Chemia zajmuje się wykorzystywaniem produktów pochodzenia naturalnego i otrzymywaniem substancji syntetycznych oraz badaniem substancji występujących na Ziemi i we Wszechświecie. Powszechnie używane są szczególnie metale, m.in. rtęć, miedź, glin i srebro. Są one jednymi z najczęściej wykorzystywanych pierwiastków chemicznych. Rtęć Rtęć jest potocznie zwana żywym srebrem. Jest lśniącym, srebrzystobiałym metalem, ciekłym w temperaturze pokojowej. W związkach chemicznych występuje na +I i +II stopniu utlenienia. Rtęć rozpuszcza wiele metali (z wyjątkiem żelazowców) tworząc stałe lub ciekła stopy amalgamaty. Otrzymywanie: Na skalę przemysłową rtęć otrzymuje się z minerału cynobru, czyli siarczku rtęci(II), przez ogrzewanie w obecności powietrza: HgS + O2 → Hg↑ + SO2↑ Proces ten przebiega w dwóch etapach: (1) 2HgS + 3O2 → 2HgO + 2SO2↑ (2) 2HgO → 2Hg↑ + O2↑ Inną metodą jest ogrzewanie HgS wobec reduktora, np. żelaza: HgS + Fe → Hg↑ + FeS W warunkach laboratoryjnych rtęć można uzyskać poprzez ogrzewanie tlenku rtęci(II). Zastosowanie: Rtęć miała swoje zastosowanie już w starożytności, wykorzystywano ją do ługowania piasków rzecznych, w celu wydobycia z nich srebra i złota. Tlenek rtęci(II) był głównym składnikiem czerwonej farby, stosowany był do szminkowania i malowania. W średniowieczu alchemicy próbowali stworzyć złoto przez połączenie siarki z rtęcią. Wolna rtęć pod nazwą żywego srebra była trzymana w domach bogaczy jako zabawka. Dziś rtęć metaliczną stosuje się do wypełniania termometrów, barometrów, manometrów, pomp próżniowych, itp. Duże ilości rtęci zużywane są w procesie zwanym amalgamacjądo wydobywania złota i srebra, do elektrolizy litowców i produkcji materiałów wybuchowych, do wytwarzania amalgamatów, wykorzystywanych m.in. do wykonywania plomb dentystycznych przy produkcji świetlówek i lamp rtęciowych. Miedź Miedź to metal półszlachetny, znany już w czasach prehistorycznych. W przyrodzie spotykana w postaci metalicznej (miedź rodzima) i w licznych rudach miedzi (chalkozyn, chalkopiryt, kupryt, malachit, azuryt). Jest ciągliwym i kowalnym metalem o czerwonym połysku, stanowi najlepszy, po srebrze, przewodnik ciepła i elektryczności. Jest mniej szlachetna od srebra i złota - w wilgotnym powietrzu pokrywa się patyną. W związkach występuje na +I, +II (najczęstszy i najtrwalszy) oraz +III i +IV (wyjątkowo) stopniu utlenienia. Otrzymywanie: Rudy miedzi zawierają tylko nieznaczne ilości miedzi. W celu oddzielenia siarczków miedzi od skały płonnej, stosowana jest flotacja. Otrzymane w ten sposób koncentraty miedzi przerabiane są w piecach hutniczych), a produktem wytopu są anody miedziowe. Anody te poddawane są elektrorafinacji. Produktem huty są katody, które w zależności od przeznaczenia przetapiane są na wlewki różnego kształtu i wielkości. Zastosowanie: Miedź obok żelaza odegrała wyjątkową rolę w rozwoju cywilizacji ludzkiej. Epoka brązu zawdzięcza swoją nazwę jednemu ze stopów miedzi. Pierwiastek ten znany jest od starożytności, od kiedy to był podstawowym składnikiem brązów. Głównym zastosowaniem miedzi jest produkcja kabli elektrycznych (60%), pokryć dachów i instalacji wodociągowych (20%) i maszyn przemysłowych (15%). Miedź głównie używana jest jako metal, ale gdy wymagana jest większa twardość, wtedy łącząc z innymi metalami tworzy się stopy (5% całkowitego zużycia), takie jak brąz czy mosiądz. Mała część miedzi jest używana w produkcji związków będących dodatkami do żywności i fungicydami w rolnictwieoraz stosowana jako barwnik szkła czy katalizator. Glin Glin to pierwiastek chemiczny, którego znany jest tylko jeden izotop. Jest srebrzystobiałym, kowalnym i ciągliwym metalem, o własnościach amfoterycznych. Otrzymywanie: Glin jest otrzymywany w wyniku elektrolizy roztworu tlenku glinu Al2O3 (wyodrębnionego uprzednio z boksytu) w stopionym kriolicie. Obejmuje przeróbkę rudy na tlenek glinu, a następnie tlenku glinu na metal. Zastosowanie: - ze względu na swoje właściwości, takie jak mała gęstość i odporność na korozję, stopy glinu z miedzią i magnezem znalazły wiele zastosowań i są używane do wyrobu szerokiej grupy produktów – od puszek do napojów do części statków kosmicznych. Tak zwane aluminium utwardzane dyspersyjnie jest wykorzystywane w produkcji koszulek elementów paliwowych i konstrukcyjnych rdzeni reaktorów jądrowych. - próżniowe napylenie glinu na powierzchnię szkła lub przezroczystych tworzyw sztucznych wykorzystywane jest do produkcji luster. - sproszkowany glin używany jest w hutnictwie do otrzymywania metali z ich tlenków w procesie aluminotermii. Stosowana w tym procesie mieszanina glinu oraz tlenków metali jest znana pod nazwą termit. Termitu używa się do produkcji broni, oraz do spawania rur i szyn kolejowych. Pył glinowy jest często składnikiem farb metalicznych odpowiedzialnym za charakterystyczny połysk. Stosowany jest również w przemyśle spożywczym, jako barwnik metaliczny. Używany jest przy srebrnych dekoracjach ciast i tortów. Parlament Europejski uznał, że dodawanie aluminium powinno być zakazane, ponieważ istnieją przesłanki, że ma związek z chorobą Alzheimera, choć do tej pory nie udało się tego jednoznacznie udowodnić. - folie aluminiowe o różnej grubości stosowane są do pakowania (m.in. żywności) oraz do różnorodnych celów w technikach laboratoryjnych. Folia aluminiowa jest także wykorzystywana jako tzw. lustro lub ekran cieplny (odbijający promieniowanie podczerwone) do zapobiegania utraty ciepła. W tym celu stosuje się albo samą folię aluminiową (np. o grubości 0,05 mm), albo połączoną trwale z materiałem termoizolacyjnym. Srebro Biały, kowalny, ciągliwy metal szlachetny. W związkach chemicznych występuje na I, rzadziej II i III stopniu utlenienia. Jest mało aktywne chemicznie, w temperaturze pokojowej wykazuje odporność na działanie większości kwasów. Otrzymywanie: Otrzymywanie srebra polega głównie na przekształceniu w wysokiej temperaturze siarczków srebra w siarczany, a następnie redukcji i wytrąceniu metalicznego srebra. Jedną ze straszych metod otrzymywania srebra jest metoda amalgamatu która polega na dodaniu do rudy rtęci, która tworzy ze srebrem amalgamat. Amalgamat ten jest następnie wydzielany, a czyste srebro otrzymywane jest przez destylację. Inną metodą jest tzw. metoda liksydacyjna, w której zawarty w rudzie pierwiastek rozpuszcza się w soli np. cyjanku sodu, a następnie wydziela na powierzchni metalicznego cynku lub glinu. Zastosowanie: Stosowane przy produkcji biżuterii, sztućców, naczyń, medali, instrumentów muzycznych (np. fletów), monet. Wykorzystywane jest również na szeroką skalę w fotografii, w postaci związków – azotanu srebra i halogenków. Srebra używa się też do produkcji sprzętu elektrycznego i elektronicznego oraz luster.
