Missade du de tidigare delarna i artikelserien? Börja med del 1!

Ämne 25: Mangan (Mn)

Brunstensbatteri. Ämnet med nummer 4 i bilden är mangandioxiden. Bild: Janek CH (CC BY 2.5)

Namn: Mangan
Engelskt namn: Manganese (Används inte i svensk text!)
Densitet: 7,21 ton per kubikmeter
Smältpunkt: 1 246 grader Celsius
Kokpunkt: 2 061 grader Celsius

Vad är det för roligt med mangan? Inget särskilt, för oss elektronikpulare. Det är huvudsakligen en legeringsmetall för stål och rostfritt stål. Mangandioxid (brunsten) används som katod i kol-zink- och alkaliska batterier.

Kaliumpermanganat (KMnO4) är en kraftig oxidator som kan få pyrotekniska laddningar att brinna bättre.

Mer om mangan:

Den engelske kemiprofessorn Martyn Poliakoff och hans forskargupp har gjort en serie banbrytande videofilmer om alla grundämnen, som både är upplysande och underhållande. De kallar sin serie for PTOV, The Periodic Table of Videos:
http://www.periodicvideos.com
PTOV-filmen om mangan:
http://www.periodicvideos.com/videos/025.htm
Mer om mangan på Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Manganese
Om hårddiskar med mangan:
http://techworld.idg.se/2.2524/1.148527/jattemagnetresistans-nobelpriset-som-gav-oss-jatteharddiskar

Ämne 26: Järn (Fe)

Gnistorna som sprätter ut från ett tomtebloss är järnfilspån som brinner i luften. Bild: Gabriel Pollard (CC BY-SA 2.5)
 
Namn: Järn
Engelskt namn: Iron
Densitet: 7,87 ton per kubikmeter
Smältpunkt: 1 538 grader Celsius
Kokpunkt: 2 862 grader Celsius

Och nu, dagens clou: Järn! Järnet är känt sedan järnåldern. Hela vår civilisation är uppbyggd kring järn. Planeten jorden består i stort sett av järn. Det används i allt från verktyg, vapen och hus till järnvägsräls, vapen och fyrverkerier.

Termit är en blandning av järnoxid och aluminium som reagerar under hög värmeutveckling när den antänds. Järnet blir kvar i flytande form och reaktionen används till exempel när man ska svetsa järnvägsräls, som här, hos Hokkaido Railway Company. Bild: Keyaki (CC-AS-3.0)
 
För elektronikfolk är järn mer användbart i form av Kanthal (järn, krom, aluminium och kobolt) som motståndstråd för att värma ugnar och värmeelement (för övrigt en svensk uppfinning).

En andra nyttighet erhålls med Mymetall (nickel, järn, koppar och krom) som har mycket hög ledningsförmåga för statiska magnetfält och används för att skärma till exempel bildrör, känsliga transformatorer, magnetresonanskameror och olika supraledande kretsar mot det jordmagnetiska fältet.

En annan, liknande legering är permalloy (nickel och järn), ganska vanlig som magnetmaterial i inspelningshuvuden i bandspelare.

Ferrittransformatorer för switchaggregat. Bild: Itacoil

Järnpulver blandat med glas kallas ferrit och utgör kärnan i de ferrittransformatorer och induktorer som sitter i vartenda switchaggregat i datorernas nätaggregat och spänningsomvandlare på moderkort.

Anledningen till att man använder järnpulverkärnor och inte järnlaminat som i nättransformatorer är att virvelströmsförlusterna i järnet blir väldigt höga vid de frekvenser som används i switchaggregat, 100–1 000 kilohertz, så verkningsgraden skulle bli nära noll.

Ytterligare en användning av ferrit är i stavantenner för mellanvågsmottagare, av samma anledning. En järnstav skulle inte fungera vid mellanvågsfrekvenser.

Mer om järn:

PTOV-filmen om järn:
http://www.periodicvideos.com/videos/026.htm
Läs mer om järn på Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Iron
Termitreaktionen mellan järnoxid och aluminium är mycket intressant:
http://en.wikipedia.org/wiki/Thermite och http://www.youtube.com/watch?v=M3ZkoNF2ybg
Om Mymetall och permalloy: http://en.wikipedia.org/wiki/Mumetal och
http://en.wikipedia.org/wiki/Permalloy

Ämne 27: Kobolt (Co)

Koboltkanon. Bild: National Cancer Institute

Namn: Kobolt
Engelskt namn: Cobalt (Används inte i svensk text!)
Densitet: 8,9 ton per kubikmeter
Smältpunkt: 1 495 grader Celsius
Kokpunkt: 2 927 grader Celsius

Rent kobolt användes förr i efterbrännkammaren i jetmotorer tack vare sin höga smältpunkt, men metallen är tung och har i dag ersatts av titan.
Litium-koboltoxid används som elektrod i litiumjon-batterier.

Men kanske är kobolt mest känt för de magnetiska egenskaper som erhålls om ämnet blandas med en smula samarium. Slutprodukten brukar kallas för en samarium-koboltmagnet. Den är mycket stark, i stil med en neodymmagnet, och är vanlig i till exempel högtalarmagneter.

Inom vetenskapen används starka magneter till exempel i högpresterande likströmsmotorer och för permanent avböjning av elektronstrålar i bildrör och partikelacceleratorer.

De permanenta avböjningsmagneterna i acceleratorn Max-IV (”wiggler” i bilden) är av typen neodym-järn-bor, men hade lika gärna kunnat vara samarium-kobolt. (Klicka för större bild)

Isotopen Kobolt-60 har tidigare används inom medicinen för produktion av högintensiva röntgenstrålar för strålbehandling av cancertumörer och för sterilisering av mat, till exempel kryddor. Små kutsar av kobolt-60 byggs in i en ”koboltkanon”, en stor apparat som liknar en röntgenapparat, men metoden har i dag ersatts av linjäracceleratorer.

Mer om kobolt:

PTOV-filmen om kobolt:
http://www.periodicvideos.com/videos/027.htm
Läs mer om kobolt på Wikipedia:
http://www.periodicvideos.com/videos/027.htm
”Cyberkniven dödar tumörer med precision”:
http://www.idg.se/2.1085/1.203356/cyberkniven-dodar-tumorer-med-precision
Läs om strålbehandling – ”I kampen mot cancer är datorn i fokus”:
Nätverk & Kommunikation 2004-15 (och återtryckt i specialtidningen Teknikaliteter 3 – köp den via tinytw.se/tet3)
Om acceleratorn Max-IV, som har permanentmagneter:
http://techworld.idg.se/2.2524/1.408515/en-elektronkanon-i-den-skanska-myllan