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La segregazione è il difetto che spesso si può rilevare nei materiali che sono ottenuti per mezzo della fusione: in pratica, si tratta di una mancanza di omogeneità nella costituzione cristallina degli stessi. Quali sono le cause principali? Quando un metallo fuso comincia a solidificarsi, si formano tanti piccoli germi cristallini che vanno man mano aumentando di dimensione. Però, mentre la parte più interna di ogni singolo cristallo, la quale è quella che si forma per prima, è composta di un materiale molto puro, gli strati che si aggiungono in via progressiva risultano sempre più ricchi di impurità, quali carbonio, zolfo e fosforo. A questo primo difetto, inoltre, se ne aggiunge un altro, detto “grande segregazione”, il quale è dovuto principalmente al fatto che i primi cristalli si formano a contatto con le pareti della forma, in cui il raffreddamento è più rapido, e sono notevolmente puri, mentre le impurità vengono respinte verso il centro della forma dove il materiale è ancora liquido.

L’Invar è quella lega metallica che contiene il 64% di ferro e il 36% di nichel. Quando si raggiunge una temperatura che può essere definita come “ordinaria”, essa tende ad assumere un coefficiente di dilatazione molto basso, dunque si può desumere che l’Invar va considerata come indilatabile per le applicazioni pratiche. Il tipico impiego industriale è quello che si riferisce agli strumenti di misura, agli apparecchi scientifici e ai pendoli per gli orologi. Tra l’altro, bisogna anche sottolineare come, oltre ai già citati ferro e nichel, siano presenti anche delle tracce di carbonio e cromo. La scoperta in questione si deve a un fisico di origine svizzera, il premio Nobel Charles Edouard Guillaume.

Il mercurio è un metallo conosciuto sin dai tempi più antichi, l’unico liquido che si presenta a temperatura ordinaria. Il suo rinvenimento può avvenire sia allo stato elementare, con il mercurio che è disperso sotto forma di goccioline molto piccole, nel suo minerale più importante, vale a dire il cinabro. C’è comunque da precisare che i minerali di mercurio sono davvero poco diffusi e quindi non sfruttabili in maniera ampia a livello industriale: se ne riscontrano quasi esclusivamente nel nostro paese, più precisamente nei pressi della zona del Monte Amiata, e in Spagna. Come avviene di preciso la sua estrazione? Si tratta di una operazione che è davvero semplice. Il minerale di mercurio, infatti, viene riscaldato all’interno di forni specifici in presenza di aria: il cinabro in tali condizioni riesce a fornire anidride solforosa e mercurio metallico in grande quantità.

Il termine “alcalino-terroso” che si usa per determinati metalli industriali sta a indicare che gli ossidi di questi stessi elementi sono rappresentati da sostanze quasi insolubili in acqua, vale a dire appunto “terrose”, ma contemporaneamente alcaline: quest’ultima caratteristica viene garantita dalle piccole quantità di ossido che tendono a sciogliersi sotto forma di idrato e questo è più che sufficiente per impartire all’acqua una reazione basica. Il berillio e il magnesio non sarebbero pertanto da considerarsi dei metalli alcalino-terrosi, dato che i loro ossidi non si sciolgono mai nell’acqua, una circostanza che viene richiesta invece in questo caso. Il magnesio ricorda addirittura per molte proprietà lo zinco, ma il fatto che esso rappresenta un metallo leggero e che i suoi composti si trovano di frequente associati a quelli del calcio, giustificano l’appartenenza a questo gruppo.

La decarburazione consiste essenzialmente nell’eliminare il carbonio dalle leghe metalliche di ferro. Il processo in questione viene impiegato a livello industriale per la trasformazione, in particolare, della ghisa in acciaio e per la produzione della ghisa malleabile a cuore bianco. Quello che preme sottolineare, però, è che la decarburazione dell’acciaio avviene in maniera indiretta, in quanto in un primo momento l’ossigeno tende a reagire con il ferro, andando a formare l’ossido che va nella scoria. L’ossido di ferro, a sua volta, reagisce con il carbonio, provvedendo poi a liberare il ferro e formando l’ossido di carbonio. Quest’ultimo, essendo piuttosto gassoso, viene alla superficie del bagno creando il caratteristico ribollimento che favorisce il rimescolamento del liquido e il contatto tra la scoria ricca di ossido di ferro e il metallo.