Metallien ominaisuudet ja kierrätys

(1)

METALLIEN OMINAISUUDET JA KIERRÄTYS Erika Esselström

PRO GRADU -TUTKIELMA Epäorgaaninen kemia

Matemaattisten aineiden aineenopettajan ja luokanopettajan koulutus

668/2020

(2)

1

Metallien ominaisuudet ja kierrätys Properties and recycling of metals Erika Esselström, 267575

Itä-Suomen yliopisto, Kemian laitos

Ohjaajat: dosentti Pipsa Hirva, dosentti Leila Alvila ja dosentti Kari Sormunen Joensuu 16.12.2020

Tiivistelmä

Metallit ovat osa arkipäiväämme. Niitä esiintyy monissa arkipäiväisissä esineissä, kuten kattiloissa, putkissa, juomatölkeissä ja erilaisissa sähkölaitteissa. Rauta, kupari ja alumiini ovat ne metallit, joita esiintyy eniten kotitalouksien metallia sisältävissä esineissä. Jokaisella metallilla on omat ominaisuu- tensa, minkä vuoksi ne on valittu tiettyyn käyttötarkoitukseen. Rauta on yksi edullisimmista ja tär- keimmistä metalleista. Puhdas rauta on ominaisuuksiltaan erittäin reaktiivinen, minkä vuoksi sitä ei juurikaan käytetä vaan siihen sekoitetaan usein jotain toista alkuainetta. Teräs on yksi raudan käyte- tyimmistä seoksista. Kuparin parhaimmat ominaisuudet ovat hyvä sähkön- ja lämmönjohtokyky.

Tästä syystä kuparia käytetään paljon erilaisissa sähköteollisuuden sovelluksissa. Alumiini on ominaisuuksiltaan kestävä ja vahva sekä kevyin metalli. Ominaisuuksiensa takia alumiinia suositaan paljon esimerkiksi lentokoneiden valmistuksessa. Kotitalouksissa alumiinia esiintyy juomatölkeissä ja ruokia suojaamaan käytettävässä foliossa.

Tämän pro gradu -tutkielman tutkimusosuus toteutettiin opetuskokonaisuutena, joka tehtiin Micro- soft Officen Sway -sovelluksella. Opetuskokonaisuudessa käydään läpi kolme kotitalouksissa eniten esiintyvää metallia ominaisuuksineen ja miten nämä metallit esiintyvät maaperässä. Näiden lisäksi opetuskokonaisuudessa tutustutaan metallien elinkaareen ja kierrättämiseen. Älypuhelinta käytetään opetuskokonaisuudessa yhtenä esimerkkinä esineestä, joka on lähes kaikille lukioikäisille tuttu ja käytössä joka päivä. Älypuhelin olisi erittäin tärkeää jokaisen muistaa kierrättää oikein. Opetuskoko- naisuudessa käydään läpi älypuhelimen sisältämät metallit käyttökohteineen. Opetuskokonaisuuden lopussa opiskelijat pääsevät itse tekemään tutkimusta haluamansa esineen sisältämistä metalleista.

(3)

2

Abstract

Metals are part of our everyday lives. They are found in many everyday objects such as pots, pipes, beverage cans and various electrical appliances. Aluminum, copper and iron are the metals most abundant in household items. Each metal has its own properties, which is why they selected for a particular application. Pure iron has very reactive properties, which is why it is hardly used. Often some other element mixed with the iron. Steel is one of the most important alloys of iron for which iron is used. However, iron is one of the cheapest and most important metals. The best properties of copper are good electrical and thermal conductivity. For this reason, copper used in many different applications in the electrical industry. Aluminum is durable and strong in properties, as well as the lightest metal. Due to its properties, aluminum is much preferred, for example, in the manufacture of aircraft. In households, aluminum is present in beverage cans and in foil used to protect food.

The research part of this master's thesis was carried out as a teaching unit prepared with the Microsoft Office Sway application. Course of education covers the three most common metals what is their properties and how many these metals occur in the soil. In addition to these, the curriculum introduces the life cycle and recycling of metals. The smartphone have used in the teaching as one example of an object that is familiar to almost all high school students and used almost every day but it would be very important to remember to properly recycle right each one. The tutorial covers the metals contained in the phone and their applications. At the end of the teaching unit, the students get to study some of the metals contained in the object they want.

(4)

3

Sisällysluettelo

1. Johdanto ... 4

2. Kotitalouden yleisimmät käyttömetallit ... 5

2.1. Alumiini ... 6

2.2. Rauta ja teräs ... 7

2.3. Kupari ... 9

3. Älypuhelimen sisältämät metallit ... 12

4. Metallien kierrättäminen ... 14

5. Opetuskokonaisuus metallien ominaisuuksista ja kierrättämisestä ... 16

5.1. Opetuskokonaisuuden tarkoitus ... 16

5.2. Opetuskokonaisuuden käyttö opetuksessa ... 17

5.3. Swayn ominaisuuksia ... 18

6. Johtopäätökset ... 19

7. Viitteet ... 21

8. Liitteet ... 22

(5)

4

1. Johdanto

Metallit ovat kaikille tuttuja, sillä niitä esiintyy arkipäiväisissä esineissä. Monikaan ei ehkä ajattele, että suurin osa alkuaineista on metalleja. Tutuimmat metallit ovat alumiini, rauta ja koruissa paljon esiintyvät hopea ja kulta. Näiden metallien lisäksi kodissa esiintyy kuparia, joka ei ehkä tule ensim- mäisenä mieleen. Kuparia on esimerkiksi vesiputkissa tai sähkölaitteissa. Tässä tutkielmassa käsitel- lään tarkemmin alumiinin, kuparin ja raudan ominaisuuksia ja miten kyseiset alkuaineet esiintyvät maaperässä.

Metallien kierrätys on tärkeä aihe niin yhteiskunnallisesti kuin metallien riittävyyden kannalta. Tut- kielmassa käsitellään metallien kierrätystä ja sen merkitystä metallien elinkaarelle. Lähes jokainen metalli kestää kierrättämisen, eivätkä niiden ominaisuudet kärsi kierrättämisestä. Tutkielmassa tuodaan esille yhtenä esimerkkinä älypuhelin ja sen sisältämät metallit. Erilaisten metallien käyttäminen älypuhelimissa on kasvanut vuosien saatossa, ja myös erilaisten harvinaisten maametallien käyttö on lisääntynyt.

Lukio-opetuksen tavoitteena on kasvattaa opiskelijasta yleissivistynyt, kokonaisuuksia ymmärtävä sekä eettisesti ja vastuullisesti toimiva kansalainen. Näitä tavoitteita kohti ohjaavat laaja-alaiset osaamistavoitteet, joita ovat muun muassa hyvinvointiosaaminen, yhteiskunnallinen osaaminen sekä eet- tisyys ja ympäristöosaaminen. Nämä laaja-alaiset osaamistavoitteet asettavat kaikelle lukio-opetuk- selle yhteiset osaamistavoitteet ja näiden lisäksi jokaisella oppiaineella on omat tavoitteet.^(lops19) Kemian tavoitteena on tukea opiskelijan luonnontieteellistä ajattelua osana monipuolista yleissivis- tystä sekä kehittää nykyaikaista maailmankuvaa. Kemia ohjaa opiskelijaa ymmärtämään kemian ja sen sovellusten merkitystä jokapäiväisessä elämässä ja ympäristöhaasteiden ratkaisemisessa. Luon- nontieteellinen lukutaito kehittyy opiskelijalla, minkä myötä myös hänen arviointi ja kriittisyys erilaisia arjen valintoja ja näkökulmia kohtaan kehittyy. Tärkeimpiä kemian opetuksen asioita ovat ha- vainnointi ja tutkiminen. Näitä taitoja opiskelija tarvitsee niin luonnontieteissä kuin yleisestikin elä- mässään, sillä tutkimustaitojen perustana on havaintojen ja kysymysten tekeminen. Opintojen ede- tessä opiskelijan tutkimustaidot ja kokeellisen työn taidot kehittyvät ja suuntautuvat siihen, että opiskelija osaa itse suunnitella ja toteuttaa oman tutkimuksen. Kaiken tämän lisäksi opiskelija oppii teke- mään johtopäätöksiä saamistaan tuloksista sekä arvioimaan tulosten oikeellisuutta.¹

Metallien ominaisuudet ja kierrätys aiheena sopivat lukion opetussuunnitelman perusteet 2019 mukaan viidenteen moduuliin, jossa aiheena on kemiallinen energia ja kiertotalous. Kyseisen moduulin tavoitteissa tuodaan esille, että opiskelija tuntee merkittävien metallien ominaisuuksia, niiden valmis- tus- ja jalostusprosesseja sekä miten nämä prosessit vaikuttavat ympäristöön. Moduulin tavoitteissa on myös, että opiskelija tuntee näiden merkittävien metallien kierrätyksen yhteiskunnassa, ymmärtää kiertotalouden periaatteen sekä kierrättämiseen ja kiertotalouteen liittyviä ratkaisuja. Merkittäviksi metalleiksi voidaan lukea alumiini, kupari ja rauta. Opiskelijan on moduulin aikana tarkoitus tutustua myös siihen, mihin metalleja käytetään, kuinka kauan metalleja riittää yhteiskunnan käytettäväksi ja miten metalleja on mahdollista kierrättää.^1,2

(6)

5

Tutkielman tarkoitus on valmistaa opetuskokonaisuus lukion viidenteen moduuliin metallien ominaisuuksista ja kierrättämisestä. Opetuskokonaisuus on toteutettu Microsoft Officen Sway -sovelluksen avulla.

2. Kotitalouden yleisimmät käyttömetallit

Arkipäiväisessä elämässä esiintyy monia metalleja. Teräksestä valmistetaan muun muassa kattiloita, ruokailuvälineitä ja säilykepurkkeja. Tiskialtaat on valmistettu taas ruostumattomasta teräksestä. Te- räksen lisäksi alumiini on toinen yleinen metalli, jota kotitaloudessa voi esiintyä. Alumiinifolio, joka pitää hajut ja maut erillään, on monessa kotitaloudessa tuttu tuote, jota käytetään suojaamaan ruokaa.

Kolmas kotitalouksissa paljon käytetty metalli on kupari. Kupari ei välttämättä tule niin helposti vastaan kotitaloudessa kuin alumiini ja teräs, mutta sitä käytettään vesiputkissa, sähköjohdoissa ja säh- kölaitteissa kuten sähköhammasharjoissa tai sähköllä toimivissa herätyskelloissa. Kuvassa 1 oleva vanha maitotonkka on valmistettu alumiinista ja teräksestä.

Kuva 1. Maitotonkat valmistettiin joko teräksestä tai alumiinista.

(7)

6

2.1. Alumiini

Alumiini (Al) on alkuaine, jonka järjestysluku on 13 ja se kuuluu jaksollisessa järjestelmässä kol- manteentoista ryhmään ja kolmanteen jaksoon. Tämä tarkoittaa Bohrin atomimallin mukaan, että alumiinilla on kolme elektronikuorta ja uloimmalla elektronikuorella on kolme elektronia. Atomiorbi- taaleja tarkasteltaessa alumiini sijaitsee jaksollisessa järjestelmässä p-lohkossa eli alumiinin uloimmat elektronit löytyvät p-orbitaalilta. Elektronikonfiguraatio alumiinille on 1s²2s²2p⁶3s²3p¹, josta nä- kee, että alumiinilla on kolme valenssielektronia, jotka osallistuvat sidosten muodostamiseen reaktioissa. Uloimmalla kuorella olevat elektronit alumiini luovuttaa helpoiten yhdistyessään ja näin ollen tyypillinen muodollinen hapetusluku on +III. Huoneenlämmössä alumiini on kiinteää. Alumiinin sta- biilein isotooppi on ²⁷Al, jossa on yksi neutroni enemmän kuin protoneita. Kaikki alumiini, jota luonnossa esiintyy, on ²⁷Al. Kaiken kaikkiaan alumiinille tunnetaan 22 erilaista isotooppia. ^3,4

Alumiini on kolmanneksi yleisin alkuaine maankuoressa hapen ja piin jälkeen. Alumiini ei esiinny puhtaana aineena maaperässä vaan useimmiten jonain oksidiyhdisteenä. Bauksiitti on yleisnimitys mineraaleille, joissa on alumiinihydroksidia. Bauksiitti on tärkein alumiinin valmistuksessa käytetty raaka-aine. Alumiinia esiintyy bauksiitin lisäksi myös muista yleisistä mineraaleista, kuten granii- tista. ^4,5,6

Fysikaalisilta ominaisuuksiltaan alumiini on helposti muovattavissa ja työstettävissä. Hopeanvalkoi- nen alumiini on kevyin metalli ja silti vahva ja kestävä, minkä takia sitä suositaan esimerkiksi lento- koneissa tai rakettien rakentamisessa. Kuvassa 2 on alumiinista valmistettuja vuokia. Näistä vuuista näkee hyvin alumiinille tyypillisen hopeanvalkoisen värin. Alumiini johtaa sähköä, mutta ei yhtä hyvin kuin kupari. Alumiini johtaa sähköä kuitenkin sen verran hyvin, että sitä voidaan käyttää korvaa- maan kuparia sähköjohdoissa. Alumiini ei ole luonnollisesti magneettinen aine. Vaikka alumiinin sekaan lisäisi pieniä määriä esimerkiksi rautaa tai magnesiumia, ei alumiinin magneettisuus parane.

Kuva 2. Alumiinista valmistetut paistovuuat.

(8)

7

Kemiallisilta ominaisuuksiltaan alumiini on myrkytön ja korroosion kestävä. Alumiini muodostaa jo muutamassa sekunnissa ilmassa tai vedessä olevan hapen kanssa reagoidessaan kovan ja suojaavan oksidikerroksen pintaansa. Vaikka alumiinin pintaan tulisi naarmu, suojaava oksidikerros muodostuu naarmuunkin nopeasti.⁵ Muodostunut oksidipinnoite suojaa alumiinia lisähapettumiselta, heikoilta hapoilta ja suolavedeltä. Suojaavaa oksidikerrosta voidaan vahvistaa ja tehdä paksummaksi anodisoi- malla eli elektrolyysin avulla. Alumiinioksidia esiintyy luonnossa suoraan tunnetuissa jalokivissä, kuten rubiinissa, safiirissa ja korundissa. Alumiinioksidia käytetään myös tulenkestävissä materiaa- leissa ja lasin valmistuksessa.^4,5,6

Alumiinin monet ominaisuudet, kuten keveys, kestävyys ja muokattavuus, tekevät siitä halutun me- tallin, jota käytetään monenlaisissa sovelluksissa, kuten autoissa, talojen rakenteissa tai elintarvike- purkeissa. Tärkein ominaisuus on juuri alumiinin keveys, mikä esimerkiksi autoissa vähentää myös energiankulutusta. Koska alumiini on tiivistä, se ei päästä elintarvikkeissa hajuja tai makuja leviä- mään. Talojen rakenteisiin alumiinia oikeisiin kohtiin sijoitettuna tulipalot on helpompi sammuttaa, koska alumiini ei pala tulipaloissa vaan alkaa sulaa jo 660 °C:ssa. Tämä tekee pelastushenkilöstön työn turvallisemmaksi ja helpommaksi. Myös alumiinin muokattavuus ja lujuus antaa rakennuksiin erilaisia arkkitehtuurisia mahdollisuuksia.

2.2. Rauta ja teräs

Rauta on alkuaine, jonka kemiallinen tunnus on Fe. Järjestysluvultaan rauta on 26. ja sijaitsee jaksollisessa järjestelmässä siirtymäalkuaineiden ryhmässä kahdeksan ja jaksossa neljä. Tästä voi siis sanoa sen, että rauta kuuluu d-lohkoon. Raudalla on miehitykseltään vajaita d-orbitaaleja, joita se käyttää reaktioissa. Raudan elektronikonfiguraatio on 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶. Raudalla on valenssielektro- neja 2. Maan kuoresta rautaa löytyy neljänneksi eniten alkuaineista heti hapen, piin ja alumiinin jäl- keen. Rauta esiintyy maa-aineksessa erilaisina rautamalmeina, joista rauta täytyy erotella erilaisin menetelmin. Suurin osa raudasta kuitenkin puhdistetaan hematiitista (Fe2O3), magnetiitista (Fe3O4) ja takoniitista (Fe3O4 sekoitettuna kvartsiin), koska näissä malmiesiintymissä rautaa on prosentuaali- sesti runsaimmin. Nämä kolme rautamalmia ovat rautaoksideja. Rauta valmistetaan näistä malmeista poistamalla happi jonkin toisen pelkistimen avulla. Useimmiten pelkistimenä käytetään hiilimonok- sidia (CO) reaktioyhtälöiden 1-3 mukaan.^4,7

3 Fe2O3 + CO → 2 Fe3O4 + CO2 600°C - 700°C (1) Fe3O4 + CO → 3 FeO + CO2 850°C - 900°C (2) FeO + CO → Fe + CO2 1000°C - 1200°C (3)

Luonnosta löytyvä rauta koostuu neljästä isotoopista. Nämä isotoopit ovat ⁵⁴Fe, ⁵⁶Fe, ⁵⁷Fe ja ⁵⁸Fe.

Eniten esiintyy kuitenkin ⁵⁶Fe, jota on noin 92 % kaikista stabiileista rauta-atomeista. Kaikissa näissä neljässä raudan isotoopissa on ytimessä enemmän neutroneja kuin protoneita. Näiden lisäksi raudalta tunnetaan 26 radioaktiivista isotooppia. ^4,7

(9)

8

Ominaisuuksiltaan puhdas rauta on kemiallisesti erittäin reaktiivinen ja syöpyy nopeasti, varsinkin kosteassa ilmassa tai korkeassa lämpötilassa. Raudan ruostuminen on sähkökemiallinen prosessi. Yh- tälössä 4 on ruostumista kuvaava reaktio.⁸

2 Fe → 2 Fe²⁺ + 4 e^- O2 + 2 H2O + 4 e^- → 4 [OH]^-

Kuvassa 3 on vanha ruostunut potkulauta, josta näkee, kuinka maalattu raudan pinta on kulunut ja rauta on reagoinut ilmassa olevan hapen kanssa. Siksi puhdasta rautaa ei juurikaan käytetä, vaan rau- taan sekoitetaan muita alkuaineita, esimerkiksi hiiltä. Rauta on edullisin, hyödyllisin ja tärkein kaikista metalleista. ^4,8

Sana teräs käsittää suuren määrän raudan ja ainakin yhden jonkin muun alkuaineen väliset seokset.

Teräs ei siis ole alkuaine vaan alkuaineista koostuva seos, jossa pääraaka-aineena on rauta. Lähes 98

% raudasta käytetään johonkin terässeokseen. Esimerkiksi raakarauta sisältää noin kolme prosenttia hiiltä (C) ja vaihtelevan määrän rikkiä (S), piitä (Si), mangaania (Mn) ja fosforia (P). Raakarauta on haurasta, varsin helposti sulavaa ja sitä käytettään muiden terässeosten valmistamiseen. Kuitenkin puhekielessä teräkseksi kutsuttu metalli on pääosin puhdistetun raudan ja hiilen seos, jossa hiilen pitoisuus on alhaisempi kuin raakaraudassa eli noin 0,01-1,7 %. Kuvassa 4 on teräksestä valmistetut kattila ja ruokailuvälineet. ^6,7

Kuva 3. Vanha ruosteinen potkulauta, josta näkee hyvin raudan herkän reagoimisen ilman hapen kanssa.

(4)

(10)

9

2.3. Kupari

Kupari on alumiinin ja raudan tavoin alkuaine ja sen kemiallinen tunnus on Cu. Kupari on järjestys- luvultaan 29. ja sijaitsee siirtymäalkuaineiden yhdennessätoista ryhmässä ja neljännessä jaksossa.

Kupari sijaitsee raudan tavoin d-lohkossa eli uloimmat elektronit löytyvät d-orbitaalilta. Kuparin elektronikonfiguraatio on 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹3d¹⁰. Kuparilta tunnetaan 26 radioaktiivista isotooppia.

Luonnollinen kupari sisältää kahta isotooppia. Nämä stabiilit kuparin isotoopit ovat ⁶³Cu ja ⁶⁵Cu.

Noin 69 % kaikista kupariatomeista on ⁶³Cu -isotooppia ja loput noin 31 % on ⁶⁵Cu:a. Molemmissa isotoopeissa on ytimessä enemmän neutroneja kuin protoneja. Puhdasta kuparia ei esiinny maape- rässä vaan kupari löytyy useimmiten malmina tai yhdistelmänä erilaisia malmeja, jotka sisältävät kuparia. Tärkeimmät kuparia sisältävät malmit ovat sulfidit, oksidit ja karbonaatit, esimerkiksi rauta- kuparisulfidi (kuparikiisu, CuFeS2) tai kuparisulfidi (kuparihohde, Cu2S). Kupari erotellaan malmeista sulattamalla, uuttamalla ja elektrolyysillä. Esimerkiksi puhdasta kuparia voidaan valmistaa kuparisulfidista todennäköisimmin reaktioiden 5 ja 6 mukaan, minkä seurauksena puhdas kupari on nestemäisessä olomuodossa.^4,6,9

Cu2S +1,5 O2 → Cu2O +SO2 (5) Cu2S + 2 Cu2O → 6 Cu +SO2 (6) Kuva 4. Teräksestä valmistetut kattila ja ruokailuvälinee.

(11)

10

Toisaalta kuparia on mahdollista valmistaa myös suoraan kuparisulfidista reaktion 7 mukaisesti. Täs- säkin tapauksessa puhdas kupari on nestemäisessä olomuodossa.^7,9

Cu2S +O2 → 2 Cu +SO2 (7)

Kuparia käytetään moniin erilaisiin sovelluksiin, kuten putkiin, johtoihin ja metalliseoksiin esimerkiksi pronssin ja messingin raaka-aineena. Tänä päivänä kuparista valmistettavien sovellusten pää- paino on sähkö- ja elektroniikkalaitteiden ja niihin liittyvien erilaisten komponenttien valmistuksessa.

Kuitenkin noin 50 % tuotetusta kupari metallista käytetään talojen rakentamiseen, sisustukseen ja arkkitehtuuriin. Kuvassa 5 on vanha kuparista valmistettu vesiputki. Kuparin hinta on viimeisen noin viidenkymmenen vuoden aikana noussut huomattavasti. On kuitenkin halvempaa kierrättää kuparia kuin erotella sitä malmeista.^6,10

Ominaisuuksiltaan kupari on punertavan värinen ja sillä on metalleille tyypillinen kirkas kiilto. Kuten alumiinia, kupariakin on helppo muokata ja muovata haluttuun muotoon, mutta silti se on erittäin kovaa ja vahvaa. Kuparin parhaimpia ominaisuuksia on hyvä lämmön- ja sähkönjohtokyky. Vain hopea on kuparia parempi johtamaan sähköä. Tästä johtuen sähköteollisuudessa käytetäänkin kuparia todella paljon. ^4,11

Kuva 5. Kuparinen vesiputki

(12)

11

Kupari ei reagoi herkästi ilman hapen tai useiden kemikaalien kanssa, minkä takia sitä voidaan kutsua ruostumattomaksi. Tätä ominaisuutta hyödynnetään kuumapuhdistuksessa ja hapanuuttamisessa, kun halutaan erotella metalli epäpuhtauksista. Ajan saatossa kupari kuitenkin reagoi ilmassa olevien aineiden kanssa muodostaen pinnalleen vihreää patinaa. Useimmiten patina on joko kuparisulfaattia tai kuparikarbonaattia. Kuvassa 6 on kuparista valmistetut vanhat kahvipannut, joiden pintaan on alkanut muodostua pieniä vihertäviä patinaläiskiä.

Kuumapuhdistuksessa kuumaa ilmaa puhalletaan sulaan malmiin, jolloin malmissa olevat epäpuh- taudet, kuten rauta ja rikki, hapettuvat ja jäljelle jää vain pelkkää kuparia. Kuumapuhdistusta voidaan käyttää vain silloin, kun läsnä ei ole jalometalleja. Jalometallien läsnä ollessa on käytettävä elektro- lyysiä. Tällöin puhdas kupari toimii katodina ja anodina toimii malmi, joka sisältää kuparin lisäksi jalometalleja kuten kultaa tai hopeaa. Katodi ja anodi asetetaan laimeaan rikkihappo-kuparisulfaatti- liuokseen ja liuoksen läpi ajetaan sähkövirtaa. Sähkövirran ansiosta puhdasta kuparia kertyy katodille ja anodilla olevia jalometalleja uppoaa astian pohjaan, josta ne kerätään talteen. Kuvassa 7 on havainnollistava kuva elektrolyysistä. Hapanuuttamisessa hyödynnetään kuparin ja hapen heikkoa affini- teettia, jolloin saadaan kuparioksideista muodostettua rikkihapon avulla kuparisulfidia. Kuparisulfidi upotetaan rautapitoiseen saveen, josta saadaan rautasulfidia ja jauhemaista seostettua kuparia. Tämä jauhemainen seostettu kupari voidaan puhdistaa kuumapuhdistuksella pelkäksi kupariksi. ^4,6,7,8

Kuva 6. Vanhat kuparista valmistetut pannu.

(13)

12

3. Älypuhelimen sisältämät metallit

Tässä kappaleessa käydään tarkemmin läpi millaisia erilaisia metalleja ja muita alkuaineita älypuhe- limet sisältävät. Älypuhelin on jokaiselle arkipäivässä tärkeä väline, johon tallentuvat kaikki pankki- asioista kuviin ja erilaisiin tiedostoihin. Voisi sanoa siis, että älypuhelimet sisältävät kaiken ihmisen elämästä tänä päivänä.

Älypuhelimet sisältävät noin 40 % metalleja, 40 % muovia ja 20 % keramiikkaa. Älypuhelimissa voi esiintyä ainakin 38 eri alkuainetta, esimerkiksi kultaa (Au), hopeaa (Ag), kuparia (Cu), sinkkiä (Zn) ja nikkeliä (Ni). Esimerkiksi kulta ja hopea ovat harvinaisia metalleja, joita ei esiinny paljoa maankuoressa verrattuna esimerkiksi alumiiniin, jota sen sijaan on kolmanneksi eniten maankuoressa. Äly- puhelimesta löytyvä määrä esimerkiksi kultaa on moninkertainen verrattuna siihen, kuinka paljon sitä esiintyy maa-aineksesta. Yhdessä tonnissa maa-ainesta esiintyy noin neljä grammaa kultaa kun taas älypuhelimissa kultaa on arviolta 255 grammaa yhtä tonnia kohden. Kaiken kaikkiaan yhdessä tonnissa älypuhelinjätettä on huomattavasti enemmän metalleja kuin samassa määrässä maa-ainesta.^12,

13, 14

Kultaa, hopeaa ja kuparia käytetään paljon mikroelektroniikkakomponenteissa. Kullan ja hopean hyvä sähkönjohtavuus sekä helppo työstäminen haluttuun muotoon ovat tärkeimpiä ominaisuuksia, miksi niitä käytetään elektroniikkateollisuudessa niin paljon. Kullalla ja hopealla on useita eri käyt- tökohteita, kuten koru- ja elektroniikkateollisuus, vaikka näitä jalometalleja ei esiinny paljoakaan maa-aineksessa. Harvinaisia maametalleja, eli lantanoideja, skandiumia ja yttriumia, esiintyy älypu- helimissa yllättävän paljon. Esimerkiksi lantanoideihin kuuluvaa lantaania esiintyy älypuhelimissa kameran linssissä ja neodyymia käytetään magneeteissa ja joissakin kondensaattoreissa. Vaikka neodyymi on harvinainen maametalli, se on yksi kymmenestä käytetyimmästä alkuaineesta älypuhe- limien valmistuksessa. Taulukossa 1 on esitetty metalleja, joita älypuhelimissa esiintyy ja niiden käyt- tökohteet.^12,14

Kuva 7. Elektrolyysin havainnollistava kuva.⁷

(14)

13

Taulukko 1. Listaus metalleista, joita älypuhelimissa esiintyy ja mikä on metallien käyttökohde.^12,14

Metallit Käyttökohde

Alumiini (Al) Alumiiniset rungot, ei välttämättä kaikissa älypuhe- limissa.

Antimoni (Sb), Telluuri (Te) Seosta, jossa mukana myös puolimetalli germanium (Ge), käytetään muistilaitteissa.

Beryllium (Be)

Kupariseoksessa, josta valmistetaan jousikosketti- mia, joita käytetään esimerkiksi piirilevyjen liittä- misessä LCD-näyttöihin tai näppäimistöihin.

Hopea (Ag), Kulta (Au), Kupari (Cu) Mikroelektroniikan komponentit.

Indium (In) LCD- näytöt.

Lantaani (La) Kameran linssi.

Litium (Li), Koboltti (Co), Nikkeli (Ni), Kupari (Cu), Mangaani (Mn), Lyijy (Pb)

Käytetään litiumakuissa katodeina ja anodeina, li- säksi akuissa on hiiltä (C) ja puolimetalli arseenia (As).

Mangaani (Mn) Kondensaattorien katodimateriaalina.

Neodyymi (Nd) Joissakin kondensaattoreissa.

Nikkeli (Ni) Mikrofonikalvo, sähköliitännät, kondensaattori.

Palladium (Pd) Johdinkehysten viimeistely.

Praseodyymi (Pr), Neodyymi (Nd), Samarium

(Sm), Gadolinium (Gd), Dysprosium (Dy) Magneetit.

Seleeni (Se), Telluuri (Te) Joissakin puolijohteissa.

Tantaali (Ta) Mikrokondensaattorien tärkein komponentti.

Volframi (W) Älypuhelimen moottorissa, joka toimii värähtely-

laitteena.

Yttrium (Y), Europium (Eu), Terbium (Tb) Loisteaine.

Kaiken kaikkiaan elektroniikasta syntyvän jätteen määrä on nopeiten kasvava jätevirta teollistuneissa maissa. Vuosittain elektroniikkajätteen määrä kasvaa noin 4 %. Älypuhelimista syntyvää jätettä voidaan pitää vaarallisena, koska älypuhelimet sisältävät paljon raskasmetalleja, kuten lyijyä, elohopeaa, kadmiumia ja bromattuja liekinestoaineita. Tämä on yksi syy miksi älypuhelimet tulisi kierrättää oikein eikä jättää kaappiin lojumaan tai heittää sekajätteiden sekaan. Ajan kuluessa uusista älypuheli- mista voi tulla vieläkin myrkyllisempiä kuin mitä aikaisemmin. Puhelinteollisuus uudistuu jatkuvasti

(15)

14

ja ominaisuuksia vaaditaan koko ajan lisää. Vaikka älypuhelimet kierrätettäisiin oikein, itse kierrä- tysprosessissa on vielä kehitettävää, jotta kaikki alkuaineet tai osat saataisiin hyödynnettyä hyvin ja turvallisesti. Siksi älypuhelimien kierrättämisestä onkin noussut tärkeä ja kiireellinen huolenaihe ym- päri maailman. Tällä hetkellä osa elektroniikkaromusta viedään kuitenkin kehitysmaihin, joissa ro- mun epävirallinen käsittely aiheuttaa ympäristö- ja terveysongelmia. On kuitenkin selvää, että elekt- roniikkaromun metallien hyödyntäminen on kustannustehokkaampaa kuin niiden louhiminen malmeista. ^13,15

4. Metallien kierrättäminen

Lähes kaikki metallit ovat kierrätettävissä. Suurin osa metalleista ei edes kulu vaikka niitä kierräte- tään ja käytetään monia vuosikymmeniä. Alumiini on hyvä esimerkki tällaisesta metallista. Suurin osa, noin 80 %, louhitusta alumiinista on edelleen käytössä. Kierrätetyn alumiinin muuntaminen uu- teen käyttötarkoitukseen vie vain 5 % siitä energiamäärästä, joka käytettäisiin bauksiitin louhimiseen ja siitä alumiinin valmistamiseen. Toinen esimerkki kestävästä metallista on lyijy, jota voidaan kier- rättää ilman, että se kuluu tai haurastuu. Euroopassa noin 99 % lyijyakuista kierrätetään. Suurin osa kierrätetystä lyijystä päätyy takaisin uusiin lyijyakkuihin. Metallien elinkaari pyörii siis suurimmaksi osaksi samaa ympyrää käytöstä takaisin kierrätyksen kautta metallintuotantoon ja sieltä taas käyttöön.

Kuvassa 8 on kuvattuna metallien elinkaari, joka havainnollistaa metallien matkaa maa-aineksesta erilaisten tuotantoketjujen kautta valmiiksi tuotteiksi.¹⁶

Suomen lakiin on erikseen määritelty jätteitä koskeva laki eli jätelaki. Tämä laki määrää miten jätteet tulisi kierrättää, jotta ei syntyisi vaaraa tai haittaa terveydelle ja ympäristölle. Lain avulla voidaan myös vähentää jätteen määrää ja edesauttaa ettei luonnonvaroja tuhlata yltiömäisesti. Lain tarkoitus Kuva 8. Metallien elinkaari.¹⁶

(16)

15

on myös varmistaa toimiva jätehuolto ja estää roskaantuminen. Jätelaissa on myös kohta, jossa vel- voitetaan tuotteen myyjää ottamaan vastaan maksutta asiakkaalta käytöstä poistuneet tuotteet ja myös tiedottamaan asiasta selvästi. Tämä tarkoittaa siis sitä, että jos on ostamassa uutta älypuhelinta, jäte- laki velvoittaa puhelimia myyviä liikkeitä ottamaan vastaan maksutta vanhan puhelimen ja kier- rättämään sen vastuullisesti ja oikein. ¹⁷

Kotitalouksissa syntyvä jäte tulee suurimmaksi osaksi keittiöstä ja etenkin erilaisista ruokapakkauk- sista. Suurimmasta osasta pakkauksista löytyy merkintä, joka kertoo mitä materiaalia pakkaus on ja miten se kuuluu kierrättää. Kuvan 10 a ja c ovat esimerkkejä tuotteista, joissa on käytetty pakkaus- materiaalina useampaa kuin vain yhtä materiaalia. Yleisesti kierrättämistä kuvastaa kolmesta nuolesta koostuva kolmio, jossa nuolet osoittavat toisiaan ja kiertävät kehää. Kuvassa 9 on kyseinen kierrätys- merkki. Osassa tuotteista on kierrätysmerkin lisäksi tietoa siitä, mitä materiaalia tuote on ja mihin se kuuluu kierrättää. Metalliset tuotteet ovat useimmiten alumiinia tai terästä, jolloin lisämerkintänä käytetään numeroita 41 ja 40 sekä kirjainyhdisteitä ALU ja FE. Teräksestä valmistetuissa pakkauk- sissa on 40 ja FE lisämerkinnät kierrätysmerkin lisäksi ja alumiinisissa tuotteissa taas 41 ja AL. Ku- vassa 10 a, c ja d on teräksisen ja alumiinisen tuotteen kyljessä olevat merkinnät. Nämä tuotteet kuuluu lajitella metallinkeräysastioihin. Alumiinifolio kierrätetään myös metallinkeräykseen. Kuitenkin osassa alumiinisia pakkauksia, jotka ovat suurimmalta osalta juomatölkkejä, voi olla merkintä pantista. Kuvassa 10 b on kuva panttimerkistä. Näitä pakkauksia ei kuulu laittaa muun metallijätteen

Kuva 9. Kierrättämistä kuvastava merkintä.

Kuva 10. a) Viili purkista löytyvä kierrätys merkki kertoo miten muovi pikari ja alumiininen kansi kuuluu kier- rättää. b) Alumiinitölkeistä löytyvä pantista kertova merkintä. c) Suklaalevyn takaa löytyvä merkintä kierrättä- misestä. d) Ananaspurkin kyljessä oleva teräksestä kertova kierrätysmerkintä.

(17)

16

tavoin metallinkierrätykseen vaan palauttaa palautusautomaattiin kauppaan, jolloin palautetusta tuot- teesta saa takaisin tuotteessa ilmoitetun rahamäärän verran. Useimmiten alumiinitölkeistä saa 0,15 €.

5. Opetuskokonaisuus metallien ominaisuuksista ja kierrättä- misestä

Metallien ominaisuudet ja kierrätys -opetuskokonaisuus on tehty Sway-pohjalle. Pohjan tarkoitus on toimia opiskeluvälineenä, jonka avulla opiskelija pystyy itse tutustumaan kolmeen metalliin, mitä metalleja puhelimessa esiintyy sekä tekemään oman tutkimuksen jonkin esineen metalleista. Kuvassa 11 on Swayn pääotsikoista koostuva sisällysluettelo. Opetuskokonaisuus löytyy kokonaisuudessaan liitteestä 1 kuvina.

5.1. Opetuskokonaisuuden tarkoitus

Opetuskokonaisuudessa käydään läpi merkittäviksi metalleiksi luokitelluiden alumiinin, kuparin ja raudan ominaisuuksia, käyttökohteita ja sitä, miten metallit esiintyvät maaperässä. Tarkoituksena on, että opiskelija tutustuu tarkemmin näihin kolmeen metalliin, niiden ominaisuuksiin, erilaisiin sovelluksiin ja siihen millaisena metalli esiintyy luonnossa. Kuvassa 12 on kaksi esimerkki kohtaa opetuskokonaisuudesta, mitä metalleista kerrotaan. Metallien syventämisen lisäksi metallien kierrättäminen on toinen tärkeä aihe opetuskokonaisuudessa.

Kuva 11. Swayn opetuskokonaisuuden pääotsikot.

(18)

17

Kierrätys -kappaleen tarkoituksena on syventää opiskelijan ymmärrystä siitä, missä metalleja esiintyy, mitä niille tapahtuu matkalla ennen kuin niistä on valmistettu jokin tuote ja tärkeimpänä, miten käytetyn tuotteen elinkaarta voi omalla toiminnallaan jatkaa eli kierrättää tuote vastuullisesti. Puhe- limen sisältämien metallien läpi käymisen tarkoituksena on havainnollistaa opiskelijalle kuinka paljon erilaisia metalleja yksi tuttu laite voi sisältää ja samalla toimia esimerkkinä esineestä, jonka voi valita oman tutkielman kohteeksi. Lopuksi toteutettava tutkimus nivoo juuri opitut asiat yhteen. Tut- kimuksen laajuuden voi opettaja itse päättää. Tarkoituksena on, että opiskelija tutustuu jonkin esineen sisältämiin metalleihin kirjallisuuslähteitä käyttäen. Esineen voi valita pariston ja auton väliltä. Jos esine on pienempi, voi sille mahdollisuuksien mukaan tehdä pieniä tutkimuskokeita. Erillisiä kokeita ei ole kirjattu opetuskokonaisuuteen.

5.2. Opetuskokonaisuuden käyttö opetuksessa

Opetuskokonaisuutta voi käyttää opetuksessa kahdella tavalla. Ensimmäinen tapa on, että opiskelija opiskelee itsenäisesti kolmesta kotitaloudessa eniten käytetystä metallista sekä metallien kierrättämi- sestä. Kun opiskelija on opiskellut metalleista ja niiden kierrättämisestä, pääsee hän tutustumaan äly- puhelimestä löytyviin metalleihin ja niiden käyttökohteisiin kuvan ja taulukon avulla. Lopuksi opiskelija pääsee tekemään itse oman tutkimuksen valitsemastaan esineestä. Tutkimuskysymykset on ase- tettu valmiiksi samoin kuin tutkimuksen tavoitteet.

Toinen tapa on, että opettaja käyttää opetuskokonaisuutta osana opetusta ja valitsee haluamansa osat, jotka käy yhdessä opiskelijoiden kanssa läpi, ja mitkä osat opiskelijat voivat itsenäisesti opiskella.

Kuva 12. Kaksi esimerkki kohtaa opetuskokonaisuudessa olevista teksteistä. a) Kuparin esiintyminen maaperässä. b) Raudan kemiallista perustietoa.

(19)

18

Lopussa olevia tutkimuskysymyksiä tai -tavoitteita opettaja voi käyttää joko sellaisenaan, poimia haluamansa tai kokonaan muokata omat. Kuvassa 13 on opetuskokonaisuuteen tehdyt tutkimusta- voitteet ja -kysymykset.

5.3. Swayn ominaisuuksia

Sway on yksi Microsoft Officen sovelluksista. Sen avulla voi itse tehdä nettisivun näköisiä esitelmiä.

Näitä esitelmiä pystyy Swayssa ajastamaan, jolloin esitys etenee itsestään pikku hiljaa. Sway -pohjaan pystyy liittämään valokuvia, videoita, äänitiedostoja ja tekstiä. Tekstilaatikoiden kokoa tai muo- toa ei voi itse muokata. Ainoastaan voi valita onko teksti otsikko, väliotsikko vai pelkkää tekstiä.

Tekstissä pystyy kursivoimaan tai lihavoimaan sanoja. Erilaisten listojen tekeminen onnistuu myös tekstiin. Kuvista pystyy itse valitsemaan kuvan kohokohdat, jotka ovat tärkeitä kuvassa. Useamman

Kuva 13. Opetuskokonaisuuden tutkimuskysymykset ja -tavoitteet.

(20)

19

kuvan pystyy lisäämään pinoksi, jota voi sitten pinoa napsauttamalla ”selata eteenpäin”. Kahta kuvaa voi myös vertailla keskenään liikuttelemalla pystypalkkia kuvien päällä oikealle ja vasemmalle, jolloin vuoroin toinen kuva näkyy enemmän ja vuoroin toinen. Swayn muokkausnäkymä ja valmis esi- telmä näyttävät aivan erilaiselta. Muokkausnäkymässä teksti- ja kuvakortit näkyvät selkeinä laati- koina, joita voi lisätä tai siirrellä yhden kokonaisuuden sisällä kuten haluaa. Kokonaisuudet numeroi- daan järjestyksessä riippuen siitä, onko kyse pääotsikosta vai väliotsikosta. Kuvassa 14 a) on muok- kausnäkymästä kuva ja kuvassa 14 b) on sama kohta esitelmän puolelta.

6. Johtopäätökset

Aiheena metallien ominaisuudet ja kierrätys on tällä hetkellä todella ajankohtainen, varsinkin metallien kierrätys näkökulmasta katsottuna. Maailma kehittyy koko ajan eteenpäin ja uusia teknologian sovelluksia kehitellään paljon. Yhä useampaan kehittyneempään teknologian laitteeseen tarvitaan esimerkiksi harvinaisia maametalleja niiden erilaisten ominaisuuksien takia. Tästä syystä kierrätys ja sen kehittäminen paremmaksi ja tuottavammaksi ovat tämän päivän tärkeimpiä aiheita, sillä jo sana

”harvinainen” kertoo, ettei tiettyjä maametalleja ole maailmassa yllin kyllin tuhlattavaksi. Erilaisia kierrätysprosesseja tutkitaan ja kehitetään tuottavammiksi koko ajan ja tulevaisuudessa tätä prosessia tullaan varmasti vielä kehittämään entistä paremmaksi.

Metallien ominaisuudet ovat kierrätyksen kannalta erittäin tärkeitä. Jotta haluttu metalli saadaan talteen kierrätysprosessissa, on tiedettävä, miten metalli eroaa ominaisuuksiltaan toisista metalleista.

Myös tulevaisuuden erilaisten teknologisten sovellusten ja maapallon varantojen riittävyyden kannalta on tärkeää tuntea ja tutkia eri metallien ominaisuuksia. Pelkkä eri metallien ominaisuuksien

Kuva 14. a) Sway-pohjasta muokkausnäkymä, josta näkee kuinka kuvat ja teksti lisätään laatikoissa eri osioi- den alle. Swayssa laatikoista käytetään nimitystä kortti. b) Sama kohta Swayssa, mutta vain lukunäkymän puolelta.

(21)

20

tutkiminen ei ole juuri tällä hetkellä niitä tärkeimpiä tutkimusten kohteita, mutta uskon, että tulevaisuuden kehityksen myötä tarvitaan erilaisia menetelmiä, joilla voidaan vertailla eri metallien ominaisuuksia keskenään.

Lukion opetussuunnitelman perusteet 2019 tavoitteet toteutuvat opetuskokonaisuudessa. Kemian mo- duuli viiden yhtenä tavoitteena on tutustua merkittäviin metalleihin, joista Maol ry antaa esimerkiksi alumiinin, kuparin ja raudan. Näihin kolmeen tutustutaan tarkasti opetuskokonaisuudessa. Maol ry nostaa tavoitteissa esille myös esimerkit elektroniikkateollisuudesta. Puhelin ja sen sisältämät metallit toimivat erittäin hyvänä ja opiskelijoita lähellä olevana esimerkkinä elektroniikkateollisuuden tuotteista. Yksi moduulin päätavoitteista, joka nousee esille jo moduulin nimessä, käydään opetuskokonaisuudessa tarkasti läpi nimittäin kiertotalous ja kierrättäminen. Metallien kierrättämisen tärkeys myös energian kulutuksen kannalta tulee esille opetuskokonaisuudessa. Moduulin aikana tavoitteena on myös, että opiskelija suunnittelee ja toteuttaa itse tutkimuksen. Opetuskokonaisuuden työksi aja- teltu tutkimus tukee tätä tavoitetta ja toimii helppona ensimmäisenä tutkimusaiheena opiskelijalle.

Sway -pohja toimii hyvin toisenlaisena vaihtoehtona PowerPoint -esitykselle. Sen erilaiset vaihtoeh- dot asetella esimerkiksi kuvia elävöittävät tekstiä paljon. Swayn helppokäyttöisyys ja samanaikainen ohjeistaminen tekevät Swaystä helposti lähestyttävän. Erilaiset teemat ja kirjanvaihtoehdot tuovat oman lisänsä Swayn ulkonäköön. Tekstilaatikoiden tai kuvien lisääminen on erittäin yksinkertaista ja koska vaihtoehtoja ei ole kuitenkaan liikaa, ei aikaa kulu kuvien ja tekstien sommitteluun. Kuvien ja tekstien asettelun valmiissa esitelmässä tapahtuu automaattisesti eikä siihen pysty itse juurikaan vai- kuttamaan. Koska tekstien ja kuvien asettelua ei ole mahdollista itse tehdä, on teksti katkaistava kah- teen osaan ja kuva aseteltava näiden väliin. Kappalejakojen tekeminen yhteen tekstilaatikkoon ei mie- lestäni ollut helppoa, joten suosin kuvan avulla tekstin katkaisemista omiin kappaleisiin. Matemaat- tisten aineiden, kuten kemian, esityksiä tai tässä tapauksessa opetuskokonaisuuden tekeminen Swayhin tuotti hieman hankaluuksia, sillä Swayssa ei ole mahdollista lisätä tekstiin ylä- tai alaindek- sejä. Ylä- ja alaindeksejä tarvitaan todella paljon kemiassa erilaisten reaktioyhtälöiden ja elektroni- konfiguraatioiden esittämiseen. Ratkaisin kuitenkin ongelman lisäämällä reaktioyhtälöt ja elektroni- konfiguraatiot kuvina Swayhin. Ulkonäöltään sain Swayn näyttämään kaikesta huolimatta miellyttä- vältä.

Kaikkein tärkeimpänä pidän, että pienelektroniikkalaitteiden, kuten älypuhelimien tai kannettavien tietokoneiden, sisältämien metallien ja varsinkin harvinaisten maametallien määrät tulisi tuoda enem- män esille, jotta ihmiset ymmärtäisivät kierrättämisen tärkeyden. Vaikka kierrätettävistä laitteista saataisiin lähes kaikki metallit talteen, ei se yksin riitä, sillä ihmisten on myös ymmärrettävä elektro- niikka laitteiden kierrättämisen tärkeys, jotta laitteet päätyvät oikeaan kierrätysastiaan.

Yleisesti kaiken kierrättämisetä kyllä puhutaan paljon, mutta monella saattaa unohtua, että niinkin arkipäiväinen esine kuin älypuhelin sisältää todella paljon erilaisia metalleja. Metallipurkit ja -kannet löytävät kyllä tiensä metallinkierrätysastiaan, mutta yhtä tärkeää olisi älypuhelimien löytää tiensä oikeaan kierrätysastiaan pöytälaatikon nurkan sijasta.

(22)

21

7. Viitteet

(1) Opetushallitus, Lukion opetussuunnitelman perusteet 2019, s.58-261.

(2) MAOL ry, Kemian tukimateriaali, 2019, s.21-23.

(3) Hatch, J. E. Aluminum: Properties and Physical Metallurgy, Materials Park, Ohio: ASM In- ternational, 1984, s. 4-243.

(4) CRC Handbook of Chemistry and Physics, 95. painos; Haynes, W. M., Lide, D. R., Bruno, T.

J., Toim.; Taylor & Francis: Boca Raton, 2014; s. 727-743, 1914

(5) Teknologiateollisuus ry, Alumiini, 2. tarkistettu painos: Ecopaino Oy, Lahti, 2004.

(6) Chatterjee, K. K. Uses of metals and metallic minerals, 1. painos, New Age International:

New Delhi, 2007, s.3-166.

(7) Benvenuto, M. A. Metals and alloys: industrial applications, De Gryter: Boston, Berliini, 2016 s.5-75.

(8) Housecroft, C. H.; Sharpe, A. G. Inorganic chemistry, 2. painos; Pearson Education Limited:

England, 2005, s. 617-639.

(9) Schlesinger, M. E.; King, M. J.; Sole, K. C.; Davenport, W. G. Extractive metallurgy of cop- per, 5. painos, Elsevier: Amsterdam, Boston, 2011, s. 1-149.

(10) Ghosh, S. Electroless copper deposition: A critical review. Thin Solid Films. 2019, 669 (No- vember 2018), 641-658.

(11) Tan, Q.; Li, J. Recycling metals from wastes: A novel application of mechanochemistry.

Environ. Sci. Technol. 2015, 49 (10), 5849−5861.

(12) Müller, A. The chemistry of the mobile phones Nokia Nuron 5230, Nokia 5130 and Sony Ericson W595, Geological Survey of Norway, 2013.

(13) Gu, F., Summers, P. A. & Hall, P. Recovering materials from waste mobile phones: Recent technological developments. J. Clean. Prod. 237, (2019).

(14) Christian, B.; Romanov, A.; Romanov, I.; Turbini, L. J. Elemental compositions of over 80 cell phones, Journal of Electronic materials, 2014, Vol. 43, No.11.

(15) Ismael, M. R. C.; Kwaśniewska, D.; Regel-Rosocka, M.; Reis, M. T. A.; Rzelewska, M.;

Staszak, K.; Staszak, M.; Tylkowski, B.; Wieczorek, D.; Wieszczycka, K. Metals in Wastes, De Gruyter: Berliini, 2018, s.1-193.

(16) Boliden, Metals for modern life, TMG Tabergs.

(23)

22

(17) Ympäristöministeriö, Jätelaki, 1.1.2020, Luku 6, 56§ ja 57§, jätelaki viittaukset löytyvät si- vulta https://www.finlex.fi/fi/laki/ajantasa/2011/20110646#L6 (avattu: 20.10.2020).

8. Liitteet

Liite 1. Opetuskokonaisuus Metallien ominaisuudet ja kierrätys Lisätietoja opetuskokonaisuudesta saat erika.esselstrom@gmail.com.

(24)

23

Liite 1. Opetuskokonaisuus Metallien ominaisuudet ja kierrätys

(25)

24

(26)

25

(27)

26

(28)

27

(29)

28

(30)

29

(31)

30

(32)

31

(33)

32

(34)

33

(35)

34

(36)

35

(37)

36