Metalo

[upright|eta|210px|La plej granda oringoto de la mondo havas mason de 250 kg. Toi Ormuzeo, [Japanio. Oro estas unu el plej konataj metaloj (el komenca historio) sed malmulte posedata de plej homoj.]]
[eta|dekstra|Fer-piliero ĉe [Delhi, Barato, enhavanta 98% el forĝita fero.]]

**Metalo** (, "mino, elfosejo, metalo") estas materialo (elemento, kombinaĵo, aŭ alojo) kiu estas tipe malmola, opaka, brila, kaj havas bonan elektran kaj termikan konduktivojn, kaj foje ankaŭ elektran rezistivon. Metaloj estas ĝenerale maleebla — tio estas, ili povas esti martelitaj aŭ premitaj permanente ekster ilia formo sen rompo aŭ krakado — same kiel fandebla kaj duktila (ebla esti fadenigita al fajna kablo). Ĉirkaŭ 91 el la 118 elementoj en la perioda tabelo estas metaloj, aliaj estas nemetaloj aŭ metaloidoj (kelkaj elementoj ŝajnas kaj metalaj kaj nemetalaj formoj).

Astronomoj uzas la terminon "metalo" por kolektive priskribi ĉiujn elementojn escepte hidrogeno kaj heliumo. Tiele, la metaleco de objekto estas la proporcio de ties materialo farita de kemiaj elementoj escepte por hidrogeno kaj heliumo.

Multaj elementoj kaj komponaĵoj kiuj ne estas normale klasitaj kiel metaloj iĝas metalaj sub altaj premoj; tiuj estas formataj kiel metalaj alotropoj de nemetaloj.

## Terminaro 
eta|250px|alt=| Kupro.|maldekstra
Laŭ Francisko Azorín **metalo** estas *Ĥemia elemento, posedanta specialan brilon, bone kondukanta la varmon k. elektron, fandebla k. forĝebla; ĉe konstruado oni uzas la plumbon, kupron, feron, zinkon, stanon, k.c.* Li indikas etimologion el la greka *metallon*, kaj de tie la latina *metallum* (metalo). Kaj li aldonas diversajn teknikajn terminojn speciale interesajn ĉe metioj, nome *metalfadeno*, por sinonimo de drato, maldika, longa, cilindroforma metala peco; *metalisto*, por oraĵisto, orumisto, arĝentisto, feraĵisto, bronzisto, ladisto, fandisto, alĝustigisto, meĥanikisto, muntisto, seruristo...; metalarto, metalizi, metalkromio, metalgrafio, metalistejo, metalurgio, metalolaborado.

Laŭ PIV **metalo** estas "Unuelementa substanco, facile konduktanta varmon kaj elektron, kaj produktanta bazon per sia kombiniĝo kun oksigeno; simb. en formuloj: Me: aluminio, fero, hidrargo, kupro ks estas ⁓oj." kaj "Vulgara nomo de diversaj substancoj solidaj kaj malmolaj kiel ekz. fero". Aldone la vortaro listigas la konceptojn de noblaj metaloj, blanka metalo (plumbo-stana alojo), alkala metalo, peza metalo, teralkala metalo reage kun oksigeno en la aero por formi oksidojn super variaj temposkaloj (fero rustiĝas laŭ la jaroj, dum kalio bruliĝas post sekundoj). Ekzemploj estas jenaj:

:4 Na + O2 → 2 Na2O (natria oksido)
:2 Ca + O2 → 2 CaO (kalcia oksido)
:4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3 (aluminia oksido).

La transirmetaloj (kiaj fero, kupro, zinko, kaj nikelo) pli malrapide oksidiĝas ĉar ili formas pasivigan tavolon de oksido kiu protektas la internon. Aliaj, kiel paladio, plateno kaj oro, ne reagas kun la atmosfero entute. Kelkaj metaloj formas barilan tavolon de oksido ĉe ties surfaco kiu ne povas esti penetrata de pliaj oksigenaj molekuloj kaj tiele retenas sian brilan aspekton kaj bonan konduktivecon dum multaj jardekoj (kiel aluminio, magnezio, kelkaj ŝtaloj, kaj titano). La oksidoj de metaloj estas ĝenerale bazaj, male al tiuj de nemetaloj, kiuj estas acidaj. Esceptoj estas ĉefe oksidoj kun tre altaj oksidiĝaj nombroj kiaj CrO3 (kromitrioksido), Mn2O7 (manganheptoksido) kaj OsO4 (osmiotetroksido) kiuj havas strikte acidajn reagojn.

Farbaj, anodigaj kaj tavoligaj metaloj estas bonaj manieroj por eviti ties korodon. Tamen, pli reaga metalo en la elektrokemia serio povas esti elektita por tavoligo, ĉefe kiam oni atendas rompon el la tavolo. Akvo kaj la du metaloj formas elektrokemian ĉelon, kaj se la tavoligo estas malpli reaga ol la tavolito, la tavolo fakte *helpas* korodon.

### Formo kaj strukturo 
[eta|dekstra|Kristaloj el [galiumo.]]
Metaloj estas brilaj, almenaŭ kiam freŝe preparitaj, poluritaj, aŭ ĵusrompitaj. Folioj de metalo pli dikaj ol kelkajn mikrometrojn aspektas netravideblaj, sed orfolio transigas verdan lumon.

La solida aŭ likva stato de metaloj ege originiĝas en la kapablo de la koncernaj metalatomoj pretiĝi perdi sian eksterŝelajn elektronojn. Larĝasence, la fortoj kiuj tenas la eksterŝelajn elektronojn de unuopa atomo en ties loko (aŭ spaco) estas pli malfortaj ol la altiraj fortoj de la samaj elektronoj kiuj kreiĝas pro la interagado inter la atomoj de la solida aŭ likva metalo. La koncernaj elektronoj iĝas ellokigitaj kaj la atoma strukturo de metalo povas efektive esti vidata kiel kolekto de atomoj enmetitaj en nubo de relative moveblaj elektronoj. Tiu tipo de interagado estas nomita metala ligo aŭ "metala krado". La forto de la metalaj ligoj ĉe diversaj elementaj metaloj atingas maksimumon ĉirkaŭ la centro de la serio de transirmetaloj, ĉar tiuj elementoj havas grandajn nombrojn de ellokigitaj elektronoj. Tio estas simpligita klarigo; aliaj faktoroj povas esti atomradiuso, la atomŝarĝo, la nombro de ligilaj atomorbitoj, koincido de la orbitaj energioj, kaj la kristala formo. Reversebla elasta misformigo en metaloj povas esti priskribita per la Leĝo de Hooke por restaŭrantaj fortoj, en kiuj la streĉo estas lineare proporcia al la deformiĝo.

Varmo aŭ fortoj pli grandaj ol la metala elastolimigo povas okazigi permanentan (nereverteblan) deformiĝon, konata kiel plastika deformiĝo aŭ plastika aliformiĝo. Aplikita forto povas esti eltira forto, premforto, aŭ paraleltira, fleksiga aŭ tordiga forto. Temperatura ŝanĝo povas tuŝi la movadon aŭ dislokigon de strukturaj difektoj en metalo kiel grenbordoj, mankoj, dislokigoj, stokmisoj kaj ĝemeloj en kaj kristalaj kaj nekristalaj metaloj. Ankaŭ internaj dislokigoj, deformiĝo, kaj metallaciĝo povas okazi.

La atomoj de metalaj substancoj estas tipe aranĝitaj en unu el tri oftaj kristalaj strukturoj, nome kuba kristalsistemo, flanko-centrita kuba, kaj seslatera sistemo. En KKS, ĉiu atomo estas en la centro de kubo de ok aliaj. En FCK kaj SLS, ĉiu atomo estas ĉirkaŭata de dekdu aliaj, sed la dispono de tavoloj diferencas. Kelkaj metaloj adoptas diferencajn strukturojn depende de la temperaturo.

### Elektre kaj termike 
La elektrona strukturo de metaloj signifas, ke ili estas relative bonaj konduktantoj de elektro. Koncernaj elektronoj povas fiksiĝi nur je varieblaj energiniveloj, kaj en metalo la energiniveloj de elektronoj en ties elektronnubo, almenaŭ je ioma grado, korespondas al la energiniveloj je kiuj elektrokonduktado povas okazi. En duonkonduktanto kiel silicio aŭ nemetalo kiel sulfuro estas energivakuo inter la elektronoj en la substanco kaj la energinivelo je kiu la elektrokonduktado povas okazi. Konsekvence, duonkonduktantoj kaj nemetaloj estas relative malbonaj konduktantoj.

La elementaj metaloj havas elektrokonduktadajn valorojn el 6.9 × 103 S/cm ĉe mangano ĝis 6.3 × 105 S/cm ĉe arĝento. Kontraste, duonkonduktanta metaloido kiel boro havas elektrokonduktadon de 1.5 × 10−6 S/cm. Kun unu escepto, metalaj elementoj reduktas sian elektrokonduktadon se varmigitaj. Plutonio pliigas sian elektrokonduktadon se varmigita en temperatura gamo de ĉirkaŭ −175 ĝis .

Metaloj estas relative bonaj varmokonduktantoj. La elektronoj en elektrona nubo de metalo estas tre moveblaj kaj facile trapaseblaj de varmo-induktita vibr-energio.

La kontribuo de la elektronoj de metalo al ties varmokapablo kaj termika konduktivo, kaj la elektrokonduktado de la metalo mem povas esti kalkulita el la modelo de libera elektrono. Tamen, tio ne enkalkulas la detalan strukturon de la jona krado de la metalo. Kalkulante la pozitivan potencialon kaŭzitan de la aranĝon de la jonkernoj ebligas konsideron de la elektronika bendostrukturo kaj de la ligenergio de metalo. Variaj matematikaj modeloj estas aplikeblaj, el kiuj la plej simpla estas la modelo de preskaŭlibera elektrono.

## Alojoj 
[eta|La *Artemisiona Bronzaĵo* ([Nacia Arkeologia Muzeo de Ateno). Bronzo estas unu el plej konataj, uzitaj, antikvaj kaj tradiciaj alojoj.]]
**Alojo** estas kunmiksaĵo, aŭ en solvaĵo aŭ kemia kombinaĵo, de du aŭ pli elementoj el kiu almenaŭ unu estas metalo. Alojo kun du komponantoj nomiĝas binara alojo; tiu kun tri estas terciara alojo; tiu kun kvar estas kvaternara alojo. La rezulto estas substanco kun ecoj malsamaj de tiuj de ties komponantoj.

Alojoj kutime dezajniĝas havi ecojn kiuj estas pli dezirindaj ol tiuj de iliaj komponantoj. Ekzemple, ŝtalo estas pli fortika ol fero, unu de sia elementoj; latuno estas pli daŭriva ol kupro, kaj pli alloga ol zinko. Sed estas sciate ke multaj gravaj alojoj havas ecojn kiuj ne estas facile antaŭdireblaj baze de iliaj komponantoj. Ekzemple, kaj kupro kaj nikelo bone konduktas elektron, sed formas alojon kiu ne bone konduktas elektron, kiu faras ĝin utila por elektra rezistiva drato.

La metodoj formi alojojn estas variaj. En la likva stato, plej multaj metaloj estas solveblaj unu en la alia kaj alojado kutime implikas fandado; tamen alojado per traktado en la solida stato sen fandado estas farebla per pulvora metalurgio. Kiam fandaj alojoj solidiĝas, la komponantoj povas resti solvita aŭ ili povas apartigi en solidaj miksaĵoj de regionetoj aŭ eĉ grajnoj de varia koncentreco. Estas multaj eblecoj formi alojojn kaj multaj el ili povas montriĝi per fazaj diagramoj, sed aliaj dependas de plua formado en la solida stato.

Malsame al puraj metaloj, multaj alojoj ne havas unuopan fandan punkton. Anstataŭe, ili havas fandan amplekson ene de kiu la materialo estas miksaĵo de solidaj kaj likvaj fazoj. La temperaturo je kiu fandado komencas nomiĝas soliduso*, kaj tiu je kiu fandado kompletiĝas nomiĝas likvuso*. Alojo kun unuopa fanda punkto nomiĝas eŭtekta miksaĵo.

Presmetalo estas "alojo el stano, plumbo kaj antimono, uzata por muldi tipojn por metallitera tipografio". ne-magneta propreco aŭ rezisto al korodo (ekz. zinko). Gravaj neferaj metaloj estas aluminio, kupro, plumbo, nikelo, stano, titanio kaj zinko, kaj alojoj kiel latuno. Ankaŭ valormetaloj kiel oro, arĝento kaj plateno kaj ekzotaj aŭ raraj metaloj kiel kobalto, hidrargo, tungsteno, berilio, bismuto, cerio, kadmio, niobio, indiumo, galiumo, germaniumo, litio, seleno, tantalo, teluro, vanadio, kaj zirkonio estas neferaj.

Biometaloj estas metaloj normale ĉeestantaj, en malgrandaj sed gravaj kaj mezureblaj kvantoj, en biologio, biokemio, kaj medicino. La metaloj kupro, zinko, fero, kaj mangano estas ekzemploj de metaloj kiuj estas esencaj por la normala funkciado de plimulto de plantoj kaj de la korpoj de plimulto de animaloj, kiel ĉe la homa korpo. Kelkaj (kalcio, kalio, natrio) estas en relative pli grandaj kvantoj, dum plimulto de aliaj estas nur partiklometaloj, ĉeestaj en pli malgrandaj sed gravaj kvantoj.

## Abundo kaj malabundo 
eta|maldekstra|Ekzemplo de diasporito, aluminia oksid-hidroksida mineralo, α-AlO(OH).
La Terkrusto estas farita el proksimume 25% de metaloj laŭ pezo, el kiuj 80% estas malpezaj metaloj kiel natrio, magnezio, kaj aluminio. Nemetaloj (~75%) formas la ceteron de la krusto. Spite la ĝeneralan malabundon de kelkaj pli pezaj metaloj kiel kupro, ili povas esti koncentritaj en ekonomie elfosebaj kvantoj kiel rezulto de montoformado, erozio, aŭ aliaj geologiaj procezoj.

Metaloj troviĝas ĉefe kiel litofiloj (rok-emaj) aŭ ĥalkofiloj (erc-emaj). Litofilaj metaloj estas ĉefe la s-blokaj elementoj, nome la plej reakciaj el la d-blokaj elementoj, kaj f-blokaj elementoj. Ili havas fortan similecon al oksigeno kaj ekzistas ĉefe en relative malaltdensaj silici-mineraloj. Ĥalkofilaj metaloj estas ĉefe la malplej reakciaj d-blokaj elementoj, kaj la periodaj 4–6 p-blokaj metaloj. Ili troviĝas kutime en (nesolveblaj) sulfidaj mineraloj. Estante pli densaj ol la litofiloj, ili sinkas pli profunde en la krusto je la tempo de sia solidigo, kaj tial la ĥalkofiloj tendencas esti malpli abundaj ol la litofiloj.

Aliflanke, oro estas siderofila, aŭ fer-ema elemento. Ĝi ne facile formas kombinaĵojn kun ĉu oksigeno aŭ sulfuro. Je la tempo de la formado de la Tero, kaj kiel la plej nobla (inerta) el la metaloj, oro sinkis en la kerno pro sia tendenco formi tre densajn metal-alojojn. Konsekvence, ĝi estas relative rara metalo. Kelkaj aliaj (malpli) noblaj metaloj — molibdeno, renio, la platengrupaj metaloj (rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio, kaj plateno), germaniumo, kaj stano — povas esti kalkulitaj kiel siderofiloj, sed nur laŭ terminoj de sia ĉefa abundo en la Tero (kerno, mantelo kaj krusto), pli ol nur ĉe la krusto. Tiuj metaloj krome ekzistas en la krusto, en malgrandaj kvantoj, ĉefe kiel ĥalkofiloj (malpli en sia natura formo). Ankaŭ fero, kobalto, nikelo, kaj stano estas siderofiloj el la perspektivo de la tuta Tero.

La rotacia flua ekstero de la interno de la kerno de la Tero, kiu estas komponita ĉefe el fero, estas supozita la fonto de la protekta magneta kampo de la Tero []. Alia viv-ebliga rolo de fero estas kiel ŝlosila konstituanto de hemoglobino, kio ebligas la transportadon de oksigeno el la pulmoj al la cetero de la korpo. La kerno kuŝas super la solida interna kerno de la Tero kaj sub ties mantelo. Se tio povus esti rearanĝita en kolono havanta 5 m² de bazo ĝi havus alton de preskaŭ 700 lumjaroj. La magneta kampo kovras la Teron el la ŝarĝitaj partikloj de suna vento, kaj el kosma radiado kiu alimaniere forigus la supran atmosferon (inklude la tavolon el ozono kiu limigas la transigon de ultraviola radiado).

### Elfosado 
[eta|Fornaj balgoj funkciantaj fare de [akvoradoj, Dinastio Yuan, Ĉinio.]]

**Elprena metalurgio** estas en metalurgio la praktiko elprodukti valorajn metaloj el erco kaj rafini la elprenitajn krudajn metalojn en pli pura formo. Por konverti metalajn oksidon aŭ sulfidon en pli pura metalo, la erco devas esti reduktita fizike, kemie, aŭ elektrolize.

Elprenaj metalurgiistoj estas interesataj en tri ĉefaj branĉoj: nutrado, koncentrado (valora metalo oksido/sulfido), kaj amasigado de rubo. Post minado, grandaj pecoj de erco alportitaj (nutrado) estas rompitaj pere de premado kaj/aŭ muelado por akiri partiklojn sufiĉe malgrandajn kie ĉiu partiklo estas ĉu plej valora aŭ plej malvalora. Koncentri la partiklojn valorajn en formo kiu permesas separadon havigas la deziritan metalon kiu estu elprenita el la rubaj produktoj.

### Reciklado de metaloj 
eta|maldekstra|Amaso de kumpremitaj ŝtalaĵoj, preta por reciklado.
Mendado de metaloj estas tre forte ligita al la ekonomia kresko pro ties uzado en infrastrukturo, konstruado, fabrikado, kaj konsumvaroj. Dum la 20-a jarcento, la varieco de metaloj uzita en socio rapide kreskiĝis. Nuntempe, la ekonomia disvolvigo de plej gravaj landoj, kiel Ĉinio kaj Barato, kaj la teknologiaj progresoj, estas akcelantaj eĉ pli altajn mendadindicojn. La rezulto estas, ke la minadaktiveco estas etendante, kaj pli kaj pli el la tutmondaj metalstokadoj estas sub la reala uzado, kaj la mendado estas pli granda ol la ofertado ĉe la neuzitaj rezervoj. Ekzemplo estas la uzata stokado de kupro. Inter 1932 kaj 1999, kupro uzata en Usono plialtiĝis el 73 ĝis 238 g por persono.

Metaloj estas esence recikleblaj, kaj tiel principe, ili povas esti uzataj fojojn kaj fojojn, minimumigante negativajn mediajn efikojn kaj ŝparante energion. Por ekzemplo, 95% el la energio uzata por produkti aluminion el baŭksita erco estas ŝparata uzante reciklitan materialon.

Tutmonde, metalreciklado estas ankoraŭ ĝenerale malalta. En 2010, la *International Resource Panel*, hejmigita de la Mediprogramo de Unuiĝintaj Nacioj publikigis informojn pri metalstokado kiu ekzistas ene de la socio kaj ties reciklindicoj.

### Aliaj fakoj 
Metaldetektilo estas elektronika instrumento kiu detektas la ĉeeston de metalo proksima. Metaldetektiloj estas utilaj por trovi metalenfermaĵojn kaŝitajn ene de objektoj, aŭ metalobjektojn enterigitajn subgrunde. Ili ofte konsistas el mantenebla aparato kun sensiloj kiu povas esti metita super la grundo aŭ aliaj objektoj. Se la sensilo venas proksime de peco el metalo tio estas indikita per varia tono en aŭskultiloj, aŭ pinglo moviĝanta sur indikilon. Kutime la aparato donas iun indikon de distanco; ju pli proksima la metalo estas, des pli alte la tono en la aŭskultilo aŭ pli alte la pinglo iras. Alia ofta tipo estas senmova "trairejo" uzita por sekureco ekzamenanta ĉe alirpunktoj en malliberejoj, juĝejoj, kaj flughavenoj por detekti kaŝitajn metal-armilojn sur la korpo de persono.

## Bildaro 

Dosiero:Hot metalwork.jpg|Metalaĵoj, unu el ili estas varmigita je fino.
Dosiero:Weihwasser.jpg|Religia akvujo.
Dosiero:Prokudin-Gorskii-25.jpg|Fervoja ponto konstruita el metalo.
Dosiero:Picsingingbowls.jpg|Sonbovloj el bronzo el la 16-a ĝis 18-a jarcentoj. Tia bronzo plue estas fabrikita en Himalajo.
Dosiero:Platinum nuggets.jpg|Pecoj de plateno, unu el plej multekostaj el la valormetaloj.
Dosiero:Drinking can ring-pull tab.jpg|Aluminia trinkoskatolo.

## Astronomio 
En astronomio, kiel metaloj estas konsiderataj ĉiuj pezaj elementoj, kiuj tie estas ĉiuj elementoj krom hidrogeno kaj heliumo. Tiel kalkuliĝas metalenhavo - parametro de stelo.

## Vidu ankaŭ 
* Alkala metalo
* Metalfarado
* Metalmuldado
* Pezmetalo
* Solido
* Transirmetalo

## Notoj 
## Bibliografio 
* Choptuik M. W., Lehner L. & Pretorias F. 2015, "Probing strong-field gravity through numerical simulation", en A. Ashtekar, B. K. Berger, J. Isenberg & M. MacCallum (eld), General Relativity and Gravitation: A Centennial Perspective, Cambridge University Press, Cambridge, ISBN 978-1-107-03731-1.
* Cox P. A. 1997, *The elements: Their origin, abundance and distribution,* Oxford University Press, Oxford, 
* Crow J. M. 2016, "Impossible alloys: How to make never-before-seen metals", *New Scientist,* 12a de Oktobro
* Hadhazy A. 2016, "Galactic 'gold mine' explains the origin of nature's heaviest elements ", *Science Spotlights*, 10 May 2016, alirita 11a de Julio 2016.
* Hofmann S. 2002, *On Beyond Uranium: Journey to the End of the Periodic Table*, Taylor & Francis, London, .
* Thanu Padmanabhan, 2001, *Theoretical Astrophysics*, vol. 2, Stars and Stellar Systems, Cambridge University Press, Cambridge, .
* Parish R. V. 1977, *The metallic elements,* Longman, London, 
* Podosek F. A. 2011, "Noble gases", en H. D. Holland & K. K. Turekian (eld.), *Isotope Geochemistry: From the Treatise on Geochemistry*, Elsevier, Amsterdam, pp.&nbsp;467–492, .
* Raymond R. 1984, *Out of the fiery furnace: The impact of metals on the history of mankind,* Macmillan Australia, Melbourne, 
* Rehder D. 2010, *Chemistry in Space: From Interstellar Matter to the Origin of Life*, Wiley-VCH, Weinheim, .
* Russell A. M. & Lee K. L. 2005, *Structure–property relations in nonferrous metals,* John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, 
* Street A. & Alexander W. 1998, *Metals in the service of man,* 11a eld., Penguin Books, London, 
* Wilson A. J. 1994, *The living rock: The tory of metals since earliest times and their impact on developing civilization*, Woodhead Publishing, Cambridge, 

## Eksteraj ligiloj 
* Isidoro el Sevilo, Etymologiarum libri XX, Liber XVI, De lapidibus et metallis.
* Aktualaj metalprezoj 
* ASM International  (iam American Society for Metals)
* Strong as Titanium, Cheap as Dirt: New Steel Alloy Shines
* The Minerals, Metals & Materials Society, retejo


Kategorio:Kemio
Kategorio:Fiziko