Температура плавления цветных и черных металлов

18 августа 2019

Автор КакПросто!

Температура

плавления

металлов, как правило, высокая и может достигать +3410°C. Хотя, например, олово и свинец можно расплавить в домашних условиях. А температура

плавления

ртути равна минус 39°C.

Температура

плавления

металла – это минимальная температура, при которой он переходит из твердого состояния в жидкое. При плавлении его объем практически не изменяется. Металлы классифицируют по температуре

плавления

в зависимости от степени нагревания.

Легкоплавкие

металлы имеют температуру

плавления

ниже 600°C. Это цинк, олово, висмут. Такие металлы можно расплавить в домашних условиях, разогрев их на плите, или с помощью паяльника.

Легкоплавкие

металлы используются в электронике и технике для соединения металлических элементов и проводов для движения электрического тока. Температура

плавления

олова составляет 232 градуса, а цинка – 419.

Среднеплавкие металлы начинают переходить из твердого в жидкое состояние при температуре от 600°C до 1600°C. Они используются для изготовления плит, арматур, блоков и других металлических конструкций, пригодных для строительства. К этой группе металлов относятся железо, медь, алюминий, они также входят в состав многих сплавов. Медь добавляют в сплавы драгоценных металлов, таких как золото, серебро, платина. Золото 750 пробы на 25% состоит из лигатурных металлов, в том числе и меди, которая придает ему красноватый оттенок. Температура

плавления

этого материала равна 2019 °C. А алюминий начинает плавиться при относительно низкой температуре, составляющей 660 градусов Цельсия. Это легкий пластичный и недорогой металл, который не окисляется и не ржавеет, поэтому широко используется при изготовлении посуды. Температура

плавления

железа равна 2019 градусов. Это один из самых популярных и доступных металлов, его применение распространено в строительстве и автомобильной промышленности. Но ввиду того, что железо подвергается коррозии, его нужно дополнительно обрабатывать и покрывать защитным слоем краски, олифы или не допускать попадания влаги.

Температура тугоплавких металлов выше 1600°C. Это вольфрам, титан, платина, хром и другие. Их используют в качестве источников света, машинных деталей, смазочных материалов, а также в ядерной промышленности. Из них изготавливают проволоки, высоковольтные провода и используют для расплавки других металлов с более низкой температурой

плавления

. Платина начинает переходить из твердого в жидкое состояние при температуре 2019 градусов, а вольфрам – при температуре 3420°C.

Ртуть

– единственный металл, находящийся в жидком состоянии при обычных условиях, а именно, нормальном атмосферном давлении и средней температуре окружающей среды. Температура

плавления

ртути составляет минус 39°C. Этот металл и его пары являются ядовитыми, поэтому он используется только в закрытых емкостях или в лабораториях. Распространенное применение ртути – градусник для измерения температуры тела.

Источники:

  • Температура

    плавления

    металлов

отсюда

В таблице представлена температура

плавления

металлов tпл, их температура кипения  при атмосферном давлении, плотность металлов ρ при 25°С и теплопроводность λ при 27°С.

Температура

плавления

металлов, а также их плотность и теплопроводность приведены в таблице для следующих металлов: актиний Ac, серебро Ag, алюминий Al, золото Au, барий Ba, берилий Be, висмут Bi, кальций Ca, кадмий Cd, кобальт Co, хром Cr, цезий Cs, медь Cu, железо Fe, галлий Ga, гафний Hf, ртуть Hg, индий In, иридий Ir, калий K, литий Li, магний Mg, марганец Mn, молибден Mo, натрий Na, ниобий Nb, никель Ni, нептуний Np, осмий Os, протактиний Pa, свинец Pb, палладий Pd, полоний Po, платина Pt, плутоний Pu, радий Ra, рубидий Pb, рений Re, родий Rh, рутений Ru, сурьма Sb, олово Sn, стронций Sr, тантал Ta, технеций Tc, торий Th, титан Ti, таллий Tl, уран U, ванадий V, вольфрам W, цинк Zn, цирконий Zr.

По данным таблицы видно, что температура

плавления

металлов изменяется в широком диапазоне (от -38,83°С у ртути до 3422°С у вольфрама). Низкой положительной температурой

плавления

обладают такие металлы, как литий (18,05°С), цезий (28,44°С), рубидий (39,3°С) и другие щелочные металлы.

Наиболее тугоплавкими являются следующие металлы: гафний, иридий, молибден, ниобий, осмий, рений, рутений, тантал, технеций, вольфрам. Температура

плавления

этих металлов выше 2000°С.

Приведем примеры температуры

плавления

металлов, широко применяемых в промышленности и в быту:

  • температура

    плавления

    алюминия 660,32 °С;

  • температура

    плавления

    меди 1084,62 °С;

  • температура

    плавления

    свинца 327,46 °С;

  • температура

    плавления

    золота 1064,18 °С;

  • температура

    плавления

    олова 231,93 °С;

  • температура

    плавления

    серебра 961,78 °С;

  • температура

    плавления

    ртути -38,83°С.

Максимальной температурой кипения из металлов, представленных в таблице, обладает рений Re — она составляет 5596°С. Также высокими температурами кипения обладают металлы, относящиеся к группе с высокой температурой

плавления

.

Плотность металлов в таблице находится в диапазоне от 0,534 до 22,59 г/см3, то есть самым легким металлом является литий, а самым тяжелым металлом осмий. Следует отметить, что осмий имеет плотность большую, чем плотность урана и даже плутония при комнатной температуре.

Теплопроводность металлов в таблице изменяется от 6,3 до 427 Вт/(м·град), таким образом хуже всего проводит тепло такой металл, как нептуний, а лучшим теплопроводящим металлом является серебро.

Сплав

Температура расплава, оС

плавления

разливки

Бронзы оловянные:

БрО5Ц5С5, БрО3Ц12С5

БрО3Ц7С5Н1, БрО10Ц2

БрО10Ф1

975-980

1000-1030

935

1100-1180

1100-1200

1100-1150

Бронзы безоловянные:

БрА9Мц2Л, БрА9Ж3Л

БрА10Ж3Мц2

1040-1060

1045

1150-1200

1150-1200

Латуни:

ЛЦ30А3

ЛЦ16К4

ЛЦ40Сд

995

890

890

1100-1150

1050-1100

940-960

Алюминиевые сплавы:

Ал2, Ал5, Ал9

Ал1, Ал7

612-626

630-640

700-750

700-750

Магниевые сплавы:

Мл3, Мл4, Мл5, Мл6

610-630

690-780

Цинк

овые сплавы:

ЦАМ10-5л

395

450-500

Почти все металлы при нормальных условиях представляют собой твердые вещества. Но при определенных температурах они могут изменять свое агрегатное состояние и становиться жидкими. Давайте узнаем, какая температура

плавления

металла самая высокая? Какая самая низкая?

Температура

плавления

металлов

Большая часть элементов периодической таблицы относится к металлам. В настоящее время их насчитывается примерно 96. Всем им необходимы разные условия, чтобы превратиться в жидкость.

Порог нагревания твердых кристаллических веществ, превысив который они становятся жидкими, называется температурой

плавления

. У металлов она колеблется в пределах нескольких тысяч градусов. Многие из них переходят в жидкость при относительно большом нагревании. Благодаря этому они являются распространенным материалом для производства кастрюль, сковородок и других кухонных приборов.

Средние температуры

плавления

имеют серебро (962 °С), алюминий (660,32 °С), золото (1064,18 °С), никель (1455 °С), платина (1772 °С) и т.д. Выделяют также группу тугоплавких и легкоплавких металлов. Первым, чтобы превратиться в жидкость, нужно больше 2019 градусов Цельсия, вторым – меньше 500 градусов.

К легкоплавким металлам обычно относят олово (232 °C), цинк (419 °C), свинец (3

27 °C

). Однако у некоторых из них температуры могут быть еще ниже. Например, франций и галлий плавятся уже в руке, а цезий можно греть только в ампуле, ведь от кислорода он воспламеняется.

Самые низкие и высокие температуры

плавления

металлов представлены в таблице:

Тугоплавкие

Легкоплавкие

Вольфрам

3422 °C

Ртуть

-38,87 °C

Рений

3186 °C

Галлий

26,79 °C

Тантал

3017 °C

Франций

27 °C

Осмий

3033 °C

Цезий

28,5 °C

Молибден

2623 °C

Рубидий

39,31 °C

Ниобий

2477 ​​°C

Калий

63,5 °C

Иридий

2466 °C

Натрий

97,8 °C

Вольфрам

Самая высокая температура

плавления

— у металла вольфрама. Выше него по этому показателю стоит только неметалл углерод.

Вольфрам

представляет собой светло-серое блестящее вещество, очень плотное и тяжелое. Он кипит при 2019 °C, что почти приравнивается к температуре фотосферы Солнца.

При комнатных условиях он слабо реагирует с кислородом и не подвергается коррозии. Несмотря на свою тугоплавкость, он довольно пластичен и поддается ковке уже при нагревании до 2019 °C. Эти свойства вольфрама используют для нитей накаливания в лампах и кинескопах электродов для сварки. Большую часть добытого металла сплавляют со сталью, чтобы повысить ее прочность и твердость.

Широкое применение вольфрам имеет в военной сфере и технике. Он незаменим для изготовления боеприпасов, брони, двигателей и наиболее важных частей военного транспорта и самолетов. Из него также делают хирургические инструменты, ящики для хранения радиоактивных веществ.

Ртуть

Ртуть

— единственный металл, температура

плавления

которого имеет минусовое значение. К тому же это один из двух химических элементов, простые вещества которых при нормальных условиях, существуют в виде жидкостей. Интересно, что кипит металл при нагревании до 356,73 °C, а это намного выше температуры его

плавления

.

Имеет серебристо-белый цвет и ярко выраженный блеск. Она испаряется уже при комнатных условиях, конденсируясь в небольшие шарики. Металл очень токсичен. Он способен накапливается во внутренних органах человека, вызывая болезни головного мозга, селезенки, почек и печени.

Ртуть

– один из семи первых металлов, о которых узнал человек. В Средние века она считалась главным алхимическим элементом. Несмотря на ядовитость, когда-то ее применяли в медицине в составе зубных пломб, а также как лекарство от сифилиса. Сейчас ртуть почти полностью исключили из медицинских препаратов, но широко используют ее в измерительных приборах (барометрах, манометрах), для изготовления ламп, переключателей, дверных звонков.

Сплавы

Чтобы изменить свойства того или иного металла, его сплавляют с другими веществами. Так, он может не только приобрести большую плотность, прочность, но и снизить или повысить температуру

плавления

.

Сплав может состоять из двух или больше химических элементов, но хотя бы один из них должен быть металлом. Такие «смеси» очень часто используют в промышленности, ведь они позволяют получить именно те качества материалов, которые необходимы.

Температура

плавления

металлов и сплавов зависит от чистоты первых, а также от пропорций и состава вторых. Для получения легкоплавких сплавов чаще всего используют свинец, ртуть, таллий, олово, кадмий, индий. Те, в составе которых находится ртуть, называются амальгамами. Соединение натрия, калия и цезия в соотношении 12%/47%/41% становится жидкостью уже при минус 78 °C , амальгама ртути и таллия — при минус 61°C. Самым тугоплавким материалом является сплав тантала и карбидов гафния в пропорциях 1:1 с температурой

плавления

2019 °C.

Справочная информация

Плотность и температура

плавления

некоторых металлов.

Металл

Атомный вес металла

Плотность металла, г/см3

Температура

плавления

, С

Легкие металлы

Литий

6,939

0,534

179

Калий

39,102

0,86

63,6

Натрий

22,9898

0,97

97,8

Кальций

40,08

1,55

850

Магний

24,305

1,74

651

Цезий

132,905

1,9

28,5

Алюминий

26,9815

2,702

660,1

Барий

137,34

3,5

710

Тяжелые металлы

Цинк

65,37

7,14

419

Хром

51,996

7,16

1875

Марганец

54,9380

7,44

1244

Олово

118,69

7,28

231,9

Железо

55,847

7,86

1539

Кадмий

112,4

8,65

321

Никель

58,71

8,90

1543

Медь

63,546

8,92

1083

Висмут

208,980

9,80

271,3

Серебро

107,868

10,50

960,8

Свинец

207,19

11,344

327,3

Ртуть

200,59

13,546

-38,87

Вольфрам

183,85

19,3

3380

Золото

196,967

19,3

1063

Платина

195,09

21,45

1769

Осьмий

190,2

22,5

2700

Для металлов наиболее характерны следующие свойства:
*металлический блеск,
*твердость,
*пластичность,
*ковкость,
*хорошая проводимость тепла и электричества.

Для всех металлов характерна металлическая кристаллическая решетка:
в ее узлах находятся положительно заряженные ионы, а между ними свободно перемещаются электроны.
Наличие свободных электронов объясняет высокую электропроводность и теплопроводность, а также способность поддаваться механической обработке.

Теплопроводность и электропроводность уменьшается в ряду металлов:
Аg Сu Аu Аl Мg Zn Fе РЬ Hg

Все металлы делятся на две большие группы:

Черные металлы
Имеют темно-серый цвет, большую плотность, высокую температуру

плавления

и относительно высокую твердость.
Типичным представителем черных металлов является железо.

Цветные металлы
Имеют характерную окраску: красную, желтую, белую; обладают большой пластичностью, малой твердостью, относительно низкой температурой

плавления

.
Типичным представителем цветных металлов является медь.

В зависимости от своей плотности металлы делятся на:
*Легкие (плотность не более 5 г/см )
К легким металлам относятся: литий , натрий , калий , магний , кальций , цезий , алюминий , барий.
Самый легкий металл — литий 1л, плотность 0.534 г/см3.
*Тяжелые (плотность больше 5 г/см3).
К тяжелым металлам относятся: цинк , медь , железо , олово , свинец , серебро , золото , ртуть и др.
Самый тяжелый металл — осмий , плотность 22,5 г/см3.

Металлы различаются по своей твердости:
*Мягкие: режутся даже ножом (натрий , калий , индий );
*Твердые: металлы сравниваются по твердости с алмазом, твердость которого равна 10. Хром — самый твердый металл, режет стекло.

В зависимости от температуры

плавления

металлы условно делятся на:
*

Легкоплавкие

(температура

плавления

до 1539°С).
К легкоплавким металлам относятся: ртуть — температура

плавления

—38,9°С; галлий — температура

плавления

29,78°С; цезий — температура

плавления

28,5°С; и другие металлы.
*Тугоплавкие (температура

плавления

выше 2019 С).
К тугоплавким металлам относятся: хром — температура

плавления

1890°С; молибден — температура

плавления

2620°С; ванадий — температура

плавления

1900°С; тантал — температура

плавления

3015°С; и многие другие металлы.
Самый тугоплавкий металл вольфрам — температура

плавления

3420°С.

WWW.ОООСТАЛЬМАШ.РФ