Prawie wszystkie metale w normalnych warunkach są ciałami stałymi. Ale w pewnych temperaturach mogą zmienić swój stan skupienia i stać się płynnymi. Przekonajmy się, jaka jest najwyższa temperatura topnienia metalu? Co jest najniższe?
Większość elementów układu okresowego to metale. Obecnie jest ich około 96. Wszyscy potrzebują różnych warunków, aby zamienić się w płyn.
Próg do ogrzewania substancji w postaci stałej krystalicznej, powyżej którego stają się cieczami, nazywany jest temperaturą topnienia. Dla metali waha się od kilku tysięcy stopni. Wiele z nich przechodzi do cieczy ze stosunkowo dużym ogrzewaniem. Z tego powodu są one powszechnym materiałem do produkcji garnków, patelni i innych urządzeń kuchennych.
Średnie temperatury topnienia to srebro (962 ° C), aluminium (660,32 ° C), złoto (1064,18 ° C), nikiel (1455 ° C), platyna (1772 ° C), itp. Istnieje również grupa ogniotrwałych i niskotopliwych metali. Pierwszy, który zamieni się w płyn, potrzebujesz więcej niż 2000 stopni Celsjusza, drugi - mniej niż 500 stopni.
Metale o niskiej temperaturze topnienia zwykle obejmują cynę (232 ° C), cynk (419 ° C), ołów (327 ° C). Jednak niektóre z nich mogą mieć niższe temperatury. Na przykład, francium i galu są stopione w ręce, a cez można podgrzać tylko w ampułce, ponieważ zapala się ona z tlenu.
Najniższe i najwyższe temperatury topnienia metali przedstawiono w tabeli:
Ogniotrwałe | Topliwy | ||
Wolfram | 3422 ° C | Rtęć | -8,87 ° C |
Ren | 3186 ° C | Galu | 26,79 ° C |
Tantal | 3017 ° C | Francius | 27 ° C |
Osmium | 3033 ° C | Cez | 28,5 ° C |
Molibden | 2623 ° C | Rubidium | 39,31 ° C |
Niob | 2477 ° C | Potas | 63,5 ° C |
Iridium | 2466 ° C | Sód | 97,8 ° C |
Najwyższą temperaturą topnienia jest metal wolframowy. Powyżej tego pod względem tego wskaźnika jest tylko węgiel niemetaliczny. Wolfram to jasnoszara, błyszcząca substancja, bardzo gęsta i ciężka. Wrze w temperaturze 5555 ° C, która jest prawie równa temperaturze fotosfery słonecznej.
W warunkach pokojowych reaguje słabo z tlenem i nie koroduje. Pomimo ogniotrwałości jest raczej plastyczny i podatny na kucia po podgrzaniu do 1600 ° C. Te właściwości wolframu są używane do żarowych żarników w lampach i rurach do spawania. Większość wydobytego metalu jest stopowana ze stalą, aby zwiększyć jej wytrzymałość i twardość.
Wolfram jest szeroko stosowany w sferze militarnej i technologii. Jest niezbędny do produkcji amunicji, zbroi, silników i najważniejszych części wojskowego transportu i samolotów. Jest również wykonany z instrumenty chirurgiczne pudełka do przechowywania substancji radioaktywnych.
Rtęć jest jedynym metalem, którego temperatura topnienia ma wartość ujemną. Ponadto jest to jeden z dwóch pierwiastków chemicznych, prostych substancji, które w normalnych warunkach występują w postaci cieczy. Co ciekawe, metal wrze po podgrzaniu do 356,73 ° C i jest znacznie wyższy niż jego temperatura topnienia.
Ma srebrno-biały kolor i wyraźny blask. Wyparowuje już w warunkach pokojowych, skraplając się w małe kule. Metal jest bardzo toksyczny. Jest w stanie gromadzić się w narządach wewnętrznych osoby, powodując choroby mózgu, śledziony, nerek i wątroby.
Rtęć jest jednym z siedmiu pierwszych metali, o których człowiek się dowiedział. W średniowieczu uważany był za główny element alchemiczny. Pomimo swojej toksyczności, był kiedyś stosowany w medycynie jako część wypełnień stomatologicznych, a także jako lek na kiłę. Obecnie rtęć jest prawie całkowicie wykluczona z preparatów medycznych, ale jest szeroko stosowana w przyrządach pomiarowych (barometry, manometry), do produkcji lamp, przełączników, dzwonków do drzwi.
Aby zmienić właściwości metalu, jest on stopowany z innymi substancjami. W ten sposób może nie tylko uzyskać większą gęstość, wytrzymałość, ale także zmniejszyć lub zwiększyć temperaturę topnienia.
Stop może składać się z dwóch lub więcej pierwiastków chemicznych, ale przynajmniej jeden z nich musi być metalem. Takie "mieszaniny" są bardzo często stosowane w przemyśle, ponieważ umożliwiają uzyskanie dokładnie takiej jakości materiałów, jaka jest potrzebna.
Temperatura topnienia metali i stopów zależy od czystości tych pierwszych, a także od ich proporcji i składu. Ołów, rtęć, tal, cyna, kadm, ind są najczęściej używane do otrzymywania stopów o niskiej temperaturze topnienia. Te zawierające rtęć są nazywane amalgamatami. Połączenie sodu, potasu i cezu w stosunku 12% / 47% / 41% staje się cieczą już w temperaturze minus 78 ° C, amalgamat rtęci i tal w temperaturze minus 61 ° C. Najbardziej ogniotrwałym materiałem jest stop z węglików tantalu i hafnu w proporcjach 1: 1 o temperaturze topnienia 4115 ° C.