Температура плавления цинка 419 С, Цинк обладает невысокими механическими свойствами, при нормальной температуре хрупкий, от ударов молотка крошится, а при температуре 100 — 150 С становится ковким и тягучим и хорошо прокатывается в листы. Кислоты и щелочи разъедают цинк, а чистая вода не разрушает его. Из-за низких механических свойств цинк в чистом виде для изготовления деталей не применяется. [1]
Производить шерардизацию при температурах выше температуры плавления цинка , не рекомендуется, так как в этом случае расплавленные частицы цинка обволакиваются пленкой окиси цинка, создающей препятствие для взаимного слияния расплавленных частиц. После нагревания барабан охлаждается до комнатной температуры. Неостывший барабан открывать нельзя, так как возможно сгорание шерардизирующей смеси. Готовые изделия выбрасываются в сито, через которое отсеивается цинковая пыль. [3]
Если измерения вести при температурах ниже температуры плавления цинка , то кривые по повышению напряжения хорошо совпадают с кривыми по понижению напряжения. На катоде при этом выделяется цинк в форме дендритов. При измерениях выше температуры плавления цинка некоторое деполяризующее действие оказывает реакция восстановления цинком сульфатов до сульфидов, хотя и в этом случае после охлаждения в католите можно обнаружить цинк в виде королька. [4]
Температура плавления металлов
Во время нагревания температура нагревания должна быть немного ниже температуры плавления цинка . [5]
При прохождении тока короткого замыкания суженные места вставки быстро нагреваются до температуры плавления цинка , и плавкая вставка плавится одновременно во всех суженных местах. [6]
Должен знать: кинематические, электрические схемы оцинковального агрегата непрерывного действия в пределах выполняемой работы и правила наладки его; температуру плавления цинка и влияние температуры расплавленного цинка на толщину слоя покрытия; физико-химические свойства цинка и химикатов, применяемых для оцинкования, в пределах выполняемой работы; виды дефектов и причины некачественной подготовки поверхности листов и стальной проволоки. [7]
Цинк в чистом виде применяют в основном для оцин-кования стали, в электрических батареях и элементах. Температура плавления цинка равна 419 С. [8]
Так, например, при температуре плавления цинка 419 С и олова 232 С латунь и бронза имеют температуру плавления 800 — 950 С. Возникает опасность испарения легкоплавких компонентов. [10]
Повышение температуры вызывает более интенсивное образование диффузионных слоев покрытия, но при толщине выше некоторой предельной покрытие становится рыхлым, легко спадает с поверхности изделия на дно ванны. Температура расплава в ванне ( при температуре плавления цинка 419 С) поддерживается на уровне 450 С и не превышает 480 С. При более высокой температуре недопустимо снижается толщина покрытия, уменьшается срок службы стенок ванны, изготовляемой обычно из стали. Холодные ванны ( при температуре расплава менее 450 С) дают грубые и не-равномерные по толщине покрытия при повышенном расходе цинка на покрытие. Необходимо систематически удалять со дна ванны гартцинк и соблюдать особые меры, предупреждающие взмучивание его. Расплавленный металл постепенно загрязняется окисью цинка вследствие окисления цинка кислородом воздуха. Это увеличивает вязкость расплава, а также вызывает образование хрупких покрытий. [11]
Повышение Температуры вызывает более интенсивное образование диффузионных слоев покрытия, но при толщине выше некоторой предельной покрытие становится рыхлым, легко спадает с поверхности изделия на дно ванны. Температура расплава в ванне ( при температуре плавления цинка 419 С) поддерживается1 на уровне 450 С и не превышает 480 С. При более высокой тймпературе недопустимо снижается толщина покрытия, уменьшается срок службы стенок ванны, изготовляемой обычно из стали. Холодные ванны ( при температуре расплава менее 450 С) дают грубые и неравномерные по толщине покрытия при повышенном расходе цинка на покрытие. Необходимо систематически удалять со дна ванны гартцинк и соблюдать особые меры, предупреждающие взмучивание его. Расплавленный металл постепенно загрязняется окисью цинка вследствие окисления цинка кислородом воздуха. Это увеличивает вязкость расплава, а также вызывает образование хрупких покрытий. [13]
Применение цинковых плавких вставок в предохранителях ПР объясняется не только указанными выше преимуществами их по сравнению с вставками из свинца и из его сплавов с оловом. Большое значение имеет и то, что при применении цинковой вставки температура внутри трубки в эксплуатации не может быть выше температуры плавления цинка , равной 420 С. С, что может привести к сильному обугливанию внутренней поверхности фибровой трубки и порче изоляции подводящих проводов. [15]
Источник: www.ngpedia.ru
Свойства цинка: химические и физические, история получения и применение, температура плавления и плотность
Физические свойства цинка (Zn): плотность, строение решетки, термодинамические характеристики цинка и физические параметры.
Что такое цинк
Цинк — металл сине-белого цвета. Стоит под тридцатым номером в таблице Менделеева. При взаимодействии поверхности материала с кислородом, на ней образуется оксидная плёнка. Она скрывает естественный блеск металла, защищает его от окисления.
Структура и состав
В природе цинк нельзя найти в чистом виде. Он будет состоять по большей части из основного металла, дополнительно иметь примеси. К ним относится серебро, кадмий, свинец, медь, железо. Зависимо от процентного содержания дополнительных элементов проводится маркировка материала.
Свойства и характеристики
Характеристики металла зависят от его состава. Зависимо от физических и химических свойств мастера металлургии определяют, где лучше использовать материал, чтобы добиться наилучшей эффективности.
Физические
Физические свойства материала определяют его возможности изменения под воздействием сторонних сил. К ним относятся:
- Легко растворяется в щелочах и кислотах.
- Температура плавления — 419 градусов по Цельсию. Особенности плавления могут изменяться зависимо от присадок в составе цинка. Высокой пластичности материал достигает при нагревании до 100 градусов.
- Температура закипания — 906 градусов.
- Имеет средний показатель твердости.
- Во время охлаждения металл крошится.
- Плотность — 7,133 г/см3.
Механические свойства цинка не подходят для изготовления из него износоустойчивых деталей. Относительно нормальных условий эксплуатации он легко ломается, не устойчив к ударам, большим физическим нагрузкам.
Химические
На химические свойства материала влияют примеси, содержащиеся в его составе. Средние параметры:
- При снижении температур теряет блеск, покрывается оксидной плёнкой.
- Разрушается при длительном воздействии влажного воздуха.
- Активный металл, который относится к энергетическим восстановителям.
- Гидроизолируется при нагревании металла в воде. Во время этого процесса образуется белый осадок.
- Растворяется в мощных минеральных кислотах.
Области применения
Используют цинк в различных сферах промышленности. Говоря о популярности этого материала относительно мирового масштаба, он стоит на третьем место по добыче среди других цветных металлов. Сферы применения:
- Металлургия — используется как защитное покрытие от коррозий для металлоконструкций. Защищает основу первым контактируя с агрессивными факторами окружающей среды. Используется при производстве стали.
- Ювелирное дело — применяется для восстановления золота и серебра после их добычи.
- Пиротехника — применяется при создании красителей для фейерверков.
- Используется при печати изображений в типографии.
- Медицина — цинк считается качественным антисептиком, добавляется в разные мази, зубные пасты.
Содержится в организме человека, продуктах питания.
С помощью цинка синтезируются различные гормоны, улучшается метаболизм витаминов, расщепляются остатки алкоголя в организме, улучшается работу простаты.
Металлургия
В природе нельзя найти чистый цинк. Его добывают из руд, которые содержат примеси других металлов. Основными месторождениями материала являются Россия, Иран, Боливия, Австралия, Казахстан.
Физические свойства цинка
Цинк – серебристо – серый металл. Для свежего среза на металле характерен голубоватый оттенок, в результате окисления цвет металлической поверхности цинка изменяется. Физические свойства цинка:
Температура плавления — 419,58°С .
Температура кипения — 906,2° С .
Изменение температурного режима активно влияет на изменение физических свойств металлического цинка:
- комнатная температура ( 20 °С ) — цинк не пластичен, хрупок,
- в диапазоне от 100°С до 150 физические свойства улучшаются, цинк становится пластичен, что активно используют при прокатки цинковых листов и проволоки,
- с повышением температуры от 200 до 250°С физические характеристики цинка изменяются в худшею сторону (становится хрупким и ломким).
Плотность цинка
твердого цинка (20 °С) — 7,133 г/см3
жидкого цинка (419,5 °С) — 6,66 г/см3
СТРУКТУРА
Кристаллы цинка имеют гексагональную упаковку атомов. Но в отличие от плотнейшей гексагональной упаковки сферических атомов решетки цинка вытянуты в одном направлении. Каждый атом окружен шестью другими атомами, лежащими в одной плоскости или слое. Расстояние между центрами соседних атомов в этом плоском слое а равно 0,26649 нм. Внешняя электронная конфигурация атома 3d104s2.
Не полиморфен.
Происхождение названия
Слово «цинк» впервые встречается в трудах Парацельса, который назвал этот металл словом «zincum» или «zinken» в книге Liber Mineralium II[2]. Это слово, вероятно, восходит к нем. Zinke , означающее «зубец» (кристаллиты металлического цинка похожи на иглы)[3].
Строение решетки цинка
Цинк не обладает полиморфностью. Цинк имеет гексагональное строение кристаллической решетки.
Параметры решетки
| а | 2,6594Å |
| с | 4,9370Å |
| Атомный радиус цинка | 1,37Å |
| Ионный Zn2+ | 0,83Å |
| 1,856 | |
| 234 K |
Историческая справка
Сплавы на основе цинка с добавлением латуни, меди известны давно. Они применялись в Древнем Египте, Индии, Древней Греции. Только к 1738 году люди научились получать более чистый металл. Для этого применялся дистилляционный способ. К 19 веку мастера металлургии научились получать чистый цинк с помощью технологического процесса прокатки.
Месторождения и получение
Самородного цинка в природе не существует. Сегодня используется около 70 минералов, из которых его выплавляют. Самый известный — сфалерит (цинковая обманка), который содержится в незначительных количествах в организме человека и животных, а также в некоторых растениях. Больше всего — в фиалке.
Цинковые минералы добывают в Казахстане, Боливии, Австралии, Иране, России. Лидеры по производству — Китай, Австралия, Перу, США, Канада, Мексика, Ирландия, Индия.
На сегодняшний день самый популярный метод получения чистого металла — электролитический. Чистота получаемого металла почти стопроцентная (возможны лишь небольшие примеси в объёме не более нескольких сотых процента. В целом они незначительны, поэтому такой цинк считается чистым).
Общее производство цинка во всём мире оценивается примерно в более чем десять миллионов тонн в год.
Химические свойства
Внешняя электронная конфигурация одного атома цинка можно записать как 3 d 104 s 2. Металл активен и является энергичным восстановителем. При температуре в 100 C она открытом воздухе покрывается пленкой, состоящей из основных карбонатов, и сильно тускнеет. При воздействии углекислого газа и повышенной влажности элемент начинает разрушаться. В кислородной или обычной среде при сильном нагревании цинк сгорает, образуя голубоватое пламя и белый дым, который состоит из оксида цинка. Огнеопасно воздействуют на цинк сухие элементы фтора, брома и хлора, но только при участии паров воды.
При соединении металла и сильных минеральных кислот первый растворяется, особенно если смеси нагреть, в результате образуются соответствующие соли. Щелочи, расплавы и растворы окисляют вещество, в результате образуются цинкиты, растворимые в воде, и выделяется водород. Интенсивность воздействия кислот и щелочей зависит от наличия в цинке примесей. Чем более «чист» металл, тем слабее он взаимодействует из-за перенапряжения водорода.
Термодинамические характеристики цинка
Температурный коэффициент линейного расширения
Источник: metdveri59.ru
Температура плавления цинка
Температура плавления цинка относится к разделу о плавкости металлов, так как данный химический элемент является металлом.
Температура плавления (обычно совпадает с температурой кристаллизации) — температура, при которой твёрдое кристаллическое тело совершает переход в жидкое состояние и наоборот.
Температура — физическая величина, характеризующая термодинамическую систему и количественно выражающая интуитивное понятие о различной степени нагретости тел.
Жидкое состояние вещества является промежуточным между твердым (кристаллическим) и газообразным состоянием.
Удельная теплота плавления — количество теплоты, которое необходимо сообщить одной единице массы кристаллического вещества в равновесном изобарно-изотермическом процессе, чтобы перевести его из твёрдого (кристаллического) состояния в жидкое (то же количество теплоты выделяется при кристаллизации вещества).
Температура плавления цинка при нормальных условиях:
Температуру плавления обозначают Тпл
Температура плавления цинка (Тпл) составляет 419,53 °C (692,68 K).
Температура плавления цинка приведена при нормальных условиях (согласно ИЮПАК), т.е. при давлении 10 5 (100 000) Па.
Для сведения: 101 325 Па = 1 атм = 760 мм рт. ст.
Необходимо иметь в виду, что температура плавления металлов может изменяться в зависимости от условий окружающей среды (давления). Точное значение температуры плавления металлов в зависимости от условий окружающей среды (давления) необходимо смотреть в справочниках.
Зависимость температуры фазового перехода (в том числе и плавления, и кипения) от давления для однокомпонентной системы даётся уравнением Клапейрона-Клаузиуса.
Коэффициент востребованности 113
- ← Регулирующий клапан, виды, устройство, применение
- Температура плавления скандия →
Мировая экономика
Справочники
Востребованные технологии
- Концепция инновационного развития общественного производства – осуществления Второй индустриализации России на период 2017-2022 гг. (107 908)
- Экономика Второй индустриализации России (105 096)
- Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции (41 512)
- Крахмал, свойства, получение и применение (36 209)
- Целлюлоза, свойства, получение и применение (34 420)
- Природный газ, свойства, химический состав, добыча и применение (33 219)
- Программа искусственного интеллекта ЭЛИС (32 457)
- Прямоугольный треугольник, свойства, признаки и формулы (32 018)
- Метан, получение, свойства, химические реакции (31 782)
- Плазма, свойства, виды, получение и применение (30 487)
Поиск технологий
О чём данный сайт?
Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.
Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.