Karosseristål er renset, legert jern – styrket med lure tilsettinger. Jern og alt det andre rundt oss – og i bilen – er stjernestøv. Du også – og du har minst 35 grunnstoffer i bilen!
Bildet øverst: Det var en supernova som en gang eksploderte og skapte Krabbetåken. For noen år siden. Og da skapte braket mye av det samme som du har i bilen – av supersmellen fikk vi jern og karbon og gull og sølv … (Foto: NASA)
Av Stein Bekkevold
Ut over jern og kobber og plast og lettmetaller som aluminium og magnesium, kan det finnes så mange som 40 grunnstoffer av de 80 vanligste i grunnstofftabellen i en moderne bil – men oftere rundt 35.
Se her: Stål er renset jern – med litt karbon, og er dessuten tilsatt silisium, og kanskje titan, niob og bor. Ellers i bilen har du gull og sølv og aluminium og magnesium, tungmetallet mangan, snodige saker som dysprosium, yttrium, barium – og andre eksotiske.
Platina, palladium og rhodium har du også – i katalysatoren, og noen dieselbiler har oksygenmettet cerium på egen tank for å få full katalytisk avgassrensing.
Jern over alt
Først: Et grunnstoff er et stoff der atomet er alene, eller to like kan sitte sammen – hydrogen er H2 og jod er I2. Alle høstes som råstoff og nesten alle må foredles. Moderne biler har motor av aluminium (Al). Dette er det tredje vanligste grunnstoffet etter oksygen og silisium. Styrket med andre grunnstoffer – særlig silisium og noen ganger litt jern (!) og titan, har Al størst styrke (fasthet) av alle metaller, i forhold til vekt – og pris.
Særlig er resirkulert aluminium gunstig, og dét blir det mer og mer av. Norsk Hydro i Holmestrand er store her. Aluminium som skal ha god styrke, og samtidig være OK å støpe – lettflytende – må være legert med silisium.
Og: Det er mer og mer plast i moderne biler. Plastene er lette, og nå er de også sterke nok. Og termoplast kan vi smelte om og resirkulere. Plast består av mange tusen ulike blandinger av grunnstoff som karbon (C), og hydrogen (H), og noen ganger oksygen (O2) – og klor (Cl), som i PVC. Og i bordsalt …
Titan
er bedre enn aluminium der du ønsker lav vekt og høy styrke – men stoffet er dyrt. Beryllium er dyrt som sølv, men sterkt og hardt som stål, og brukes i kampfly og romfart, og i bilens elektriske system. Bor er fint i permanentmagneter med neodym, og i stål for å øke herdbarheten; bor-legert stål gir robuste midt- og hjørnestolper. Her var Ford tidlig ute, for å senke bil-vekt, forbruk og utslipp. Uten å miste sikkerheten.
Gallium-arsenid og gull brukes i halvledere, av og til med indium. Kobolt styrker stål, mens kobber er supert i elektriske ledere; sølv leder strøm enda bedre, men er dyrere.
Magnesium er lettstøpt og renner som vann inn i formens alle kroker; det er svært lett, men også mykt og forsterkes gjerne med aluminium, mens mangan gjør stål seigere.
Nikkel gir rustfritt stål sammen med krom – og krom brukes for å forbedre enkelte stål, mens niob gir små, fine korn og gjør stålet sterkere. Fordi det da har færre mikrosprekker.
I en helt vanlig bil kan det være så mye som 10 000 deler, alle er laget av et eller annet grunnstoff, eller satt sammen av opptil flere – bilen din er ikke annet enn foredlet stjernestøv! (Foto: GM)
Palladium og osmium
Slik kunne vi fortsette. I en moderne bil finnes det altså rundt 35 grunnstoffer; platina må som nevnt til i katalysatorer sammen med rhodium og kanskje palladium, sink beskytter stål slik at det ruster saktere eller ikke i det hele tatt, i de fleste vanlige batterier er det bly og oksygen, i noen få er det nikkel og kadmium – i en elbil fins klodens letteste metall litium (0,53 gram/cm3) gjerne sammen med poler av kobolt og karbon; palladium og osmium brukes i el-kontakter, zirkonium i ventiler – og yttrium gir rødfarge til displayene.
Fosfor brukes i lagermetall sammen med kobber og tinn. Tinn brukes jo også som loddemetall, noen ganger sammen med bly. Indium finner du i halvledere. Tinn, kobber og sink skaper legeringer for lagermetall. Molybden gjør stål sterkere. Vismut brukes i smeltesikringer og wolfram styrker spesialstål på utrolig måte.
Er det ikke utrolig?
Plast som glass
I noen frontlykter – der glasset nå er polykarbonat med mye C og H – er grunnstoffet xenon, mens et annet stoff reduserer dieselmotor-utslipp: Cerium bærer oksygen til etterbrenneren og renser avgassen. Systemet ad-blue fjerner NOx og består av vann og urea. Urea lages i en reaksjon med ammoniakk NH3 og karbondioksid CO2. Som når kroppen lager urin …
Antimon og arsen brukes i elektronikk, mens beryllium og kopper blir elektriske kontakter. Gadolinium brukes i fargedisplay, silisium, bor og jern blir fjærstål, mens fluor brukes i teflon, og med fosfor oppnår vi fosfatering av karosseriet før lakkering. Lakken er i nå en plast, altså enda flere C og H som til sammen bygger flotte sjikt av akryl …
Stjernestøv
Det rareste er vel at grunnstoffene ble skapt i fisjon og fusjon for milliarder av år siden, særlig i eksploderende stjerner (novaer) som i generasjon etter generasjon, smell etter smell – med massivt trykk og utrolig varme tvang universets hydrogen til å bli helium, karbon, nikkel, jern og alt det andre: Vi er alle laget av stjernestøv, det er også bilen din.
De enda finere og dyrere atomene ble til da generasjoner av utbrente kjempesoler – nøytronstjerner – falt sammen i gigantiske eksplosjoner bare overgått av selve Ur-braket, The Big Bang.
Og vi består av atomer, alle som en. A-tomos er gresk, og betyr ikke-delelig, navnet ble gitt av filosofen Demokrit rundt år 400 f.Kr.
Atomet består av en proton/nøytronkjerne av grunnstoffet, med en sky av elektroner og sånt rundt seg. Det er elektriske ladninger som holder kjerne og elektroner sammen – men kjemi som gir atomet karakter. Og det som holder atomer sammen slik at de kan danne et molekyl (som vann, H2O) er snåle kovalente bindinger. Og det som holder molekylenesammen er gjerne sterke hydrogenbindinger, eller andre rare fenomen. Det er da ganske snodig, det hele?
