Температура плавления и кипения золота
Более необходимыми физическими качествами металлов, являются их точки плавления. Познание этого параметра дозволяет отлично соединять разные составляющие и создавать комфортные, долговременные и качественные сплавы. Для всякого вида металлов существует собственный порог, при котором они перебегают из одной формы вещества в другую. При определённой температуре они начинают расплавляться, переходя от твёрдого состояния к водянистому. Если температура добивается критичного значения, то сплав будет поступать в газообразное состояние, другими словами начинается процесс испарения.
Точка температуры плавления золота, температура плавления сплавов
По нраву действия температуры, все сплавы делятся на три группы.
- Плавкие. Эта группа включает сплавы, которые плавятся при температуре ниже 600 °C. Примеры: натрий, цинк, висмут, гал, олово, цезий и остальные.
- Среднеплавкие. Плавятся в границах 600−1600 °C.
- Устойчивые. Наиболее 1600 °C. Примеры: титан, вольфрам, хром и остальные.
Возникает резонный вопросец, при какой температуре плавится золото? Точка плавления Au в чистом виде составляет 1063 °C, потому его можно отнести ко 2-ой группе.
Необходимо подчеркнуть, что эта систематизация применима лишь для незапятнанных металлов. Когда дело доходит до сплавов, значения изменяются, и могут различаться от исходного.
Точка кипения металлов намного выше, чем в обозначенных параметрах. К примеру, если температура плавления этого великодушного сплава составляет 1063 °C, то точка кипения добивается 2947 °C. Разница практически вдвое!
Au: общий обзор
Аурум либо золото — это 79-й элемент в повторяющейся таблице Менделеева. Атомная масса составляет 196,96654 а. е. м. (г/моль). Находится в первой группе повторяющейся таблицы, относится к драгоценным сплавам, совместно с:
- платиной;
- серебром;
- палладием.
Исходя из убеждений, хим реакции инертна. Никаких ярко выраженных реакций не возникает. Владеет специфичными физическими качествами, которые разрешают применять его в ювелирных изделиях, технологии и индустрии.
Физические характеристики Au
Что такового особого в этом сплаве, сияние которого завлекает людей в протяжении почти всех веков и стал эмблемой денежного благоденствия в мире?
- Цвет. Для незапятнанного золота он характеризуется прекрасным темно-жёлтым цветом с соответствующим железным блеском. В водянистом состоянии сплав имеет бледно-зелёный цвет. Пары его жёлто-зелёного цвета.
- Твёрдость. Это мягенький сплав. В шкале твёрдости (шкала Мооса) показатель составляет 2,5−3.
- Температура плавления Au — 1063 °C.
- Электропроводность не плохая, 75% относительно меди в качестве сверхпроводника.
- Теплопроводимость и теплоёмкость хорошие. Золотые изделия стремительно греются и стремительно остывают.
К свойствам, которые разрешают отнести золото к ценным сплавам, относят:
- пластичность;
- плотность.
Плотность сплава
Само понятие плотность, значит вес вещества на единицу объёма. Этот драгоценный сплав имеет огромное значение этого параметра. К примеру, половина стакана незапятнанного золотого песка, будет иметь массу около 1 тыс. гр.
Плотность золота, очищенная от примесей, составляет 19,3 г/см 3 . Говоря о промышленных, естественных породах золота, плотность несколько ниже от 18 до 18,2 г/см 3 . Этот показатель дозволяет технологически прибыльно извлекать сплав из горных пород, и делает золото драгоценным.
Ковкость и пластичность
Точка температуры плавления золота, также его высочайшая пластичность, делают его комфортным и преданным в руках людей. Тончайшие листы из золота, которыми покрывают церковные купола, предметы интерьера и дизайна, не теряют броского и прекрасного блеска. Из 1-го грамма, этого необычного сплава, быть может сделана весьма узкая проволока, длина которой будет близка к 3 тыс. м. Золото не меняет собственных параметров при:
- сжатии;
- скручивании;
- шлифовании;
- прокатки;
- растяжении.
Естественно, таковой набор физических параметров не мог оставаться незамеченным людьми, и потому золото употребляется в разных областях науки, техники и индустрии.
Распространение Au в природе
79 элемент повторяющейся таблицы Менделеева, достаточно обширно распространён в природе, но в маленьких количествах. Девяносто девять процентов этого сплава, находящегося в самородном виде, заключено в недрах планетки. Но в рассеянном виде. По ориентировочным подсчётам от 5 до 10 млрд тонн находится в мировом океане, его содержание варьируется от 32 до 64 мг на одну тонну морской воды.
Не считая того, Au содержится, в растениях и звериных. Так, в 100 граммах кукурузы содержится 0,5 мкг великодушного сплава, а в человеке около 10 мг.
Область внедрения
Люди научились добывать Au для собственных потребностей. Но где оно употребляется?
- Основная ветвь — это, естественно же, ювелирные изделия. Прекрасные декорации из разных сплавов золота являются главной индивидуальностью денежного богатства практически каждой дамы. Они дарятся возлюбленным, их инвестируют, ими восторгаются и ценят.
- Бытовая техника. Температура плавления золота, платины и палладия, никеля и остальных металлов делает их неподменными в техническом применении. Au владеет высочайшей ковкостью и пластичностью в сочетании с хим инертностью дозволяет применять этот сплав в мелких деталях. В телефонах, телеках, калькуляторах и остальных электрических устройствах.
- Золото — является твёрдой валютой по всему миру, которое никогда не обесценивается. Чтоб не страшиться инфляции и дефолта, почти все сохраняют свои сбережения в виде железных слитков.
- Заслуги за заслуги в разных видах спорта и играх проводятся в золоте, серебре и бронзе, что ещё раз подчёркивает их высшую ценность.
Сплавы золота
Изделия, выполненные из великодушного сплава, делают его не только лишь пользующимся популярностью, да и присваивают ему определённые характеристики. Ювелирные изделия, выполненные из незапятнанного золота, просто деформируются, подвержены царапинам и истёртостям. Потому нередко употребляются сплавы с иными элементами повторяющейся таблицы, позволяющими избежать этих недочетов.
- Золото 585 пробы. Этот сплав является самым продаваемым в нашей стране и за рубежом. В состав сплава заходит: 58,5% — незапятнанное золото, 34% меди, 7,5% — серебро. Точка плавления составляет 585−840 °С, что намного меньше, чем в случае с незапятнанным прототипом. Но в целом характеристики сплава существенно лучше. Медь употребляется для роста прочности и твёрдости. Но, если её очень много, то изделие будет подвержено коррозии.
- Золото 999. По существу незапятнанный сплав с маленьким количеством меди. Потому температура плавления 999 пробы возрастает по сопоставлению с предшествующим индексом. Составляет 1063 °C, это те же значения, что и незапятнанного вещества. Изделия из этого мягенького сплава, способны к деформации, потому требуют кропотливой обработки и проявления большенный осторожности.
Что описывает цвет золотых украшений?
Какой цвет приобретёт производимое украшение зависит от типа компонент в сплаве и их процентном соотношении. Красноватый колер будет иметь продукт, в каком золото и серебро составляют по 25% соответственно, а медь 50%. Белоснежный цвет — если в сплав входят палладий, никель, серебро. Зелёный — серебро и медь. Розовое — серебро, палладий и медь.
Температура плавления цветных и темных металлов
В металлургической индустрии одним из главных направлений считается литье металлов и их сплавов из-за дешевизны и относительной простоты процесса. Отливаться могут формы с хоть какими очертаниями разных габаритов, от маленьких до больших; это подступает как для массового, так и для личного производства.
Литье является одним из древних направлений работы с сплавами, и начинается приблизительно с бронзового века: 7−3 тысячелетия до н. э. С того времени было открыто огромное количество материалов, что приводило к развитию технологии и увеличению требований к литейной индустрии.
В наши деньки существует много направлений и видов литья, различающихся по технологическому процессу. Одно остается постоянным — физическое свойство металлов перебегать из твердого состояния в жидкое, и принципиально знать то, при какой температуре начинается плавление различных видов металлов и их сплавов.
Процесс плавления сплава
Данный процесс обозначает собой переход вещества из твердого состояния в жидкое. При достижении точки плавления сплав может находиться как в жестком, так и в водянистом состоянии, предстоящее возрастание приведет к полному переходу материала в жидкость.
То же самое происходит и при застывании — при достижении границы плавления вещество начнет перебегать из водянистого состояния в жесткое, и температура не поменяется до полной кристаллизации.
При всем этом следует держать в голове, что данное правило применимо лишь для незапятнанного сплава. Сплавы не имеют точной границы температур и совершают переход состояний в неком спектре:
- Солидус — линия температуры, при которой начинает расплавляться самый легкоплавкий компонент сплава.
- Ликвидус — окончательная точка плавления всех компонент, ниже которой начинают появляться 1-ые кристаллы сплава.
Буквально измерить температуру плавления таковых веществ нереально, точкой перехода состояний указывается числовой просвет.
Зависимо от температуры, при которой начинается плавление металлов, их принято делить на:
- Легкоплавкие, до 600 °C. К ним относятся олово, цинк, свинец и остальные.
- Среднеплавкие, до 1600 °C. Большая часть всераспространенных сплавов, и такие сплавы как золото, серебро, медь, железо, алюминий.
- Тугоплавкие, выше 1600 °C. Титан, молибден, вольфрам, хром.
Также существует и температура кипения — точка, при достижении которой расплавленный сплав начнет переход в газообразное состояние. Это весьма высочайшая температура, обычно, в 2 раза превосходящая точку расплава.
Воздействие давления
Температура плавления и равная ей температура затвердевания зависят от давления, возрастая с его увеличением. Это обосновано тем, что при повышении давления атомы сближаются меж собой, а для разрушения кристаллической сетки их необходимо отодвинуть. При завышенном давлении требуется большая энергия термического движения и соответственная ей температура плавления возрастает.
Есть исключения, когда температура, нужная для перехода в жидкое состояние, при завышенном давлении миниатюризируется. К таковым субстанциям относят лёд, висмут, германий и сурьма.
Таблица температур плавления
Хоть какому человеку, связанному с металлургической индустрией, будь то сварщик, литейщик, плавильщик либо ювелир, принципиально знать температуры, при которых происходит расплав материалов, с которыми он работает. В нижеприведенной таблице указаны точки плавления более всераспространенных веществ.
Таблица температур плавления металлов и сплавов
Заглавие | T пл, °C |
---|---|
Алюминий | 660,4 |
Медь | 1084,5 |
Олово | 231,9 |
Цинк | 419,5 |
Вольфрам | 3420 |
Никель | 1455 |
Серебро | 960 |
Золото | 1064,4 |
Платина | 1768 |
Титан | 1668 |
Дюралюминий | 650 |
Углеродистая сталь | 1100−1500 |
Чугун | 1110−1400 |
Железо | 1539 |
Ртуть | -38,9 |
Мельхиор | 1170 |
Цирконий | 3530 |
Кремний | 1414 |
Нихром | 1400 |
Висмут | 271,4 |
Германий | 938,2 |
Жесть | 1300−1500 |
Бронза | 930−1140 |
Кобальт | 1494 |
Калий | 63 |
Натрий | 93,8 |
Латунь | 1000 |
Магний | 650 |
Марганец | 1246 |
Хром | 2130 |
Молибден | 2890 |
Свинец | 327,4 |
Бериллий | 1287 |
Одолеет | 3150 |
Фехраль | 1460 |
Сурьма | 630,6 |
карбид титана | 3150 |
карбид циркония | 3530 |
Галлий | 29,76 |
Кроме таблицы плавления, существует много остальных вспомогательных материалов. К примеру, ответ на вопросец, какова температура кипения железа лежит в таблице кипения веществ. Кроме кипения, у металлов есть ряд остальных физических параметров, как крепкость.
Крепкость металлов
Кроме возможности перехода из твердого в жидкое состояние, одним из принципиальных параметров материала является его крепкость — возможность твердого тела сопротивлению разрушению и необратимым изменениям формы. Главным показателем прочности считается сопротивление возникающее при разрыве заготовки, за ранее отожженной. Понятие прочности не применимо к ртути, так как она находится в водянистом состоянии. Обозначение прочности принято в МПа — Мега Паскалях.
Есть последующие группы прочности металлов:
- Некрепкие. Их сопротивление не превосходит 50МПа. К ним относят олово, свинец, мягкощелочные сплавы
- Крепкие, 50−500МПа. Медь, алюминий, железо, титан. Материалы данной группы являются основой почти всех конструкционных сплавов.
- Прочные, выше 500МПа. К примеру, молибден и вольфрам.
Таблица прочности металлов
Сплав | Сопротивление, МПа |
---|---|
Медь | 200−250 |
Серебро | 150 |
Олово | 27 |
Золото | 120 |
Свинец | 18 |
Цинк | 120−140 |
Магний | 120−200 |
Железо | 200−300 |
Алюминий | 120 |
Титан | 580 |
Более всераспространенные в быту сплавы
Как видно из таблицы, точки плавления частей очень разнятся даже у нередко встречающихся в быту материалов.
Так, малая температура плавления у ртути -38,9 °C, потому в критериях комнатной температуры она уже в водянистом состоянии. Конкретно сиим разъясняется то, что бытовые указатели температуры имеют нижнюю отметку в -39 градусов Цельсия: ниже этого показателя ртуть перебегает в жесткое состояние.
Припои, более всераспространенные в бытовом применении, имеют в собственном составе значимый процент содержания олова, имеющего точку плавления 231.9 °C, потому большая часть припоев плавится при рабочей температуре паяльничка 250−400°C.
Кроме этого, есть легкоплавкие припои с наиболее низкой границей расплава, до 30 °C и используются тогда, когда небезопасен перегрев спаиваемых материалов. Для этих целей есть припои с висмутом, и плавка данных материалов лежит в интервале от 29,7 — 120 °C.
Расплавление высокоуглеродистых материалов зависимо от легирующих компонент лежит в границах от 1100 до 1500 °C.
Точки плавления металлов и их сплавов находятся в весьма широком температурном спектре, от весьма низких температур (ртуть) до границы в несколько тыщ градусов. Познание этих характеристик, а так же остальных физических параметров весьма принципиально для людей, которые работают в металлургической сфере. К примеру, познание того, при какой температуре плавится золото и остальные сплавы понадобятся ювелирам, литейщикам и плавильщикам.
Главные характеристики ртути и температура плавления
Температура плавления ртути охарактеризовывает момент перехода сплава из твердого состояния в жидкость. Характеристики живого серебра (argentum vivum в переводе с латинского) расширяют границы внедрения сплава в различных сферах производства с учетом мер сохранности, связанных с его внедрением.
Распространенность в природе
В земной коре концентрация хим элемента низкая. Ртутные рудные минералы содержат до 2,5% живого серебра. Это различает их от остальных пород. В главном меркурий находится в рассеянной форме, и только часть находится в месторождениях.
В магматических породах долевое содержание живого серебра равно меж собой, а в осадочных толщах большие концентрации сплава сосредоточены в глинистых минералах. Воды Мирового океана содержат 0,1 мкг/л меркурия.
Высочайшая степень ионизации описывает индивидуальности сплава:
-
- восстанавливаться до состояния самородного элемента;
- устойчивость к кислотной среде и кислороду.
Хим элемент находится в составе сульфидных минералов (сфалерит, реальгар). Этот сплав является индикатором месторождений ртути и укрытых рудных тел. В поверхностных критериях живое серебро и киноварь не растворяются в воде, но при наличии серной кислоты, озона содействует повышению показателя растворимости минералов.
Меркурий владеет хорошими сорбционными качествами. В природе существует около 20 минералов, содержащих этот сплав, но промышленная добыча делается на месторождениях киновари.
Одно из огромнейших месторождений находится в Испании. Разработка производства сплава предугадывает обжиг киновари с следующей конденсацией и сбором паров ртути.
Физические и хим характеристики живого серебра
Ртуть (меркурий) имеет неповторимые хим и физические индивидуальности, что дозволяет ее использовать в разных сферах. Но в то же время ее испарения небезопасны для человека. Как уже упоминалось, ее именуют {живым} серебром, она по цвету припоминает лунный сплав.
Меркурий владеет переходными качествами, при комнатной температуре он остается в водянистом состоянии. Живое серебро просто образует с иными материалами твердые и водянистые сплавы (амальгамы). Более пользующимися популярностью являются соединения золота и серебра.
Какова температура плавления ртути? Живое серебро начинает расплавляться при отрицательной температуре -38,83°C. При +18°C она испаряется, а закипает при +356,73°C.
Хим элемент является диамагнетиком, и в случае необходимости собрать его магнитом нереально. Он хорошо проводит ток, потому в свое время его применяли при изготовлении реле и выключателей.
Плотность живого серебра при обычных критериях составляет 13,5 г/см³. Этот хим элемент владеет устойчивостью в сухом воздухе, окисляется лишь при нагревании выше +300°C. Опосля долгого хранения на открытом воздухе на поверхности появляется пленка из оксидов компонент, содержащихся в главном материале в качестве примесей.
При нагревании вступает в реакцию с кислородом, образуя оксид красноватого цвета. Сплав малоактивный, не реагирует с смесями кислот, но растворяется в королевской водке. При нагревании в серной кислоте образует сульфат ртути.
Сферы использования живого серебра
Ртуть применяется для производства четких измерительных устройств для определения температуры и давления. Сейчас в химическом производстве обширно употребляются ртутные выпрямители тока.
В мед отрасли для проведения профилактических работ в качестве источников ультрафиолетового диапазона используются ртутные (газоразрядные) лампы, всем известные градусники для измерения температуры тела содержат этот хим элемент.
В связи с тем, что меркурий токсичен, его не употребляют для производства мед препаратов. Хотя до середины 70-х годов ее интенсивно применяли для производства мази от педикулеза.
Измерительные приборы для низкотемпературных критерий содержат амальгаму таллия, которая в отличие от незапятанной ртути застывает при температуре – 60°C. Сочетание 2 ядовитых металлов существенно расширяет границы использования.
За рубежом кипящую ртуть употребляют в качестве охладителя. Ее преимущество поддерживать постоянную температуру дозволяет активно отводить тепло от места катализатора. Для роста коэффициента отдачи в ртуть добавляют натрий для образования амальгамы.
С целью размягчения кадмия, олова и серебра меркурий употребляют в стоматологии при изготовлении пломб. Ранее ее применяли для золочения деталей часов и ювелирных изделий, а амальгамы золота и серебра использовались при производстве зеркал.
Живое серебро применяется в качестве катода для извлечения ряда активных компонент электролитическим методом, также для переработки вторичного алюминия.
Есть технологии извлечения золота из россыпей с внедрением характеристики хим элемента создавать амальгаму с великодушным сплавом. Этот способ был обширно всераспространен в Индии, где в местах предполагаемого скопления золота проделывали особые углубления, в которые заливали железную ртуть. Через некое время вытаскивали амальгаму, и методом выпаривания извлекали золото.
В нефтеперерабатывающей индустрии для регулировки температурных действий употребляют пары ртути. В сельском хозяйстве ее употребляют для подготовки семян к посеву.
С давнешних времен и сейчас соли меркурия употребляют при изготовлении фетра, дублении кожи в качестве катализатора органического синтеза.
В прошедшем ртуть не числилась вредным веществом, ее применяли для исцеления от недугов. В Средневековье алхимики употребляли меркурий в поисках философского камня и перевоплощения ее в золото.
Ртуть небезопасна для человека, она токсична и даже в жалких концентрациях плохо влияет на иммунную систему, почки, глаза, кожу и пищеварительный тракт.
Кипение и плавление сплава
Разработка физико-химических исследовательских работ при критериях больших температур разглядывает давление плавления сплава при различных температурах. Точность опытов обеспечивает применение на практике параметров хим элемента № 80.
Для измерения температуры выше +360°C пользуются термопарами либо особыми указателями температуры, в каких место нужно ртутью заполнено газом. С целью увеличения температуры кипения сплава в капилляр нужно ртутью закачивают азот. При давлении 30 атмосфер температурный градиент возрастает до +600°C.
Такового типа указатели температуры требуют постепенного нагрева. Нижним пределом такового измерительного устройства является температура перехода живого серебра в жесткое состояние.
Теплоемкость сплава с повышением температуры поочередно миниатюризируется и опосля определенного порога температурного градиента начинает медлительно расти. Это свойство и жидкое состояние роднит ртуть с водой.