Сравнить и описать свойства меди и железа по плану: агрегатное состояние , цвет , блеск , запах , твёрдость , пластичность , хрупкость , эластичность , растворимость в воде , температура плавления и пло…

Свойства золота — физические и химические

Золото, так же как серебро и шесть металлов платиновой группы, относится к благородным, или драгоценным металлам.

Первое определение (благородные металлы) отражает свойство золота крайне неохотно вступать в соединения с неметаллическими элементами, в частности с кислородом. С большинством кислот золото также не реагирует. У неблагородных металлов (меди, железа и так далее) взаимодействие с кислородом вызывает окисление — изменения структуры и внешнего вида. Золото в обычных условиях не реагирует с какими-либо природными веществами, и поэтому абсолютно не меняет внешний вид с течением времени.

Второе определение (драгоценные металлы) относится к сочетанию редкости, долговечности и красоты. Именно это позволило золоту с начала истории человечества и до 19 века оставаться самым дорогим металлом.

Физические свойства золота

Золото — элемент 11 группы Периодической системы химических элементов. Из известных 37 изотопов золота, в природе встречается только один стабильный изотоп – ¹⁹⁷Au с атомным весом 197,  атомным номером 79.   Остальные изотопы, получаемые в атомных реакторах, нестабильны и обладают максимальным периодом полураспада в 186 дней (¹⁹⁵Au).

В 1947 году в результате эксперимента в ядерном реакторе была осуществлена древняя мечта человечества, которую сделали своей главной целью средневековые алхимики – превращение ртути в золото.  Американские физики Ингрем, Гесс и Гайдн получили 35 мг настоящего золота из ртути. Впоследствии было несколько попыток спекуляции на тему промышленного производства искусственного золота. Однако уже тогда ученые однозначно заявляли о том, что получение золота таким образом настолько дорогостоящий процесс, что он не имеет никакого экономического смысла. В итоге, кусочек искусственного золота выставлен в Музее науки и промышленности (Museum of Science and Industry) в Чикаго, и ситуация остается прежней – получать золото искусственным путем нецелесообразно.

Золото представляет собой металл желтого цвета, очень тяжелый, но при этом мягкий и пластичный.

Золото единственный металл, который в чистом виде обладает желтым цветом. Цвет золота яркий, теплый и приятный. Благодаря цвету, люди с самой древности связывали золото с солнцем.

Плотность золота составляет 19,32 г/см³ , то есть золото — очень тяжелый металл. Тяжелее его только платина, иридий, осмий и рений. Кубик золота со стороной всего 3,7 см весит 1 кг. Один кубический метр золота весит 19 320 кг, такой же объём железа будет весить почти в три раза меньше – 7 874 кг.

Температура плавления золота составляет 1064,43 °С, температура кипения —  2947°С. Золото в расплавленном состоянии имеет бледно-зеленый цвет. При нагревании выше температуры плавления начинает улетучиваться.

Золото очень мягкий металл,  твердость по шкале Мооса 2,5-3,0. Сталь обладает твердостью 4,0-4,5, поэтому чистое золото можно разрезать ножом. В сплавах твердость золота значительно увеличивается, поэтому мы часто можем видеть в исторических фильмах или книгах, как раньше золото пробовали «на зуб». Действительно,  выпускавшиеся ранее золотые монеты состояли почти из чистого золота и на них можно было оставить след при надкусывании. На поддельных монетах, в которых содержание золота было меньше, оставить зубами след не возможно.

Золото является наиболее ковким металлом. Его можно не нагревая расковать в полупрозрачные листочки, толщиной примерно от 1 до 0,1 мкм (толщина человеческого волоса от 80 до 110 мкм), которые при этом сохранят цвет и все свойства золота. Это так называемое «сусальное» золото, которым покрывают купола церквей и предметы интерьера. Из одного грамма золота получается лист площадью примерно в 0,5 м². Таким образом, золотом можно декорировать значительные площади и практически любые материалы. При этом, стоимость самого золота будет относительно невелика и большая часть затрат уйдет на оплату работы мастера и сопутствующих материалов.

Золото очень пластичный и тягучий металл, который позволяет придавать ему любую форму, растягивать и сжимать, сгибать не ломая. К примеру, из одного грамма золота получают 100 метров проволоки диаметром 0,025 мм, которую используют в электронной промышленности для создания электрических цепей в микросхемах.

Также, широкое применение золота в производстве микроэлектроники обеспечивается его низким сопротивлением электричеству, хорошей теплопроводностью и устойчивостью к окислению.

Золото прекрасно отражает инфракрасный свет. Это свойство используют  в системах остекления высотных зданий, покрывая стекла тончайшим золотым напылением, не позволяющим инфракрасным лучам проникнуть внутрь и тем самым снижая расходы на охлаждение здания. Золотым напылением покрыты визоры шлемов космонавтов. Золото в комбинации со специальным пластиком полностью защищает глаза космонавтов от агрессивных инфракрасных и ультрафиолетовых излучений, пропуская при этом видимую часть света.

Золото прекрасно поддается различным видам обработки, полировке, пайке, легко образует сплавы с другими металлами. Все эти свойства обусловили широкое применение золота для изготовления ювелирных изделий с самых древних времен.

Химические свойства золота

Химический символ золота — Au, происходит от латинского слова «aurum» — «сияющая заря».

Золото является одним из самых инертных веществ. В обычных условиях оно не реагирует с какими-либо природными веществами. Исключение составляет лишь ртуть, с которой золото при взаимодействии образует амальгаму.

Золото не растворяется в кислотах и щелочах. Исключение составляет царская водка (смесь концентрированных азотных и соляных кислот). Алхимики иллюстрировали растворение золота царской водкой изображением льва, пожирающего солнце.

Также, золото растворяется в жидком броме и в водных растворах цианидов при доступе кислорода. Медленно растворяется при взаимодействии с хлорной и бромной водой, растворе йода в йодистом калии (спиртовой раствор йода обычная вещь в бытовых аптечках).

При нагревании реакционность золота значительно возрастает. К примеру, его можно растворить в горячей концентрированной селеновой кислоте, серной кислоте при добавлении окислителя. При нагреве идет взаимодействие с галогенами и их соединениями, а также с некоторыми другими веществами.

Все соединения золота непрочны и оно достаточно легко восстанавливается до чистого металла. К примеру, соединение ртути с золотом (амальгаму) достаточно просто нагреть до температуры 750-800 °С.

В обычных бытовых условиях мало что химически может повлиять на золотые украшения, однако не следует допускать их взаимодействия с веществами, содержащими ртуть, хлор, йод.

ЮВЕЛИРНЫЕ МЕТАЛЛЫ — КАТАЛОГ | ЮВЕЛИРНЫЕ МЕТАЛЛЫ — СПРАВОЧНИК

Всё о золоте | Все о серебре | Все о платине | Все о палладии

Золотые сплавы и их цвета | Пробы для золота | Таблица физико-химических свойств драгоценных металлов | Как проверить золото на подлинность? | Как проверить платину? | Где в природе встречается золото | Основные золотые месторождения и их виды

Поделитесь статьей с друзьями

Работы дизайнеров из каталога ЮВЕЛИРУМ

404 Cтраница не найдена

Мы используем файлы cookies для улучшения работы сайта МГТУ и большего удобства его использования. Более подробную информацию об использовании файлов cookies можно найти здесь.
Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были проинформированы об использовании файлов cookies сайтом ФГБОУ ВО «МГТУ» и согласны с нашими правилами обработки персональных данных.

Размер:

AAA

Изображения

Вкл.
Выкл.

Обычная версия сайта

К сожалению запрашиваемая страница не найдена.

Но вы можете воспользоваться поиском или картой сайта ниже

Выбор подходящего материала для вашего проекта

Обзор материалов

Выбор подходящего металла и поставщика

Руководство по готовым решениям

Выбор металла: ключевые факторы

Металл

является идеальным материалом для широкого спектра строительных применений, включая штамповку металла методом глубокой вытяжки, но выбор соответствующего металла для каждой ситуации имеет важное значение для обеспечения надлежащей функциональности. Однако принять решение не всегда просто, учитывая невероятное количество вариантов металлов и сплавов, доступных сегодня. Лучший способ ориентироваться в процессе выбора металла — тщательно рассмотреть потребности вашего проекта и сравнить их со свойствами каждого металла-кандидата. Некоторые ключевые свойства, которые следует учитывать, включают следующее:

• Прочность на растяжение:  Предел прочности металла на растяжение представляет собой силу, которую он может выдержать без разрушения. Это важный фактор, особенно для проектов, которые будут испытывать значительные силы.
• Свариваемость:  Некоторые металлы свариваются легче, чем другие. Если вы выберете металл, который плохо поддается сварке, производственный процесс потребует дополнительного времени и опыта, что может повлиять на ваши сроки и бюджет.
• Обрабатываемость:  Обрабатываемость описывает легкость, с которой металл можно резать лезвием. Менее поддающийся обработке металл может потребовать использования специальных инструментов, что снова может повлиять на ваши расходы и время выполнения заказа.
• Пластичность и формуемость:  Дополнительные факторы, влияющие на процесс металлообработки, включают пластичность и формуемость. Эти черты определяют, какие формы может принимать металл. Металл с более низкой пластичностью не может быть легко сформован в проволоку, а металл с меньшей пластичностью нельзя согнуть без поломки.

Тщательный анализ этих характеристик позволит вам выбрать металл, который будет функционировать точно так, как задумано.

Обзор материалов

Некоторые металлы более популярны, чем другие, но каждый конструкционный металл имеет свои уникальные преимущества и недостатки. Следующие профили предлагают отправную точку для выбора подходящего материала для вашего проекта, хотя вы захотите проконсультироваться с экспертом на протяжении всего процесса проектирования.

Холоднокатаная сталь

Холоднокатаная сталь производится с использованием другого процесса, чем горячекатаная сталь, что приводит к различным и чрезвычайно универсальным свойствам. Одним из преимуществ этого процесса является то, что он обеспечивает более жесткие допуски и более точные размеры, поскольку продукт подвергается более тщательной формовке перед охлаждением. Он доступен в высокопрочных сортах, которые могут выдерживать высокие нагрузки, что делает его подходящим для тяжелых условий эксплуатации в автомобильной, промышленной и строительной отраслях. Однако, как чрезвычайно универсальный материал с хорошей способностью к вытягиванию, холоднокатаная сталь также подходит для небольших применений, включая товары народного потребления и мебель. Холоднокатаная сталь Hudson 1008-1010 экономически эффективна для любого из этих применений.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь — один из наиболее востребованных строительных материалов, обеспечивающий устойчивость к экстремальным температурам и коррозии, а также превосходную прочность. Помимо этих функциональных физических свойств, с нержавеющей сталью также легко работать, и в результате получается эстетически приятная отделка. Этот материал типичен для автомобильной, химической и пищевой промышленности, и мы предлагаем Hudson Technologies марки 304L, 316L, 347 и 350, чтобы удовлетворить потребности этих промышленных клиентов. Эти нержавеющие стали серии 300 состоят из 16–26% хрома и до 35% никеля.

Алюминий

Алюминий — недорогой экологически чистый материал, обладающий коррозионной стойкостью, долговечностью, ковкостью и пластичностью. Алюминий обычно включают в сплавы для повышения их универсальности и прочности, но даже сам по себе алюминий является основным продуктом фармацевтической, пищевой, автомобильной, электронной и строительной промышленности. Он используется для всего, от медицинских инструментов до кухонной утвари и компонентов самолетов. Алюминиевые предложения Hudson включают 1100-0, 3003-0, 5052-0 и 6061-0.

Медь

Медь — это еще один металл, обладающий превосходными свойствами устойчивости, в том числе к агрессивным химическим веществам и воде. В дополнение к этому преимуществу он также поддается формованию, пластичен и податлив, что позволяет использовать его в различных областях электронной, строительной, аэрокосмической и автомобильной промышленности. В этом контексте медь используется, среди прочего, в солнечных батареях, кондиционерах, трансформаторах, двигателях и кабелях. Медь также обладает хорошо задокументированными антимикробными свойствами, которые могут быть полезны в пищевой и медицинской промышленности.

Латунь

Как и медь, латунь устойчива к коррозии от химикатов и воды и имеет такой же привлекательный внешний вид, что делает ее востребованной, когда важна эстетика. Как сплав цинка и меди, характеристики латуни будут варьироваться в зависимости от соотношения ее компонентов. Латунь 70/30 и 85/15 (желтый картридж и красная латунь соответственно) поддаются пайке и волочению, а это означает, что они являются отличными кандидатами для пластин и припоев. Другие сплавы могут быть выбраны для различных применений, в зависимости от желаемых характеристик. Чаще всего они используются для подшипников, крепежных изделий, клапанов и электроники во многих отраслях промышленности.

Хастеллой

Менее распространенный материал, хастеллой, тем не менее, ценен для определенных применений. Сплав состоит из различных комбинаций молибдена, хрома и никеля и обладает рядом полезных физических характеристик. Он легко вытягивается и устойчив к теплу и химическим веществам, включая кислотные катализаторы и галогениды, что делает его идеальным для определенных химических и технологических сред.

Монель

Монель состоит из никель-кобальтовых сплавов, которые обеспечивают надежную прочность и устойчивость к коррозии и экстремальным температурам. Однако монель довольно дорог, поэтому он предпочтителен только тогда, когда других металлов недостаточно. Обычно это приводит к более жестким условиям эксплуатации, например, в химической или нефтегазовой промышленности. Монель также широко используется в морской промышленности в качестве ключевого компонента клапанов, электропроводки и трубопроводов.

Титан

Титан немного тяжелее алюминия, но обладает аналогичной прочностью и коррозионной стойкостью. Его ключевым преимуществом является надежное соотношение прочности и веса, что делает его чрезвычайно популярным для военных, архитектурных и аэрокосмических применений. Такое использование включает компоненты шасси, крепежные детали и пружины, трубы и аналогичные конструкции. Титан также может похвастаться полной биосовместимостью, что означает, что он инертен и устойчив к коррозии от телесных жидкостей. Как и ожидалось, это делает титан чрезвычайно ценным для медицинских применений. Титановый сплав марок 1, 2, 5, 7, 9, 11 и 23 доступны от Hudson Technologies.

Ковар

Ковар представляет собой еще один металл, занимающий важную нишу в медицинской промышленности. Сплав железа, никеля и кобальта с низким коэффициентом расширения, расплавленный в вакууме, Ковар находит применение в лазерных и рентгеновских трубках, радиационных устройствах и герметичных уплотнениях. Сплав также подходит для глубокой вытяжки из-за его стабильного качества и способности к вытяжке.

Hy-Mu 80

Главное достоинство Hy-Mu 80 – сплав никеля, железа и молибдена – его электромагнитное сопротивление. Благодаря этому уникальному свойству Hy-Mu 80 часто выбирают в качестве экранирующего материала для изоляции чувствительной электроники. Это приложение важно в аэрокосмической, медицинской и военной промышленности для защиты электроники, сердечников трансформаторов, тороидальных сердечников и других важных устройств.

Мельхиор 715

Мельхиор 715 представляет собой сплав, состоящий в основном из меди и никеля, хотя он часто армирован марганцем и железом. К его преимуществам относятся пластичность, способность к вытягиванию и высокая устойчивость к коррозии в морской воде. Последняя характеристика предсказуемо делает мельхиор 715 идеальным выбором для морских и рыболовных применений, включая гребные винты, корпуса и коленчатые валы. Он также широко используется для чеканки монет и медалей, а также для различных применений в аэрокосмической, электротехнической и химической промышленности.

Никель-серебряный сплав 2

Никель-серебряные сплавы, состоящие из никеля, меди и цинка, полезны для электронных устройств, таких как свинцовые провода, корпуса батарей, нагревательные катушки и топливные элементы. Такое использование возможно в первую очередь из-за способности сплавов нейзильбера сопротивляться электрическому раздражению, сохраняя при этом проводимость и коррозионную стойкость. Нейзильберовые сплавы также хорошо поддаются механической обработке и пластичности, что позволяет создавать сложные конструкции, подобные тем, которые используются в крепежных изделиях, ювелирных изделиях и компонентах музыкальных инструментов.

Haynes 242

Haynes 242 — это уникальный сплав, состоящий из никеля, молибдена и хрома, комбинация которых обеспечивает такие свойства, как стойкость к окислению и низкое тепловое расширение. Поскольку Haynes 242 настолько прочен в суровых температурных условиях, он обычно используется в аэрокосмической промышленности для изготовления таких компонентов, как защитные и уплотнительные кольца, насосы и сопла ракет.

17-7 PH

Несмотря на громоздкое название, дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь 17-7 широко используется во многих отраслях промышленности благодаря ее превосходной твердости и прочности. 17-7 PH устойчив к коррозии, легко формуется, устойчив к усталости и деформации. Этот набор преимуществ делает сплав полезным в оборудовании для химической обработки, энергетических котлах, а также в прочных крепежных деталях и пружинах, особенно в аэрокосмической, нефтяной и химической промышленности.

Inconel

Hudson Technologies предлагает Inconel марок 625 и 718, сплав на основе никеля, обладающий коррозионной и термостойкостью и хорошими свойствами волочения. Его долговечность и стойкость делают его пригодным для таких продуктов, как лопасти и роторы винтов, сосуды под давлением и трубки теплообменников. Общие отрасли для Inconel, таким образом, включают не только аэрокосмическую промышленность, но и электронику, медицину, химию, автомобилестроение и судостроение.