Kovine in zlitine. Tabele gostote za kovine in zlitine

Vsak šolar, ki pozna Mendelejevo tabelo, ve, da kovine predstavljajo večji del kemijskih elementov v tabeli. Pomembna fizikalna lastnost je njihova gostota. To vrednost upoštevajte v članku in navedite tabelo gostote kovin in zlitin.

Kaj je gostota

Če vzamemo enako količino plastike in jekla, bi bila prva veliko lažja od druge. Nasprotno pa ima kos plastike popolnoma enako težo kot kos jekla, če je po prostornini veliko večji. Razlog za to razliko je fizikalna količina, imenovana gostota. Formula za izračun je naslednja:

ρ = m/V.

Pri tem je m masa telesa, V pa njegova prostornina. Grška črka ρ (ro) se pogosto uporablja za gostoto materiala. Iz formule sledi, da so merske enote SI kilogrami na kubični meter (kg/m³). Uporabljajo se lahko tudi izvensistemske enote, na primer g/cm³ ali g/l (za tekočine).

Kaj so kovine

Pred kot da bi dali Če poiščemo gostoto kovine, nam je jasno, o katerem materialu govorimo. Kovinski materiali se od nekovinskih razlikujejo po visoki toplotni in električni prevodnosti ter duktilnosti. To so njihove glavne značilnosti. Obstajajo tudi sekundarne lastnosti, kot so značilen kovinski lesk, kovanost in nizka elektronegativnost njihovih atomov.

Vse kovine v normalnih pogojih obstajajo kot trdne snovi. Edina izjema je živo srebro, katerega temperatura kristalizacije je -39^oC. Trdna kovina obstaja kot kristalna mreža. Ta je zbirka atomov, ki so geometrijsko razporejeni v prostoru v določenem. Vsaka čista (enokomponentna) kovinska snov obstaja v eni od treh vrst kristalnih mrež pri danih pogojih. Te mreže so naslednje:

• Kubična mreža s središčem na obrazu (HCC).
• Prostorsko centrirana kocka (BCC).
• Šestkotno gosto zapakirani (HPC).

Če se spremenijo pogoji (temperatura, tlak), lahko kovina preide iz enega kristalnega stanja v drugo. Klasičen primer je prehod železa JCC v HCC, ko temperatura pade pod 1392^oC ali ko se dvigne nad 911^oC.

Tabela gostote za kovine

Gostoto kovin določata dva glavna dejavnika:

• Vrsta kristalne rešetke in medatomske razdalje v njej.
• Masa atoma kemijskega elementa.

V nadaljevanju so prikazane tabele gostote kovin in drugih elementov.

Gostote kovin in drugih elementov so podane v g/cm³. Za prikaz gostote kovin v kg/cm м3 Če je mogoče izraziti želeno gostoto, se ustrezna vrednost pomnoži s 1000. Iz tabele je razvidno, da imajo kovine Kristalna struktura zlitin je bolj zapletena kot struktura čistih kovin. Kristalna struktura zlitin je lahko lažja od vode (natrij, litij, kalij) ali zelo težka (iridij, osmij, platina, zlato).

Gostota zlitin

Zlitine so večkomponentne snovi, npr. jeklo je zlitina železa in ogljika. Kristalna struktura zlitin je bolj zapletena kot struktura čistih kovin. Pri jeklu, ki je sestavljeno iz atomov železa in ogljika, obstaja več možnosti za njuno medsebojno razporeditev (trdna raztopina ogljika v BCC ali HCC železu, nastanek posebne faze - cementita, nastanek grafitnih vključkov in nekatere druge).

Gostoto zlitine lahko v mnogih primerih ocenimo z naslednjo preprosto formulo:

ρ = ∑_im_i/∑_iV_i.

kjer je i številka komponente v zlitini. Če ta izraz uporabimo za dvokomponentno zlitino, dobimo naslednjo formulo

ρ = ρ₁*ρ₂/(ρ₁+x*(ρ₂-ρ₁)).

Pri čemer ρ₁ in ρ₂ - sta gostoti posameznih komponent, x je masni delež prve komponente v zlitini. Opredeljen je na naslednji način:

x = m₁/(m₁ + m₂).

Tabela gostote nekaterih zlitin v tonah na kubični meter je prikazana spodaj.

Ker vsaka zlitina vsebuje predvsem eno komponento (jeklo - železo, bron - baker, NiCr - nikelj itd.), ni presenetljivo, da so njihove gostote blizu ustreznim vrednostim za čiste kovine.