Giornate “legate”

di Stefano Cinti - 9 maggio 2017

Ogni giorno, quando usciamo di casa e quando rientriamo a casa, tutti apriamo e chiudiamo la porta afferrando la maniglia. Che scoperta!? Ma precisamente, cosa stiamo toccando? Nella maggior parte dei casi, le maniglie sono fatte di ottone.

Se però si va a cercare l’ottone tra la tavola periodica degli elementi chimici (una tabella che li contiene tutti), difficilmente ci sarà qualcuno in grado di individuare la casella giusta.  Invece, potrà trovare la casella corrispondente all’oro (Au), al rame (Cu), all’argento (Ag), al ferro (Fe), allo stagno (Sn)… perché? Perché l’ottone è una lega.

Una lega, per definizione, è la combinazione di due o di più elementi. Uno di questi elementi deve necessariamente essere un metallo. Possono esistere combinazioni di due, tre, quattro componenti, che costituiscono una lega binaria, ternaria, quaternaria. L’ottone, è una lega binaria composta dal rame e dallo zinco (Zn). Da non confondere con il bronzo, un’altra lega che il rame forma, questa volta insieme allo stagno.

C’è anche un fatto particolare che merita di essere raccontato. Le medaglie di bronzo consegnate agli atelti durante le ultime Olimpiadi a Rio nel 2016, in realtà non erano affatto di bronzo. I terzi classificati di ogni disciplina olimpica sono stati premiati medaglie di ottone, poiché per risparmiare è stato più conveniente “legare” il rame allo zinco piuttosto che allo stagno. Valore della medaglia: qualche euro. Tuttavia, la medaglia di ottone è lucente: questo dipende dalle proprietà del rame e dello zinco, insieme!

Oltre alle maniglie delle porte, le leghe che utilizziamo e che indossiamo sono tantissime. Si pensi all’acciaio che è una lega costituita da ferro e carbonio (C). Il bracciale d’oro che abbiamo acquistato in gioielleria, dietro la dicitura 18 carati nasconde il fatto che l’oro è presente in forma di lega. Il 75% è oro, il restante 25% è composto da altri metalli come rame, argento. La presenza di diversi componenti fa cambiare all’oro il colore, la durezza, la lucentezza. Solo l’oro 24 carati è 100% oro.

Generalmente una lega è prodotta per fusione (partendo dagli elementi costitutivi, prima fusi e poi raffreddati) e per sinterizzazione (a partire dalle polveri degli elementi costitutivi).

Ma quale è la necessità di formare una lega?

Prendiamo l’esempio dell’acciaio. In base alle quantità relative di ferro e carbonio, l’acciaio che ne risulta avrà proprietà diverse. In base al contenuto percentuale di carbonio (che in un acciaio non supera mai il 2%) si può ottenere un acciaio dolce (poco carbonio) fino ad uno extra-duro (alta quantità di carbonio). La presenza di atomi diversi dal ferro, conferiscono all’acciaio doti di resistenza, elasticità, e durezza rispetto al solo ferro. La presenza di atomi di carbonio altera la struttura cristallina del ferro, alterandone le proprietà.

L’acciaio dolce è duttile e malleabile, ha un’ottima resistenza meccanica, mentre l’acciaio duro è più duro superficialmente ma può spezzarsi con maggior probabilità se sottoposto ad urti. Ma non solo carbonio. L’acciaio può contenere anche altri metalli, come cromo e nichel (Ni), che conferiscono nuove proprietà. Tutto dipende dall’utilizzo: un orologio, le corde di una chitarra elettrica, il cemento armato… hanno bisogno di acciaio, uno diverso dall’altro.


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