatura ambiente è molto
resistente agli agenti chimici.
 L'aggiunta di molibdeno agli acciai ne migliora notevolmente le qualità
meccaniche e la resistenza alla corrosione: il molibdeno viene quasi sempre
aggiunto in percentuale relativamente modesta accanto ad altri metalli di lega
come per esempio negli acciai inossidabili ad alta resistenza alla corrosione
utilizzati per molti impianti chimici.

70. Vanadio
 Da Vanadis, dea scandinava.
 Elemento chimico di simbolo V, peso atomico 50,942 e numero atomico 23,
isolato nel 1869 da H. Roscoe.
 Allo stato di elemento libero il vanadio si presenta come un metallo di colore
grigio argenteo, che fonde a 1919 ºC, duro ma assai duttile, con una massa
specifica di 6,1 kg/dmc ; è assai resistente agli agenti chimici.
 Il vanadio puro viene utilizzato solamente per speciali applicazioni non
industriali e per scopi scientifici; la maggior parte del vanadio metallico si
prepara invece sotto forma di lega ferro-vanadio al 35-85%, riducendo al
forno elettrico il pentaossido di vanadio con lega ferro-silicio. Tale lega serve
per la preparazione degli acciai speciali e in metallurgia per disossidare i
bagni durante la fabbricazione di lamiere da profondo stampaggio, per
affinare il grano, o incrementare le caratteristiche meccaniche (specialmente
quelle di durezza), a opera di carburi molto stabili, di varie leghe di acciaio;
viene aggiunto inoltre quale antigrafitizzante nelle ghise.
 Nelle leghe non ferrose la presenza del vanadio migliora le loro caratteristiche
meccaniche e di resistenza alla corrosione.

71. Titanio
 Dal latino Titanus (Titano), denominato così per la sua alta resistenza
meccanica. Infatti Titano era un gigante mitologico.
 Elemento chimico di simbolo Ti, peso atomico 47,90 e numero
atomico 22; individuato nel 1795 da M. H. Klaproth, ma isolato
soltanto nel 1813, è ottenuto in quantità apprezzabili a iniziare dal
1910.
 Allo stato di elemento puro e compatto il titanio si presenta come un
metallo di colore argenteo e lucente, duro, duttile e malleabile; basta
però un contenuto anche ridottissimo di impurità, per esempio di
ossigeno, di azoto o di carbonio, per renderlo molto fragile.
 Il titanio è utilizzato specialmente nelle industrie chimica,
elettrochimica, aeronautica e missilistica. La sua presenza negli acciai
comporta la formazione di carburi stabili: pertanto viene aggiunto in
piccole quantità (0,1%) come stabilizzante negli acciai inossidabili e in
maggiore quantità, associato al tungsteno, in alcuni acciai da utensili
da taglio e per stampi.

72. Cromo
 Dal geco chròma (colore), chiamato così da Vaquelin per il colore dei
suoi composti.
 Elemento chimico di simbolo Cr, peso atomico 51,996 e numero
atomico 24.
 Il cromo puro è di colore grigio acciaio, densita 7,19 kg/dmc, fonde a
1890 ºC e bolle a 2482 ºC. Il cromo è un metallo relativamente inerte
dal punto di vista chimico; a temperatura ambiente non viene attaccato
dall'ossigeno atmosferico e dalla umidità; l'acido cloridrico e l'acido
solforico attaccano lentamente il cromo con sviluppo di idrogeno.
 Dal punto di vista industriale, sono importanti la produzione dei
composti del cromo utilizzati in galvanoplastica, in conceria e per la
produzione di pigmenti (che si effettua direttamente dalla cromite senza
passare attraverso il cromo metallico); in campo metallurgico la
produzione di leghe ferro-cromo, per riduzione della cromite con
carbone al forno elettrico, che vengono poi direttamente utilizzate per la
preparazione degli acciai inossidabili.

73. Manganese
 Elemento chimico di simbolo Mn, peso atomico 54,938 e numero atomico 25,
isolato nel 1774 da J. G. Gahn e riconosciuto quale elemento da K. W. Scheele
nello stesso anno.
 Il manganese non si rinviene allo stato nativo, ma è molto diffuso nelle rocce,
rappresentando infatti lo 0,085% in peso della crosta terrestre; i minerali più
importanti sono la pirolusite, la manganite, la braunite e l'hausmannite.
 Il manganese puro è un metallo di colore bianco-argenteo, simile di aspetto al
ferro puro; all'aria lentamente imbrunisce e diviene opaco per ossidazione. Più
duro e più fragile del ferro, ha densità di 7,21 kg/dmc e un punto di fusione di
1244 ºC; per riscaldamento la forma del manganese, stabile a temperatura
ambiente, con struttura a reticolo cubico (forma ), si trasforma
successivamente in altre tre forme allotropiche con un diverso reticolo e stabili
solo in determinati intervalli di temperatura.

74. GRUPPO DEI METALLI
RADIOATTIVI
Uranio U
Torio Th
Radio Ra
Plutonio Pu

75. Uranio
 L'uranio è l'elemento chimico di numero atomico 92. Il suo simbolo è U.
 È un metallo bianco-argenteo, tossico e radioattivo; appartiene alla serie degli attinidi ed il
suo isotopo 235U trova impiego come combustibile nei reattori nucleari e nella
realizzazione di armi nucleari.
 Tracce di uranio sono presenti ovunque: nelle rocce, nel suolo, nelle acque, persino negli
organismi viventi.
 Puro, l'uranio si presenta come un metallo bianco-argenteo, lievemente radioattivo e di poco
più tenero dell'acciaio. È malleabile, duttile e debolmente paramagnetico.
 È un metallo molto denso (65% più denso del piombo). Diviso finemente, reagisce con
l'acqua a temperatura ambiente; esposto all'aria si copre superficialmente di uno strato del
proprio ossido.
 L'uranio è un metallo molto denso e pesante. Nonostante la radioattività naturale dell'uranio,
grazie al suo elevato peso specifico, trova impiego come materiale di zavorra e contrappesi
di equilibratura in aerei, elicotteri, e in alcune barche a vela da regata. A volte è impiegato
anche per costruire schermature di sorgenti altamente radioattive (soprattutto nel campo
della radiografia industriale per la schermatura dei raggi gammaa ). Il piombo è un materiale
con caratteristiche simili (e non radioattivo), che tuttavia è meno utilizzato dell'uranio per
questi scopi.
 Nel settore civile il principale impiego dell'uranio è l'alimentazione dei reattori delle centrali
elettronucleari

76. Torio
 Il torio è l'elemento chimico di numero atomico 90. Il suo simbolo è Th.
 Il torio è un metallo reperibile in natura, leggermente radioattivo. Il torio fu scoperto
nel 1828 dal chimico svedese Jöns Jakob Berzeliuss , che lo battezzò così in onore di
Thorr, il dio della guerra. Il torio metallico non aveva praticamente nessun uso pratico
prima dell'invenzione della reticella per lanterne nel 1885.
 Se puro e in forma metallica, è di colore bianco argenteo che si mantiene lucido per
molti mesi; però se viene contaminato con il suo ossido si annerisce lentamente
all'aria diventando prima grigio e poi nero. L'ossido di torio (ThO2), detto anche
toria, ha uno dei più alti punti di ebollizione di tutti gli ossidi (3300°C). Le
principali applicazioni del torio sono :
 Reticelle per luci a gas portatili. Queste reticelle rilucono di una luce bianca
abbagliante quando vengono scaldate nella fiamma del gas.
 Il torio è usato per rivestire i fili di tungsteno negli apparecchi elettronici.
 Il torio è stato usato in elettrodi per saldatura e ceramiche resistenti al calore.
 Il suo ossido è usato per controllare la dimensione della grana del tungsteno usato nei
filamenti delle lampadine elettriche.
 Il suo ossido è usato per crogioli da laboratorio per alte temperature.
 L'ossido di torio aggiunto al vetro permette di creare vetri con alto indice di rifrazione
e dispersione molto bassa. Perciò trova applicazione in lenti di alta qualità per
macchine fotografiche e strumenti scientifici

77. Radio
 Il radio è l'elemento chimico di numero atomico 88. Il suo simbolo è Ra. Il nome
dell'elemento deriva dal fatto di essere uno dei più radioattivi conosciuti. Il radio (dal
latino radius, raggio) fu scoperto da Marie Curie e suo marito Pierre nel 1898 nel
minerale chiamato pechblenda o uraninite della Boemia settentrionale. Di colore
bianco, annerisce per esposizione all'aria.
 È un metallo alcalino-terroso presente in tracce nei minerali dell 'uranio . È
estremamente radioattivo; il suo isotopo più stabile, 226Ra, ha una emivita di 1602 anni
e decade trasformandosi in radon.È il più pesante di tutti i metalli alcalino terrosi , è
intensamente radioattivo . Questo metallo si trova (combinato) in minime quantità nel
minerale di pechblenda e di vari altri minerali di uranio. La radiazione prodotta dal
radio è di tre tipi, raggi alfa, raggi beta e raggi gamma
 Appena preparato, il radio metallico puro è di colore bianco brillante, ma si annerisce se
esposto all'aria, probabilmente per formazione di nitruro. Il radio è luminescente ,con
tenue bagliore blu
 Usato in passato nelle vernici luminescenti per quadranti e lancette di orologi, sveglie e
strumentazione varia. Oltre 100 ex-pittori di lancette di orologi, che usavano le loro
labbra per fare la punta al pennello, morirono per le radiazioni: poco dopo, gli effetti
nocivi delle radiazioni iniziarono ad essere pubblicizzati. Il radio venne usato nei
quadranti delle sveglie fino agli anni '50. Gli oggetti verniciati con vernice al radio
possono essere pericolosi ancora oggi e devono essere maneggiati con la dovuta cautela.
 Il radio si usa in medicina per produrre gas radon, utile per la terapia di alcuni tipi di tumore

78. Plutonio
 Il plutonio è l'elemento chimico di numero atomico 94. Il suo simbolo è Pu. È
l'elemento oggi più usato nelle bombe nucleari a fissione. Il suo isotopo più importante
è 239Pu, che ha un ‘emivita di 24200 anni. Tutti gli isotopi e i composti del plutonio
sono tossici e radioattivi. Il plutonio è spesso descritto come "la sostanza più tossica
nota all'uomo", ma è gli esperti ritengono che questa affermazione non sia esatta.
 Il plutonio puro è un metallo argenteo, ma ingiallisce quando si ossida . Curiosamente,
il plutonio subisce una contrazione di volume all'aumentare della temperatura.
 Il calore prodotto dal decadimento alfa rende il plutonio sensibilmente caldo al tatto;
grandi quantità possono far bollire l'acqua.
 Per via della sua facile fissione e per la sua disponibilità, il 239Pu è un componente
fissile fondamentale delle moderne armi nucleari. La massa critica per una sfera di
plutonio è di 16 .Una tale quantità corrisponde circa ad una sfera di circa 10 centimetri
di diametro che per completa detonazione libera un'energia di 200 chilotoni .
 Il plutonio fu preparato per la prima volta nel 1940 presso i laboratori dell'Università di
Berkelley , in California , ma la scoperta fu tenuta segreta. Prese il nome dal pianeta
Plutone perché seguendo il nettunio e l'uranio si volle mantenere l'analogia con i nomi
dei pianeti del Sistema Solare.
 Durante il Progetto Manhattan furono realizzati grandi reattori nucleari a Hanford, nello
stato di Washington, per produrre il plutonio con cui sarebbero poi state costruite due
bombe. La prima fu collaudata al Trinity site, la seconda venne sganciata sulla città
giapponese di Nagasaki

79. GRUPPO TERRE RARE
 Lantanio La
 Cerio Ce
 Neodimio Nd
 Samario Sm

83. [lat. scient. Strontium, dal nome delle miniere di Strontian, in Scozia].

85. Qual è l’unica lettera non compresa nella tavola periodica?
L’unica lettera a non essere compresa nella tavola periodica degli elementi è la J
A fare compagnia alla J, c’è anche la lettera Q, anche se, recentemente, l’elemento 114 fu denominato
temporaneamente Ununquadium e ad esso era stato associato il simbolo Uuq.
La situazione è di nuovo cambiata il 30 maggio 2012, quando venne ufficializzato il nuovo nome: Fleovium,
al quale fu assegnato il simbolo Fl, lasciando di nuovo una coppia di escluse.
Non ci sono spiegazioni “ufficiali”, si può supporre che sia a causa del fatto che la J sia la quarta lettera
meno utilizzata nell’alfabeto inglese (dopo Z, X e, appunto, Q), ma sopratutto, non viene utilizzata negli
alfabeti latini.

90. Il Medio Oriente ha petrolio; La Cina ha terre rare.

92. Questi 17 metalli rari decideranno chi sarà il padrone del mondo
Quando nel 1787 , in una cava del villaggio di Ytterby su una delle tante isole dell’arcipelago di Stoccolma, il chimico e militare
svedese Carl Axel Arrhenius scoprì un minerale nero mai visto prima, pensò di trovarsi di fronte a una sostanza rara, a cui diede
il nome di itterbite, in omaggio al luogo di ritrovamento.
Una decina di anni dopo, Johan Gadolin, un professore dell’università finlandese di Turku, si rese conto che quel minerale era un
miscuglio di tanti ossidi di elementi mai analizzati prima, ai quali, per spiegarne la misteriosità, iniziò a riferirsi come terre rare,
sebbene a sua insaputa si trattasse di sostanze abbondantemente diffuse sulla crosta terrestre. Da quell’insolito miscuglio si
riuscirono a estrarre due nuovi elementi, a cui si diede il nome di ittrio e di cerio, quest’ultimo per il suo colore chiaro simile alla
cera. Correva l’anno 1803.
Le terre rare non sono rare in termini di abbondanza crostale media, quanto piuttosto per la bassa concentrazione
dei loro depositi, normalmente meno del 5 per cento in peso, che rende i costi di estrazione così alti da non essere
economicamente giustificati, a meno che i costi della manodopera siano estremamente bassi o siano sostenuti da sussidi statali.
Intorno al 1990, la Cina è diventata il più grande produttore al mondo di elementi delle terre rare superando gli Stati Uniti. Anche
India, Brasile e Malesia estraggono e perfezionano quantità significative di terre rare.
Oggi è quasi impossibile che un qualunque componente con un certo contenuto tecnologico non abbia tra i suoi
costituenti una percentuale di terre rare, normalmente nell’ordine dello 0,1-5 per cento in peso, fatta eccezione per i magneti
permanenti, che contengono circa il 25 per cento di neodimio, quantità che, sebbene minime, risultano fondamentali, poiché
nessuno di questi dispositivi funzionerebbe allo stesso modo, o sarebbe significativamente più pesante, se non contenesse elementi
del gruppo delle terre rare.

94. L’utilizzo delle terre rare si estende quasi illimitatamente in
industrie di primaria importanza come l’aerospazio e difesa,
l’energia nucleare, i superconduttori per alte temperature, i cavi
di fibre ottiche a larghissima banda, i computer e i telefoni
cellulari, l’acciaio e i pigmenti per le ceramiche.
L’auto moderna elettrica è uno dei suoi maggiori consumatori:
i diffusori del suo sistema audio usano magneti permanenti al
neodimio-ferro-boro;
i sensori elettrici impiegano zirconia stabilizzata con ittrio per
misurare e controllare il contenuto di ossigeno del carburante;
il convertitore catalitico a tre vie utilizza ossidi di cerio per
ridurre gli ossidi di azoto in azoto gassoso e ossidare il
monossido di carbonio e gli altri idrocarburi incombusti in
anidride carbonica e acqua nei prodotti di scarico;
i fosfori degli schermi ottici contengono ossidi di ittrio, europio
e terbio;
il parabrezza, gli specchi, le lenti e altri componenti di vetro
sono lucidati usando ossidi di cerio;
le batterie ricaricabili delle automobili ibride sono costituite di
idruro metallico di nickel-lantanio;
e perfino la benzina o il gasolio che alimentano il veicolo sono
stati raffinati utilizzando catalizzatori di cracking contenenti
lantanio e cerio.
Migliaia di piccoli schiacciati in cunicoli
per estrarre i materiali che servono ai
nostri prodotti hi-tech.
Sì, i nostri smartphone sono fatti
sfruttando gli schiavi bambini

96. La guerra delle “ Terre rare” ha un solo vincitore: la Cina
Sono gli elementi chimici necessari per le nuove tecnologie come il lantanio, l’olmio, l’ittrio o lo scandio e l’ 87
per cento del mercato mondiale è nelle mani di Pechino.
https://www.ildubbio.news/2019/07/09/la-guerra-delle-terre-rare-ha-un-solo-vincitore-la-cina/

100. https://www.ilfoglio.it/economia/2019/07/07/news/guerre-rare-ossia-la-lotta-per-la-supremazia-delle-miniere-263792/

101. I talebani ereditano un tesoro di minerali non
sfruttato da 1 trilione di dollari
I talebani ora detengono le chiavi di un'incontaminata miniera di
minerali da un trilione di dollari, inclusi alcuni che potrebbero
alimentare la transizione del mondo verso le energie rinnovabili, ma
l'Afghanistan ha lottato a lungo per sfruttare i suoi vasti giacimenti.
I talebani sono già in difficoltà finanziarie da quando sono tornati al
potere 20 anni dopo la loro cacciata, poiché i principali donatori di
aiuti hanno interrotto il loro sostegno all'Afghanistan.
Guerre infinite e scarse infrastrutture hanno impedito al Paese di
mettere le mani sui metalli che potrebbero rallegrare le sue fortune
economiche.
Le risorse includono bauxite, rame, minerale di ferro, litio e terre rare, secondo un rapporto di gennaio dell'US Geological Survey
(USGS). Il rame, necessario per realizzare i cavi elettrici, è diventato un prodotto caldo quest'anno poiché i prezzi sono saliti a più di
10.000 dollari per tonnellata.
Il litio è un elemento cruciale per realizzare batterie per auto elettriche, pannelli solari e parchi eolici. La domanda mondiale di litio
dovrebbe crescere di oltre 40 volte entro il 2040, secondo l'Agenzia internazionale per l'energia.
E l'Afghanistan "si trova su un'enorme riserva di litio che non è stata sfruttata fino ad oggi", ha affermato Guillaume Pitron, autore del
libro "The Rare Metals War".
L'Afghanistan è anche la patria di terre rare utilizzate nel settore dell'energia pulita: neodimio, praseodimio e disprosio.
Le ricchezze minerarie non sfruttate del paese sono state stimate dall'USGS a 1 trilione di dollari, sebbene i funzionari afghani
l'abbiano stimato tre volte di più.
L'Afghanistan ha scavato meglio alla ricerca di pietre preziose come smeraldi e rubini, nonché tormaline semipreziose e lapislazzuli,
ma l'attività è afflitta dal contrabbando illegale verso il Pakistan. Il paese estrae anche talco, marmo, carbone e ferro.
Mentre l'acquisizione dei talebani può scoraggiare gli investitori stranieri, un paese che sembra disposto a fare affari con loro è la
Cina , il progetto per sfruttare il secondo più grande deposito di rame non sfruttato al mondo deve ancora iniziare le operazioni "a
causa di problemi di sicurezza".
Possono trascorrere fino a 20 anni tra la scoperta di un giacimento minerario e l'inizio delle operazioni minerarie.
"Nessuna azienda vorrà investire se non esiste un sistema politico e legale stabile",

103. D i c o s a è f a t t a l a t o r r e E i f f e l ?

104. di 10.000 tonnellate diferro
ovvero
10.000.000.000 di grammi diferro
miliardi
Ogni grammo di ferro, a suavolta, ècompostoda
100.000.000.000.000.000.000 di ATOMI diferro

110. https://www.latimes.com/science/sciencenow/la-sci-sn-periodic-table-elements-history-20190205-story.html

112. https://espresso.repubblica.it/affari/2018/03/21/news/questi-17-metalli-
rari-decideranno-chi-sara-il-padrone-del-mondo-1.319822
https://www.finanzaonline.com/forum/wall-street/1228529-investire-nelle-terre-
rare.html?__cf_chl_jschl_tk__=10d8ae2ed08fecab310d184942fe8f014f67abe8-1589118102-0-
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