Kada se metal zagrije do temperature topljenja, njegova struktura je narušena. Ovo je karakterizirano povećanjem pokretnih atoma u metalu. Daljnji porast temperature dovodi do topljenja metala.

Toplotno širenje dovodi do takvog povećanja udaljenosti između atoma pri čemu se stabilnost kristalne rešetke u određenom trenutku naglo gubi, dolazi do brzog kidanja veza između atoma, oštrog restrukturiranja strukture. Kada se zagrije, udaljenost između atoma se povećava (A i C).

Ako je atom B u srednjoj poziciji, tada će doći trenutak kada će na njega uticati atomi A i C i na kraju će se odvojiti i udaljiti od A i C, ili obrnuto. Tako se prekidaju veze između atoma. I počinje proces topljenja.

Ako uzmemo u obzir dva atoma, tada će krive koje prikazuju promjene potencijala i sile privlačenja (a) i sile odbijanja (b) između atoma, ovisno o udaljenosti između njih, imati oblik prikazan na sl.

Kriva a potencijala privlačnih sila sa povećanjem r opada sporije od krive b, pa kriva (puna linija) karakterizira oblik i formira potencijalni bunar. Dakle, r 0 odgovara najstabilnijem položaju atoma.

Struktura tečnog metala. Daleki i blizak red. – (Jednačina stanja tečnosti.) – (Termičko kretanje atoma u tečnosti.) Označimo sa z broj atoma različite vrste, na primjer A i B, koji okružuju svaki atom, i kroz broj susjednih atoma koji pripadaju bilo kojoj vrsti atoma. Tada z – z 1 određuje broj atoma različite vrste. Stepen poretka kratkog dometa bit će omjer:

a) Kod z 1 =z, ​​svi atomi imaju različita imena i η=1 ovdje postoji potpuni poredak kratkog dometa rasporeda atoma. b) Kod z 1 =z, ​​polovina svih okolnih atoma je suprotna, a η=0, tj. poredak kratkog dometa nestaje. c) Kod z 1 =0 nema atoma suprotnih imena, tj. dolazi do razdvajanja atoma A i atoma B, odnosno razlaganja rastvora na obe komponente. Uvedeni koncepti reda dugog i kratkog dometa neophodni su za pravilno razumijevanje razlike između čvrstog i tekućeg stanja čistih metala. U čvrstom kristalnom stanju metala, atomi su pravilno locirani na mjestima rešetke. U procesu topljenja metala, ovaj red nestaje. Struktura i svojstva tečnog metala su slične njegovoj strukturi i svojstvima u čvrstom stanju. Da bi se ovo dokazalo, mogu se dati sljedeća razmatranja:

1. Prilikom topljenja dolazi do blagog povećanja zapremine, koja za metale ne prelazi 10%.

2. Obično je toplota fuzije veoma mala u poređenju sa toplotom isparavanja. Iz ovoga proizilazi da sile kohezije između čestica neznatno slabe tokom taljenja.

3. Tokom topljenja, toplotni kapacitet se gotovo ne mijenja ili se povećava u malim veličinama. To sugerira da se priroda toplinskog kretanja u tekućini ne mijenja značajno, već je praktično ista kao u čvrste materije, tj. u osnovi sveden na oscilacije čestica oko kojih se nalazi ravnoteža.

4. Tečnost ima fluidnost; ovo osnovno svojstvo tečnosti označava je kvantitativno, a ne kvalitativno od čvrste materije.

5. Rentgenske studije sprovedene u poslednjih godina je pokazao da živa bića blizu tačke topljenja imaju raspored čestica sličan ispravnom rasporedu koji imaju tokom kristalizacije. Tako je eksperimentalno dokazano da je u blizini tačke topljenja u tekućini očuvan kratkoročni poredak u rasporedu čestica, kao da se uočavaju mikrokristali slični originalnim.

Svi metali mogu biti u čvrstom, tečnom ili gasovitom stanju. Prijelaz iz čvrsto stanje u tečnost nastaje na određenom tačka topljenja, prelazak iz tečnog u gasovito stanje se dešava kada tačka ključanja.

Topljenje- ovo je proces prijelaza tijela iz kristalnog čvrstog stanja u tekuće stanje, odnosno prijelaz tvari iz jednog agregatnog stanja u drugo. Za implementaciju procesa topljenja potrebno je pregrijavanje iznad ravnotežne temperature, tj. termodinamičkog potencijala

proces topljenja metala nastaje pri gorenju i kratkom spoju električnog luka i karakteriše ga visoka temperatura, cikličnost i kratko trajanje. Otopljeni metal se pokupi mlazom zraka (inertnog plina) i rasprši se u sitne čestice velikom brzinom. Čestice stižu do pripremljene površine dijela u plastičnom stanju. Udarajući u površinu, deformiraju se, zakivaju, hlade, formirajući porozni, nehomogeni premaz. Nakon toga, naneseni sloj se mehanički obrađuje do željene veličine.

Tačka topljenja metala- temperatura na kojoj metal prelazi iz čvrstog stanja, u kojem je u normalnom stanju (osim žive), u tečno stanje kada se zagreju.Tačka topljenja metala se kreće od -39 stepeni Celzijusa do +3410 stepeni.

KLASIFIKACIJA METALA PREMA TEMPERATURI TAPLJENJA

Metali niskog taljenja, čija se tačka topljenja kreće do 600 g C, na primjer (cink, kalaj, bizmut)

Metali srednjeg topljenja koji se tope na temperaturama od 600-1600 (aluminijum, bakar, kalaj, gvožđe)

Vatrostalni metali čija tačka topljenja doseže više od 1600 g (volfram, titan, krom)

Živa je jedini metal koji je u tečnom stanju u normalnim uslovima (normalan atmosferski pritisak, prosečna temperatura okoline). Tačka topljenja žive je oko -39 stepeni Celzijusa.

Prilikom taljenja metala za izradu metalnih odlivaka, od temperature topljenja zavisi izbor opreme, materijala za livenje metala itd. Takođe treba imati na umu da kada se metal legira sa drugim elementima, temperatura topljenja se najčešće smanjuje.

Kristalizacija

Kada metal prelazi iz tekućeg u čvrsto stanje, formiraju se kristali. Takav proces se zove kristalizacija.

Razlog za kristalizaciju je želja sistema da pređe u termodinamički stabilnije stanje sa manje slobodne energije, odnosno kada je slobodna energija kristala manja od slobodne energije tečne faze. Prijelaz metala iz jednog stanja u drugo događa se na određenoj temperaturi i praćen je oštrom promjenom njegovih svojstava. Kristalizacija se sastoji od dva procesa: nukleacije najsitnijih čestica kristala (jezgra ili centara kristalizacije) i rasta kristala iz ovih centara

U procesu rasta kristala, sve više i više atoma tečnih metala pridružuje se njihovim jezgrama. U početku su kristali slobodni i zadržavaju ispravan geometrijski oblik, ali to se događa samo do trenutka kada se rastući kristali sretnu jedan s drugim. Na mjestu kontakta kristala, rast njihovih pojedinačnih lica prestaje. Kao rezultat toga, kristali nemaju ispravan geometrijski oblik. Takvi kristali se nazivaju kristaliti ili zrna. Veličina zrna zavisi od broja kristalizacionih centara i brzine rasta kristala. Što je više centara kristalizacije, to se više kristala formira u datom volumenu i svaki kristal (zrno) je manji.

Temperatura topljenja platine važan je fizički parametar metala, koji se uzima u obzir pri korištenju čistog materijala i formiranju legura na njegovoj osnovi.

Legure platine se široko koriste u ljudskom životu

Fizički i hemijski parametri platine

Dragocjeni hemijski element sa atomskim brojem 78 je sivi metal visoke gustine. U zavisnosti od ugla osvjetljenja, može svjetlucati bijelom bojom. Metal ima visoku duktilnost, inertnost na efekte reagensa.

Platina je bila poznata čovječanstvu i prije naše ere, korištena je u Drevni Egipat za izradu nakita koji je preživio do danas u obliku artefakata. Plemena Inka koristila su ga kao materijal za proizvodnju proizvoda.

Ali nakon mnogo vekova, hemijski element je ponovo otkriven, zahvaljujući španskim putnicima koji su savladali južna amerika. Čak i naslov hemijski element dolazi od španske riječi za "malo srebra".

U početku se platina pogrešno smatrala "mjesečevim metalom", ali za razliku od srebra, njena tačka topljenja je 1772 ° C. Vremenom je otkriveno svojstvo metala: da formira spoj sa zlatom. Ova činjenica dovela je do niza lažnih kovanica i nakita.

Plemeniti metal stvara grumene zbog svoje niske hemijske aktivnosti. Glavna proizvodnja platine povezana je sa nalazištima ruda nikla i bakra. Glavna proizvodnja platine (80%) je koncentrisana u Južna Afrika. Neznatan sadržaj metala u zemljinoj kori određuje obim sirovina na tržištu.

Platina je hemijski stabilan plemeniti element. Ima visoku otpornost na koroziju čak i pod posebnim uslovima.

Praktična upotreba fizičkih parametara metala

Platina se koristi kao:

• katalizator;
• materijal za laboratorijsku opremu;
• za proizvodnju dentalnih instrumenata;
• materijal za nakit.

Svojstvo metala da se topi kada se zagrije na visoku temperaturu koristi se u uređajima sa posebnim radnim uvjetima. Da bi se povećala čvrstoća i tvrdoća materijala, u sastav se dodaju rodijum i iridijum.

Površinski oksidni spojevi kemijskog elementa su vrlo izdržljivi, a kisik koji adsorbira metal ne može se ukloniti s površine čak ni uz duže pumpanje. Tačka topljenja jedinjenja je blizu 1770 °C.

1. Platina se koristi u automobilskoj industriji kao neutralizator. štetne materije nastaju tokom sagorevanja goriva. Kao rezultat, vodena para i ugljični dioksid ostaju u ispušnim plinovima.
2. Metal se koristi u tehnološkom procesu proizvodnje benzina, a njegova kombinacija sa kiseonikom koristi se za prečišćavanje biljnih ulja. U laboratorijskim uslovima, vatrostalna platinska žica se koristi za izradu elektroda, posuda za termogravimetrijsku analizu.
3. Lončić za topljenje u klasičnoj verziji ima cilindrični oblik ili konfiguraciju krnjeg konusa. Platinasti lončići se koriste u procesu fluorovodonične kiseline za dobijanje rezultata ispitivanja visoke hemijske preciznosti.

Glavni zahtjev za materijal korišten u analizi je kemijska inertnost kada se zagrije na 1000 stepeni. U ovom slučaju, platina je izvrstan metal koji podnosi testove s najpreciznijim rezultatom.

Tačka topljenja nekog hemijskog elementa se koristi za uspostavljanje jedinice za merenje brzine svetlosti. Određuje se pomoću optičke opreme, prema krivulji hlađenja hemijski čistog metala na temperaturi bliskoj prelasku platine u tečno stanje.

Kada se zagreje, platina prelazi u tečno stanje.

Prilikom lemljenja materijala u staklo različitih kvaliteta, ono se prethodno zagrijava i kroz rupu napravljenu pincetom provlači žica. Vatrostalna žica se može lemiti u sve vrste stakla, osim u kvarc, čija je temperatura zagrijavanja viša od indeksa topljenja metala.

Tačka topljenja plemenitog hemijskog elementa i njegovi drugi fizički parametri omogućavaju upotrebu materijala u proizvodnji viskoznih vlakana. Specijalni kalupi visoke čvrstoće (matrice) izrađeni su od metala kroz koje se presuje plastični materijal.

Tačka topljenja plemenitog metala mora se uzeti u obzir pri uvođenju komponenti ligature u njegov sastav tokom formiranja materijala za nakit.

Legure na bazi platine

Metal ima magnetna svojstva, a legura na njegovoj bazi sa kobaltom koristi se za stvaranje moćnih trajni magneti. Anode na bazi platine koriste se u proizvodnji cjevovoda.

Jedinjenja platine se koriste u medicini i koriste se sastavni dio kemoterapija za liječenje određenih vrsta bolesti.

Formiranje metalnih legura pripada metalurškoj industriji. Jedinjenja na bazi platine se široko koriste u industriji nakita, uglavnom livenjem u investiciju.

Legure platine se široko koriste u proizvodnji nakita.

Prilikom formiranja veza sa drugim materijalima, specifična toplota topljenje svake komponente kompozicije. Legure na bazi platine se široko koriste za izradu nakita zbog sljedećih svojstava:

• visokokvalitetni materijal;
• lijep izgled;
• otpornost na vanjske faktore i koroziju;
• jednostavnost obrade;
• kombinacija sa dijamantima.

Najpopularnija su jedinjenja sa sadržajem nečistoća ostalih komponenti od 1-5%. Legura koja sadrži 5% bakra ima prekrasan izgled izgled i uglavnom se koristi za proizvodnju prstenja štancanjem.

Niska svojstva livenja i toplota topljenje komplicira njegovu primjenu za drugu proizvodnu tehnologiju. Prisustvo galija (1-10% po masi), mangana ili kobalta (0,1-5%) i glavne plemenite komponente (84-96%) u sastavu materijala omogućava upotrebu jedinjenja za livenje. sitni dijelovi proizvodi.

Glavni nedostatak legure sa niskim sadržajem platine je prisustvo mikroskopskih pora formiranih tokom faze livenja. Dobra svojstva livenja imaju sastav od 950 uzoraka sa sadržajem kobalta od 1,5-3,5%, galija - do 1% i bakra.

Smanjenje koncentracije galija i kobalta dovodi do povećanja temperature topljenja sastava. Prisustvo većeg broja ligaturnih aditiva utiče na boju i sjaj kompozicije.