Теплопроводность у золота какая

Опубликовано: 14.08.2022

Правило:По теплопроводности твердые тела делят на три группы. Первая группа — металлы с теплопро- гоо водностью от 6,8 ккал (м-ч-град) для ртути или 40 ккал (м-ч-град) для стали до 394 ккал] (м-ч-град) для серебра. Однако эти величины в сильной степени зависят от примесей и загрязнений материала. Вторую группу составляют строительные материалы с теплопроводностью от 0,2—0,25 ккал (м-ч- град) для обыкновенного строительного кирпича до 16 ккал (м ч - град) для карборундового кирпича. Третья группа представляет собой теплоизоляционные материалы с теплопроводностью от 0,033 ккал [c.279]

Ответ: Нагревание ртутью и жидкими металлами. Для нагрева до температур 400—800 С и выше в качестве высокотемпературных теплоносителей могут быть эффективно использованы ртуть, а также натрий, калий, свинец и другие легкоплавкие металлы и их сплавы. Эти теплоносители отличаются больщой плотностью, термической стойкостью, хорошей теплопроводностью и высокими коэффициентами теплоотдачи. Однако жидкие металлы и их сплавы характеризуются очень малыми значениями критерия Прандтля (Рг =s 0,07). В связи с этим коэффициенты теплоотдачи от жидких металлов следует рассчитывать по специальным формулам . [c.320]

Золото электропроводность -45 500 000

Теплопроводность золота равна 317 Вт/(м·град)

Все изделия, используемые человеком, способны передавать и сохранять температуру прикасаемого к ним предмета или окружающей среды. Способность отдачи тепла одного тела другому зависит от вида материала, через который проходит процесс. Свойства металлов позволяют передавать тепло от одного предмета другому, с определенными изменениями, в зависимости от структуры и размера металлической конструкции. Теплопроводность металлов - один из параметров, определяющих их эксплуатационные возможности.

Что такое теплопроводность и для чего нужна

Процесс переноса энергии атомов и молекул от горячих предметов к изделиям с холодной температурой, осуществляется при хаотическом перемещении движущихся частиц. Такой обмен тепла зависит от агрегатного состояния металла, через который проходит передача. В зависимости от химического состава материала, теплопроводность будет иметь различные характеристики. Данный процесс называют теплопроводностью, он заключается в передаче атомами и молекулами кинетической энергии, определяющей нагрев металлического изделия при взаимодействии этих частиц, или передается от более теплой части – к той, которая меньше нагрета.

Способность передавать или сохранять тепловую энергию, позволяет использовать свойства металлов для достижения необходимых технических целей в работе различных узлов и агрегатов оборудования, используемого в народном хозяйстве. Примером такого применения может быть паяльник, нагревающийся в средней части и передающий тепло на край рабочего стержня, которым выполняют пайку необходимых элементов. Зная свойства теплопроводности, металлы применяют во всех отраслях промышленности, используя необходимый параметр по назначению.

Понятие термического сопротивления и коэффициента теплопроводности

Если теплопроводность характеризует способность металлов передавать температуру тел от одной поверхности к иной, то термическое сопротивление показывает обратную зависимость, т.е. возможность металлов препятствовать такой передаче, иначе выражаясь, – сопротивляться. Высоким термическим сопротивлением обладает воздух. Именно он, больше всего, препятствует передаче тепла между телами.

Количественную характеристику изменения температуры единицы площади за единицу времени на один градус (К), называют коэффициентом теплопроводности. Международной системой единиц принято измерять этот параметр в Вт/м*град. Эта характеристика очень важна при выборе металлических изделий, которые должны передавать тепло от одного тела к другому.

Коэффициент теплопроводности металлов при температура, °С

От чего зависит показатель теплопроводности

Изучая способность передачи тепла металлическими изделиями выявлено, что теплопроводность зависит от:

  • вида металла;
  • химического состава;
  • пористости;
  • размеров.

Металлы имеют различное строение кристаллической решетки, а это может изменить теплопроводность материала. Так, например, у стали и алюминия, особенности строения микрочастиц влияют по-разному на скорость передачи тепловой энергии через них.

Коэффициент теплопроводности может иметь различные значения для одного и того же металла при изменении температуры воздействия. Это связано с тем, что у разных металлов градус плавления отличается, а значит, при других параметрах окружающей среды, свойства материалов также будут отличаться, а это отразится на теплопроводности.

Методы измерения

Для измерения теплопроводности металлов используют два метода: стационарный и нестационарный. Первый характеризуется достижением постоянной величины изменившейся температуры на контролируемой поверхности, а второй – при частичном изменении таковой.

Стационарное измерение проводится опытным путем, требует большого количества времени, а также применения исследуемого металла в виде заготовок правильной формы, с плоскими поверхностями. Образец располагают между нагретой и охлажденной поверхностью, а после прикосновения плоскостей, измеряют время, за которое заготовка может увеличить температуру прохладной опоры на один градус по Кельвину. Когда рассчитывают теплопроводность, обязательно учитывают размеры исследуемого образца.

Нестационарную методику исследований используют в редких случаях из-за того, что результат, зачастую, бывает необъективным. В наши дни никто, кроме ученых, не занимается измерением коэффициента, все используют, давно выведенные опытным путем, значения для различных материалов. Это обусловлено постоянством данного параметра при сохранении химического состава изделия.

Теплопроводность стали, меди, алюминия, никеля и их сплавов

Обычное железо и цветные металлы имеют разное строение молекул и атомов. Это позволяет им отличаться друг от друга не только механическими, но и свойствами теплопроводности, что, в свою очередь, влияет на применение тех или иных металлов в различных отраслях хозяйства.

таблица теплопроводности металлов

Сталь имеет коэффициент теплопроводности, при температуре окружающей среды 0 град. (С), равный 63, а при увеличении градуса до 600, он снижается до 21 Вт/м*град. Алюминий, в таких же условиях, наоборот – увеличит значение от 202 до 422 Вт/м*град. Сплавы из алюминия, будут также повышать теплопроводность, по мере увеличения температуры. Только величина коэффициента будет на порядок ниже, в зависимости от количества примесей, и колебаться в пределах от 100 до 180 единиц.

Медь, при изменении температуры в тех же пределах, будет уменьшать теплопроводность от 393 до 354 Вт/м*град. При этом, медь содержащие сплавы латуни будут иметь такие же свойства, как и алюминиевые, а значение теплопроводности будет изменяться от 100 до 200 единиц, в зависимости от количества цинка и других примесей в составе сплава латуни.

теплопроводность стали и меди

Коэффициент теплопроводности чистого никеля считается низким, он будет менять свое значение от 67 до 57 Вт/м*град. Сплавы с содержанием никеля, будут также иметь коэффициент с пониженным значением, который, благодаря содержанию железа и цинка, колеблется от 20 до 50 Вт/м*град. А наличие хрома, позволит понизить теплопроводность в металлах до 12 единиц, с небольшим увеличением этой величины, при нагреве.

Применение

Агрегатное состояние материалов имеет отличительную структуру строения молекул и атомов. Именно это оказывает большое влияние на металлические изделия и их свойства, в зависимости от назначения.

Отличающийся химический состав узлов и деталей из железа, позволяет обладать различной теплопроводностью. Это связано со структурой таких металлов как чугун, сталь, медь и алюминий. Пористость чугунных изделий способствует медленному нагреванию, а плотность медной структуры – наоборот, ускоряет процесс теплоотдачи. Эти свойства используют для быстрого отвода тепла или постепенного нагревания продукции инертного назначения. Примером использования свойств металлических изделий является:

  • кухонная посуда с различными свойствами;
  • оборудование для пайки труб;
  • утюги;
  • подшипники качения и скольжения;
  • сантехническое оборудование для подогрева воды;
  • приборы отопления.

Медные трубки широко используют в радиаторах автомобильных систем охлаждения и кондиционеров, применяемых в быту. Чугунные батареи сохраняют тепло в квартире, даже при непостоянной подаче теплоносителя требуемой температуры. А радиаторы из алюминия, способствуют быстрой передаче тепла отапливаемому помещению.

радиатор отопления и алюминия

При возникновении высокой температуры, в результате трения металлических поверхностей, также важно учитывать теплопроводность изделия. В любом редукторе или другом механическом оборудовании, способность отводить тепло, позволит деталям механизма сохранить прочность и не быть подвергнутыми разрушению, в процессе эксплуатации. Знание свойств теплопередачи различных материалов, позволит грамотно применить те или иные сплавы из цветных или черных металлов.

С древних времен человек поклонялся этому желтому металлу


Многие века золото является ценным металлом, из которого изготовляли монеты, украшения и многое другое. Золото (З) всегда являлось признаком богатства и знатности, поэтому многие люди работали годами, чтобы иметь возможность его приобрести. Но золото в чистом виде — это всего лишь мрачный камень или светящаяся пыль (в зависимости от способа добычи), которые требовали тщательной обработки.
Поэтому только те люди, которые знали температуру плавления необходимую для З, могли изготовлять слитки самостоятельно. Для этого достаточно только было найти золотые самородки, но это все было раньше. Несмотря на все это, и в наши дни З также очень сильно ценится. Из него не изготовляют монет, но его наличие говорит о достатке и ценится высоко. Поэтому для тех, у кого нет денег для его покупки, есть возможность добыть его самостоятельно, поскольку его малое количество содержится в бытовой технике и электронике.

То есть любой человек может добыть определенное количество золота из старой негодной техники и электроники. Но в таком случае единственный вопрос остается загадкой — это температура плавления золота (ТПЗ).

Поэтому рассмотрим, какова ТПЗ с различной пробой, но для начала определимся с его свойствами.

Основные свойства золота

Для того чтобы определить температуру плавления у З с различной пробой, рассмотрим основные свойства данного драгоценного металла.

Если З чистое, без каких-либо примесей, то оно имеет ярко-желтый цвет. Если же в нем есть какие-либо другие сплавы, то цвет будет меняться в зависимости от количества и вида примеси. В природе З встречается в виде мелких частиц или в жилах. Такие жилы чаще всего зеленоватого оттенка. При этом зеленое и желтое золото немного отличается по своему составу. Соотношение породы составляет 20:1, или на 1 жилу желтого З приходится 20 жил зеленоватого З.

В наше время ювелирным считается даже то украшение, в состав которого входит всего лишь 40 процентов З. При этом такое украшение имеет более низкую пробу. В зависимости от количества желтого драгоценного металла в украшении ювелирами ставится проба. Если говорить о цвете, то при добавлении различных сплавов цвет З приобретает различные оттенки.

Золото настолько мягкий металл, что его можно погнуть даже зубами


Если говорить о твердости, то это очень мягкий металл (по шкале примерно 2,5 — 3,0), который легко поцарапать даже обычным ножом. Поэтому раньше золотые монеты пробовали на зуб. Если на ней оставался след, то золото настоящее, если нет, то это другой сплав. При этом такие монеты быстро стирались. Но в наши дни при помощи различных сплавов (например, меди, серебра, палладия, цинка, кадмия, олова, фосфора, серы или других металлов) золотые украшения стали более прочными.

Кроме того, З настолько пластично, что из 1 грамма можно изготовить 1 метр квадратный тонкой фольги. Именно из-за этого свойства его используют для создания мелких проводков и частей в различной современной электронике и технике.

Основным свойством З в природе является его гибкость, поскольку при высоких температурах оно способно растворяться и принимать наиболее мелкие формы в виде частиц, а при низких З объединяется в более крупную жилу. Такие жилы человек может увидеть без помощи специальной чистки и увеличительных приборов. Кроме того, З является очень стойким к атмосферной коррозии. Оно может пролежать в земле или воде годами и не поменять формы или цвета. А цена на него со временем растет все больше и больше. В периодической таблице его относят к благородным металлам. Также З обладает химической стойкостью и высокой проводностью.



Как расплавить серебро в домашних условиях?

Прежде, нужно приготовить все инструменты и материалы для основного процесса. Немаловажное значение уделяется форме, в которую будет выливаться жидкий металл. Ее можно приобрести в готовом виде или сделать самостоятельно из любых огнеупорных и негорючих материалов.

Для того, чтобы расплавить серебряный слиток дома без использования специального технологического оборудования, понадобятся:

  • Кусок металла;
  • Металлическая ложка;
  • Асбест в листовой форме;
  • Бура;
  • Горелка;
  • Щипцы и пинцет;
  • Вышеупомянутая форма или гипс и кварцевый песок.

До начала проведения работ все материалы нужно сложить в шаговой доступности, чтобы в процессе не отвлекаться на их поиск. Одежда должна быть плотной, руки защищены перчатками, глаза – очками.

Если форму не получилось купить заранее, ее можно сделать из гипса и кварцевого песка. С помощью пчелиного воска сделать макет емкости, в которую будет переливаться расплавленный металл.

Гипс смешать с кварцевым песком, опустить в эту смесь подготовленную форму. Когда материал чуть остынет, пальцами выдавить впадину, куда перельется серебро.

После полного застывания смеси, форму следует тщательно прогреть. Обязательно открыть окно, если работа ведется в помещении, поскольку испаряющийся воздух вызывает неприятное амбре.

Когда запах пропадет, форма полностью готова. Теперь можно заняться основным процессом. Он проходит в несколько этапов:

  • Асбестовый лист разрезать на четыре прямоугольных полотна. Первый чуть больше ложки, второй – как ложка, два других – маленького размера. Прямоугольники сложить в ложку друг на друга таким образом, чтобы самый большой оказался внизу, а самые маленькие – сверху.
  • Во избежание попадания в сплав кислорода, подготовленный на ложке тигель нужно обработать бурой. Насыпать ее в тигель (на десять частей металла взять одну часть буры), плавить над горелкой до тех пор, пока бура не станет темно-зеленого цвета и очень густой.
  • После обработки положить в тигель сплав серебра и прокаливать его над горелкой до того момента,пока оно не станет полностью жидким и не перетечет на дно тигля.
  • Признак полностью расплавленного серебра – чистый блеск. При наличии мутного оттенка, процедуру нужно повторить.

Вас может заинтересовать: 3 способа эффективно очистить серебро содой

При необходимости придания расплавленному металлу определенной форму, его следует моментально перелить в ингус, дождаться небольшого загустения и опустить в емкость с водой.

Металл до полного остывания будет раскаленным и очень горячим, поэтому все манипуляции стоит проделывать с использованием щипцов.

В холодной воде форма, как правило, сразу отделяется от серебра. Если этого не произошло, можно помочь руками.



При какой температуре плавится золото

Итак, для чего необходимо было рассматривать физические свойства З и каким образом на него ставят пробу? Все очень просто, ведь, зная особенности золотого сплава, можно снизить его температуру плавления и попытаться переплавить его самостоятельно.

ТПЗ 999 пробы составляет 1063°С, при этом температура кипения достигает 2947°С. Для золота 585 пробы такая температура может снизиться до 840°С. Все зависит от вида сплава, который входит в изделие из золота 585 пробы.


Но чаще всего изделие из золота 585 пробы можно расплавить при указанной выше температуре при условии, что З в таком украшении или слитке имеет желтовато-красноватый или зеленоватый оттенок. Золотые изделия 375 плавятся при температуре 770°С, которая является наименьшей.

Если говорить об условиях, в которых можно расплавить З, то для этого необходима горелка и химические реактивы (например, азот), которые усилят действие ПЗ в горелке. Перед тем как расплавить металл, его необходимо очистить. Для очистки З чаще всего используют хлорные кислоты. Но при этом Т плавления золота 999 очень высокая, поэтому в домашних условиях его расплавить практически невозможно.

Необходимо помнить, что, зная основные свойства З, можно определить его качество и ценность, зная пробу и ТП, можно попытаться расплавить З в домашних условиях при помощи горелки и химреактивов. Тем не менее попытка расплавить З дома небезопасна. Поэтому для таких опытов лучше всего использовать лабораторию.

Кроме того, если добывать З из старой техники и электроники, то нужно помнить, что необходимы только различные платы, которые содержат мельчайшие проволочки и спайки. Наличие в них З можно определить только после двух недель очищения в кислотной среде. Необходимо просто процедить через мелкую сеть этот раствор, и на ней останутся мелкие стружки З.



Зависимость цены от формы

На золотовалютном рынке России стоимость золота 999 зависит и от формы его выпуска. Его можно покупать и продавать в качестве слитков (здесь значение имеет и вес слитка), памятных монет, металлических вкладов в банке:

  • розничная цена слитка золота выше рыночной. Это связано с тем, что в цену входит НДС, размер которого составляет 18%, и комиссия банка за продажу слитка. Чтобы понять, сколько стоит такое инвестирование, необходимо знать, сколько весит слиток золота. В России слиток золота 999 пробы изготавливают по ГОСТУ, который подразумевает вес золота не более 1 кг. Тогда встает вопрос, сколько стоит килограмм золота? Здесь не сложно посчитать примерную стоимость, опираясь на цену 05 или 10 грамм драгоценного металла. Сколько стоит 10 г можно проследить на валютном рынке. Она составляет 22500 рублей. Отсюда делаем вывод, что за килограмм золота 999 пробы придется выложить сумму около 2000000 рублей;
  • если говорить об удобстве и надежности инвестирования, то лучший вариант – обезличенные металлические счета в банке. В таком случае покупателю драгоценного металла не нужно тратить дополнительные средства на осуществление охраны и перевозки металла. Кроме того, клиент банка в любой момент может совершить продажу золотого накопления. Данный вариант вложения выгоден и по той причине, что его покупка не облагается НДС;
  • не менее выгодное вложение – покупка золотых монет. Здесь цена зависит от многих факторов. Как правило, стоимость памятных монет достаточно высока, так как в нее входит работа по изготовлению, и эксклюзивность выпускаемого тиража, и количество монет. Кроме того, при изготовлении могут использоваться другие драгоценные металлы и камни. И многие эксклюзивные монеты являются истинными шедеврами коллекционеров. В таком случае даже через десятилетия стоимость монет будет высока, так как зависит не от цены за один грамм, а от коллекционной ценности.

Но обращаться с таким сокровищем необходимо крайне аккуратно, потому что при продаже на стоимость влияет не только эксклюзивность тиража, но и внешний вид монеты. Здесь учитываются царапины, отколы. И если монета выглядит не надлежаще, банк может не принять ее, отказав в выкупе. В таком случае продать ее можно будет только ювелирам по цене лома.

Благородный металл был и есть отличным средством денежных вложений. Его стоимость не инвестируется, и за последние 10 лет выросла примерно в три раза. Но колебания на валютном рынке продолжают оказывать влияние на цену на один грамм золотого металла.

Как переплавить золотой лом?

Для расплавки золотого лома мангал или печь для барбекю не подойдет. Простые угли не смогут расплавить такой металл и его лигатуру – добавки, которые представляют собой различные цветные металлы, необходимые для улучшения характеристик сплава.

В основном в качестве лигатуры используют:

  1. Серебро
  2. Медь
  3. Родий
  4. Никель
  5. Палладий или платина
  6. Хром

Если в золоте содержится серебро и медь, то в конечном итоге изделия обретут красноватый оттенок. В случае повышенного содержания меди сплав будет иметь красный цвет. В случае повышенного содержания серебра сплав будет желтого цвета.

При полном отсутствии меди, и при содержании серебра 50%, украшение будет отличаться зеленоватым цветом. Остальные добавки имеются лишь в белом золоте.

Золотой лом, обладающий красный и тусклый цвет, говорит о том, что в его составе имеется не меньше 24% меди, что запрещает применять его при фигурном литье. Его можно лишь подогревать или же растягивать.

С помощью такого золотого лома ювелиры создают различные изделия посредством печати.

Вас может заинтересовать: В чем сходство и различие золота 583 и 585 пробы?

Итак, как самостоятельно расплавить золотой лом:

  1. Прежде, чем приступать к процедуре плавления, займитесь сортировкой материала, исходя из цвета и оттенков.
  2. Измельчите лом.
  3. Высыпьте частички в тигель и отправляйте их в муфельную печь (можно заменить электродуговой).
  4. Когда золото расплавится, залейте его в специальную форму. Стоит отметить, что слишком долго плавить его нельзя, в противном случае выгорит вся лигатура, а затем и сам благородный металл.
  5. Закалите золото. Можно воспользоваться водой, либо спиртом.

Является ли 999 проба чистым золотом?

Чистого золота в природе не существует, добывающая промышленность может обеспечить только разную степень наличия примесей в благородном металле. Самым чистым золотом считается как раз 999 проба. Драгметалл с содержанием главного элемента в 99,99% получил название «четыре девятки»: на долю примесей в нем приходится очень малая часть.

Золото 999 маркировки используется в основном Центробанками разных стран для создания золотого государственного фонда – из металла делают слитки массой от 1 килограмма. Чтобы добиться высокой чистоты элемента породу подвергают процессу аффинирования. Чтобы добиться высокого качества аффинажа, золото должно пройти несколько этапов очистки физическими и химическими методами.

Слитки из золота

Высокопробное золото иногда используют в ювелирном деле. Маркировка металла в виде «999» соответствует 24 каратам. Изделия, выполненные из золота 999 пробы, стоят очень дорого и встречаются очень редко, основная причина этого – деформация материала от малейшего воздействия. Работать с металлом высокой пробы сложно, ювелиры предпочитают более прочные сплавы с меньшим содержанием золота.

Вот уж никогда бы не подумала, что существовали люди, не знающие цену золоту. Оказывается, южноамериканские индейцы называли этот бесполезный, по их мнению, металл. «экскрементами богов» и «потом солнца»! Их удивляла шумиха вокруг него. А белые гости заверяли аборигенов, что страдают болезнью сердца, которая лечится только драгметаллом. Кстати, отчасти, это правда. Впрочем, давайте поговорим о свойствах золота подробнее.

Что такое золото

Самые распространенные его определения – драгоценный или благородный металл. Но что это описание значит?

К драгоценным относят редкие, долговечные и привлекающие взгляд. А благородность определяется в зависимости от того, с чем он реагирует. Интересное свойство есть у золота: оно не вступает в реакцию с неметаллическими элементами, в том числе и с кислородом, а значит, ему не страшно ни время, ни неблагоприятные условия.

Физические и химические свойства


Элемент № 79 таблицы Менделеева – Aurum – не отличается твердостью, но имеет высокую плотность, и это объясняет его большой вес. Предлагаю познакомиться с металлом поближе – уверена, о многих свойствах золота вы не знали.

Отражающие особенности

Металл отличает свойство отражать инфракрасные и ультрафиолетовые излучения, при этом пропуская большую часть света, поэтому золотое напыление активно используется при остеклении высотных зданий, создании визоров шлемов космонавтов и в приборостроении.

Способность распыляться

Да, распыляться этот благородный металл мастер. Причем настолько, что, как утверждают ученые, в мировом океане его содержится около 6 000 000 тонн!

Тягучесть и пластичность

Это еще два свойства, обеспечившие ему любовь ювелиров. Ему можно придавать любую форму, он легко сжимается и растягивается, а еще его не нужно ломать, чтобы согнуть. Чтобы сделать 100 метров тончайшей проволоки для микросхем, нужен всего лишь 1 грамм чистого металла.

Ковкость

Одно из важных свойств этого металла – ковкость. Образовать полупрозрачные листочки сусального золота, обладающие всеми качествами обычного драгметалла, можно практически при любой температуре, при этом толщина этих листочков будет составлять от 1 до 0,1 мкм. Для сравнения: толщина человеческого волоса – 80-100 мкм. Такими листами покрывают предметы интерьера, купола церквей. Один грамм золота дает лист размером 0,5 м2.

Электропроводимость

По свойствам электро- и теплопроводимости наш главный герой – хорошист. Проводник он неплохой, но уступает серебру и меди.

Сферы применения золота

Банковская сфера и ювелирное дело отнюдь не единственные отрасли, в которых используется этот металл.

Использование в промышленности

Золото активно применяют в электронной промышленности при создании микросхем для мобильных телефонов и компьютеров. Податливость – вот свойство металла, сделавшее его пригодным при пайке. Из золота производят тончайшие прокладки для сверхвысокого вакуума.

Эксперты подсчитали, что в промышленных изделиях уже содержится 18 000 тонн золота, но в ближайшем будущем потребление драгметалла электронным сектором повысится, так как растет объем индустрии электронных компонентов в Восточной Азии и КНР.

А еще тончайшим слоем золота покрывают оконные и витражные стекла, таким образом помещение защищают от потери тепла зимой. Среди важных свойств золота отмечают и способность предотвращать нагревание инфракрасными лучами.


Космические корабли, спутники и снаряжение космонавтов – еще одна сфера применения драгоценного металла. И даже в области ядерных исследований золото незаменимо: оно используется в качестве мишени и специальной оболочки в нейтронных бомбах.

Золотое напыление спасает от порчи неблагородные металлы и придает вид дорогого изделия, этим свойством зачастую пользуются дизайнеры интерьеров.

Медицина и стоматология

Немалое количество мирового золота, смешанного с другими металлами, расходуют и в медицинской среде для коронок и зубных протезов. Свойства таких сплавов защищают искусственные зубы от коррозии и механических повреждений.

Кстати, во рту мумии фараона Хефрена, похороненного 4 500 лет назад, были обнаружены коронки из чистого золота. Как выяснилось, это практиковалось не только для демонстрации статуса и благополучия: лишь такие искусственные зубы могут прилегать к обработанной эмали настолько плотно, чтобы практически полностью исключить повторный кариес.

В качестве приятного дополнения золото имеет свойство защищать от неприятного запаха. А еще, по некоторым данным, даже если просто держать кусочек золота во рту, можно вылечить горло и нос от простудных заболеваний.

Вы, наверное, слышали о вживлении тончайших золотых нитей под кожу? Это так называемое армирование лица и тела. Нити из чистого золота имеют свойство ускорять обменные процессы в коже, повышают ее упругость и расправляют морщины и складки.


В фармакологии

Все чаще встречается информация о том, что драгметалл укрепляет организм, усиливает сопротивляемость заболеваниям кожи и сердечно-сосудистой и нервной систем. Упоминается свойство эффективно снижать воспаления в суставах и благотворно действовать на гормональный фон.

В сочетании с хирургической терапией радиоактивное золото применяется в борьбе против рака. Его особенные свойства востребованы в препаратах, предназначенных для борьбы с онкологическими заболеваниями, туберкулезом, ревматоидным артритом и дерматологическими болезнями.

Кстати, еще Парацельс прописывал золотосодержащие лекарства больным сифилисом.

Употребление в пищу

В Индии считают: регулярное потребление особых трав с 1-2 мг драгметалла омолаживает организм, а японцы для оздоровления добавляют золотую фольгу в чай или саке.

О таком свойстве золотой воды, как обеззараживание, с древности знали многие народы и успешно использовали ее при простуде, заболеваниях печени, костей, легких и различных эпидемиях.

Но современные кулинары пошли дальше: в Стамбуле в Ciragan Palace Kempinski Hotel за 1 000 долларов можно полакомиться десертом «Золото для султана». Правда, заказывать его надо за 3 суток до посещения ресторана.

А в одном из лучших ресторанов Нью-Йорка за ту же цену можно попробовать десерт, который перед подачей покрывают листом пищевого сусального золота. Видимо, спрос на сандэ не так уж низок, раз кондитеры не остановились на этом и создали еще большую роскошь: съедобный ювелирный шедевр стоимостью 25 000 долларов. Кстати, этот десерт вошел в Книгу рекордов Гиннесса.


Некоторые страны производят конфеты в съедобной золотой обертке. Чтобы подчеркнуть дороговизну и благородное происхождение некоторых марок шампанского, французские производители добавляют золото в свою продукцию. Вкусовые свойства нпитка это почти не меняет.

В Англии можно купить особое конфетти из благородного металла, которое высыпается в бокал игристого вина. Кстати, здесь же вам могут встретиться пирожки, обернутые в почти прозрачную золотую пленку.

От чего зависит цвет сплава

Обычно золото ассоциируется у нас с желтым, солнечным оттенком, не так ли? Однако частицы, которые встречаются в природе, могут иметь и зеленоватый цвет, переходящий в серый. Этот металл в чистом виде не подходит для ювелирной работы. Его мягкость в данном случае выступает как отрицательно свойство.

Поэтому для прочности к нему добавляют другие металлы. Конечный цвет и свойства изделия зависит от того, какие металлы и в каком количестве смешаны с золотом.

Какие бывают сплавы золота

Чаще всего мы слышим о желтом, белом и красном золоте. Но оказывается, драгметалл может быть совершенно неожиданных цветов, например лиловым и даже черным.

Белое

В его состав входит платина, серебро, палладий или никель. Кстати, несколько лет назад использование в белом золоте последнего во многих странах запретили на законодательном уровне. Это связано с тем, что никель имеет свойство вызывать аллергию, а точнее, контактный дерматит у каждого восьмого человека.


Чтобы получить такой сплав, понадобится 11% платины или 22% палладия. Кстати, марганец также обладает «отбеливающими» свойствами. Более бюджетный вариант содержит 10% никеля, 5% цинка и немного меди для пластичности.

Желтое

Самые привычные пробы классического варианта:

  • 585 – содержит 58,5% чистого золота, 8% серебра, 22,5% меди, 8,5% никеля и 2,5% цинка;
  • 750 – 5% чистого золота и по 12,5% серебра и меди.


Красное

Такой оттенок изделия говорит о том, что в качестве лигатуры в сплаве преобладает медь. В составе ее содержание может быть от 25% до 50%. Для получения нужного цвета ювелиры могут добавлять до 15% цинка.


Розовое

Этот вид, кроме основного компонента (75%), содержит серебро (2,75–5%) и медь (20–22,25%).


Другие

Еще бывают следующие разновидности:

  • Зеленое: 75% золота, 23% меди, 2% кадмия или 75% золота, 15% серебра, 6% меди и 4% кадмия. Надо отметить, что изделия из этого сплава выглядят оригинально, но кадмий считается токсичным металлом и обладает свойством вызывать серьезные патологии.
  • Фиолетовое или пурпурное: содержит 79% золота и 21% алюминия. Отличительное свойство такого золота – хрупкость. Оно практически не поддается ковке, поэтому детали просто привариваются друг к другу.
  • Синий сплав: 46,2% золота и 53,8% индия. При увеличении процентного содержания аурума металл имеет свойство терять голубой оттенок. Есть и другая формула получения синего цвета: 75% золота, 24,4% железа и 0,6% никеля.

Различные способы обработки драгметалла позволяют достичь широкого диапазона от черного до коричневого цвета.

От чего зависит проба

На каждом изделии из благородного металла можно увидеть клеймо. Эти цифры обозначают пробу, то есть процент содержания золота.

Системы проб

Используются 4 градации проб золота, из них наиболее популярны каратная и метрическая.


Золотниковая

Название происходит от слова «золотник» – старинной русской меры веса, равной 1/96 фунта. Так, 56 проба означала, что в 96 частях сплава содержится 56 частей золота, а остальные 40 – лигатура. Примерно 2 столетия в России в ходу были 56, 72, 82, 92 и 94 пробы золота.

Каратная

Эта система пришла к нам с Запада. Роль карата – указывать долю чистого золота в 24 долях сплава.

Изделия бывают: 24, 18, 14, 12, 10, 9 и 8 карат.

Лотовая

Эта градация сегодня уже не используется, ее применяли в средневековье в Западной Европе. Чистое золото обозначалось 16 лотами, для изделий с другими сплавами применялись пробы: 14, 12, 8 и 6.

Метрическая

Система, используемая в большинстве стран мира. Она показывает количество миллиграммов драгметалла в 1 грамме сплава. Например, в изделии 999-й пробы на 1 грамм приходится по 999 мг чистого металла и не более 1 мг дополнительных компонентов. Благородный металл с примесью других сплавов может иметь пробы: 958, 585, 500 и 375.

Это интересно

При таком разнообразии проб некоторые страны придумали свои обозначения. Так, бельгийские ювелиры ставят на украшениях клеймо с цифрами 1 (=833), 2 (=750) или 3 (=585). В Польше система другая: 1=960, 2=750, 3=585, 4=500, 5=375, 6=333, а в Чехии и Словакии пробы следующие: 0=999, 1=986, 2=900, 3=750, 4=585.

Таблица соответствия проб

МетрическаяЗолотниковаяКаратнаяЛотовая
999962416
9589223
900882214
750721812
583, 5855614
50048128
3753696

Как добывается

Методов существует несколько:

  1. Рудный. Обработка золотоносной руды – процесс довольно трудоемкий. Для этого нужно специальное оборудование и разрешение от государства.
  2. Ручной. Самый древний способ. С помощью сита золото фильтруется в лотке, очищается от примесей, а затем посредством специальной бутылки осуществляется промывка песка.
  3. Гидравлический. Потенциально золотоносная горная порода размывается специальными устройствами под определенным давлением.

Как отличить от подделки

Возможно, вам встречались рекомендации вроде пробы золота на зуб или поцарапать изделие, чтобы увидеть, что там внутри. Правда, едва ли можно представить продавца, терпеливо наблюдающего, как потенциальный покупатель скребет перочинным ножиком украшение с витрины.

Совет из той же серии – провести изделием по необожженной керамике. Если вы успели сбежать от разъяренного продавца и разглядели золотой след, значит, оно настоящее.

Но я предлагаю не рисковать и рассмотреть другие способы.

  • Во-первых, обратите внимание на наличие маркировки – на любом изделии из благородных металлов всегда стоит проба, причем ее контуры должны быть четкими.
  • Во-вторых, убедитесь, что у изделия отсутствует «металлический» запах. Свойством притягиваться магнитом настоящий металл тоже не обладает.
  • Далее присматриваемся к стыкам. На украшениях, где они есть, часто можно увидеть разницу в цвете, это один из признаков золотого изделия.

Есть еще несколько способов проверки золота на подлинность, но они немного экстремальны и скорее подойдут, если вы нашли изделие у себя дома, а не приобретаете его. Например, смочить украшение в обычной воде и провести черточку ляписным карандашом. У подделки или золота очень низкой пробы есть свойство оставлять след.

На просторах интернета мне попался такой совет: потереть изделие о плотную ткань, например джинсу, и капнуть на это место йодом. Подделку или низкую пробу можно узнать по свойству темнеть. Но мне этот способ кажется весьма сомнительным, ведь в данном случае низкой считается даже 585 проба, а равнодушными к проверке с таким же успехом могут остаться и латунь и медь.

Кстати, в роли подобного индикатора может выступить и уксус – за пять минут, проведенных в этой жидкости, изделие из другого металла потемнеет. Но вы ведь не пойдете в ювелирный магазин с бутылкой уксуса, не так ли?

Заключение

И все же, пожалуй, самым верным решением будет довериться профессионалу в ломбарде или ювелиру, которые могут определить подлинность и характеристики украшения как на глаз, так и при помощи специального оборудования.

На этом прощаюсь, а вы не забудьте подписаться на обновления и поделиться статьей с друзьями в соцсетях!

Теплопроводность цветных металлов и технических сплавов

В таблице представлены значения теплопроводности металлов (цветных), а также химический состав металлов и технических сплавов в интервале температуры от 0 до 600°С.
Цветные металлы и сплавы: никель Ni, монель, нихром; сплавы никеля (по ГОСТ 492-58): мельхиор НМ81, НМ70, константан НММц 58,5-1,54, копель НМ 56,5, монель НМЖМц и К-монель, алюмель, хромель, манганин НММц 85-12, инвар; магниевые сплавы (по ГОСТ 2856-68), электрон, платинородий; мягкие припои (по ГОСТ 1499-70): олово чистое, свинец, ПОС-90, ПОС-40, ПОС-30, сплав Розе, сплав Вуда.

По данным таблицы видно, что высокую теплопроводность (при комнатной температуре) имеют магниевые сплавы и никель. Низкая же теплопроводность свойственна нихрому, инвару и сплаву Вуда.

Теплопроводность цветных металлов и технических сплавов - таблица



Теплопроводность металлов и ее применение

Металлы – это вещества, имеющие кристаллическую структуру. При нагревании они способны плавиться, то есть переходить в текучее состояние. Одни из них имеют невысокую температуру плавления: их можно расплавить, поместив в обычную ложку и держа над пламенем свечи. Это свинец и олово. Другие возможно расплавить только в специальных печах. Высокой температурой плавления обладают медь и железо. Для ее понижения в металл вводят добавки. Полученные сплавы (сталь, бронза, чугун, латунь) имеют температуру плавления ниже, чем исходный металл.

От чего же зависит температура плавления металлов? Все они имеют определенные характеристики – теплоемкость и теплопроводность металлов. Теплоемкостью называют способность при нагревании поглощать теплоту. Ее численный показатель – удельная теплоемкость. Под ней подразумевается количество энергии, которое способна поглотить единица массы металла, нагреваемая на 1°С. От этого показателя зависит расход топлива на нагревание металлической заготовки до нужной температуры. Теплоемкость большинства металлов находится в пределах 300-400 Дж/(кг*К), металлических сплавов – 100-2000 Дж/(кг*К).

Теплопроводность металлов – это перенос тепла от более горячих частиц к более холодным по закону Фурье при их макроскопической неподвижности. Она зависит от структуры материала, его химического состава и типа межатомной связи. В металлах передача тепла производится электронами, в других твердых материалах – фононами. Теплопроводность металлов тем выше, чем более совершенную кристаллическую структуру они имеют. Чем больше металл имеет примесей, тем более искажена кристаллическая решетка, и тем ниже теплопроводность. Легирование вносит такие искажения в структуру металлов и понижает теплопроводность относительно основного металла.

У всех металлов хорошая теплопроводность, но у одних выше, чем у других. Пример таких металлов – золото, медь, серебро. Более низкая теплопроводность – у олова, алюминия, железа. Повышенная теплопроводность металлов является достоинством либо недостатком, в зависимости от сферы их использования. Например, она необходима металлической посуде для быстрого нагрева пищи. В то же время применение металлов с высокой теплопроводностью для изготовления ручек посуды затрудняет ее использование – ручки слишком быстро нагреваются, и до них невозможно дотронуться. Поэтому здесь используют теплоизолирующие материалы.

Еще одна характеристика металла, влияющая на его свойства – тепловое расширение. Оно выглядит как увеличение в объеме металла при его нагревании и уменьшение – при охлаждении. Это явление обязательно необходимо учитывать при изготовлении металлических изделий. Так, например, крышки кастрюль делают накладными, у чайников тоже предусмотрен зазор между крышкой и корпусом, чтобы при нагревании крышку не заклинило.

Для каждого металла вычислен коэффициент теплового расширения. Его определяют нагреванием на 1°С опытного образца, имеющего длину 1 м. Самый большой коэффициент имеют свинец, цинк, олово. Поменьше он у меди и серебра. Еще ниже – железа и золота.

По химическим свойствам металлы делятся на несколько групп. Существуют активные металлы (например, калий или натрий), способные мгновенно вступать в реакцию с воздухом или водой. Шесть самых активных металлов, составляющий первую группу периодической таблицы, называют щелочными. Они имеют маленькую температуру плавления и так мягки, что могут быть разрезаны ножом. Соединяясь с водой, они образуют щелочные растворы, отсюда и их название.

Вторую группу составляют щелочноземельные металлы – кальций, магний и пр. Они входят в состав многих минералов, более твердые и тугоплавкие. Примерами металлов следующих, третьей и четвертой групп, могут служить свинец и алюминий. Это довольно мягкие металлы и они часто используются в сплавах. Переходные металлы (железо, хром, никель, медь, золото, серебро) менее активны, более ковки и часто применяются в промышленности в виде сплавов.

Положение каждого металла в ряду активности характеризует его способность вступать в реакцию. Чем активнее металл, тем легче он забирает кислород. Их очень трудно выделить из соединений, в то время, как малоактивные виды металлов можно встретить в чистом виде. Самые активные из них – калий и натрий – хранят в керосине, вне его они сразу же окисляются. Из металлов, используемых в промышленности, наименее активным является медь. Из нее делают резервуары и трубы для горячей воды, а также электрические провода.



Коэффициенты теплопроводности алюминиевых, медных и никелевых сплавов

Теплопроводность металлов, алюминиевых, медных и никелевых сплавов в таблице дана в интервале температуры от 0 до 600°С в размерности Вт/(м·град). Металлы и сплавы: алюминий, алюминиевые сплавы, дюралюминий, латунь, медь, монель, нейзильбер, нихром, нихром железистый, сталь мягкая. Алюминиевые сплавы имеют большую теплопроводность, чем латунь и сплавы никеля.

Коэффициенты теплопроводности металлов и сплавов - таблица

Коэффициент теплопроводности нержавеющей стали – Справочник металлиста

Теплопроводность представляет собой физическую величину, которая определяет способность материалов проводить тепло.

Иными словами, теплопроводность представляет собой способность субстанций передавать кинетическую энергию атомов и молекул другим субстанциям, находящиеся в непосредственном контакте с ними.

В СИ эта величина измеряется во Вт/(К*м) (Ватт на Кельвин-метр), что эквивалентно Дж/(с*м*К) (Джоуль на секунду-Кельвин-метр).

Фазовые переходы и структура

Когда материал испытывает фазовый переход первого рода, например, из твердого состояния в жидкое или из жидкого в газ, то его теплопроводность может измениться. Ярким примером такого изменения является разница этой физической величины для льда (2,18 Вт/(м*К) и воды (0,90 Вт/(м*К).

Изменения кристаллической структуры материалов также влияют на теплопроводность, что объясняется анизотропными свойствами различных аллотропных модификаций вещества одного и того же состава.

Анизотропия влияет на различную интенсивность рассеивания решеточных фононов, основных переносчиков тепла в неметаллах, и в различных направлениях в кристалле.

Здесь ярким примером является сапфир, проводимость которого изменяется от 32 до 35 Вт/(м*К) в зависимости от направления.

Коэффициенты теплопроводности сплавов

В таблице даны значения теплопроводности сплавов в интервале температуры от 20 до 200ºС. Сплавы: алюминиевая бронза, бронза, бронза фосфористая, инвар, константан, манганин, магниевые сплавы, медные сплавы, сплав Розе, сплав Вуда, никелевые сплавы, никелевое серебро, платиноиридий, сплав электрон, платинородий.

Коэффициент теплопроводности сплавов - таблица

Удельная теплоемкость цветных сплавов

В таблице приведены величины удельной (массовой) теплоемкости двухкомпонентных и многокомпонентных цветных сплавов, не содержащих железа, при температуре от 123 до 1000К. Теплоемкость указана в размерности кДж/(кг·град). Дана теплоемкость следующих сплавов: сплавы, содержащие алюминий, медь, магний, ванадий, цинк, висмут, золото, свинец, олово, кадмий, никель, иридий, платина, калий, натрий, марганец, титан, сплав висмут — свинец — олово, сплав висмут-свинец, висмут — свинец — кадмий, алюмель, сплав липовица, нихром, сплав розе.

Также существует отдельная таблица, где представлена удельная теплоемкость металлов при различных температурах.

Удельная теплоемкость сплавов - таблица

Удельная теплоемкость многокомпонентных специальных сплавов

Удельная (массовая) теплоемкость многокомпонентных специальных сплавов приведена в таблице при температуре от 0 до 1300ºС. Размерность теплоемкости кал/(г·град). Теплоемкость специальных сплавов: алюмель, белл-металл, сплав Вуда, инвар, липовица сплав, манганин, монель, сплав Розе, фосфористая бронза, хромель, сплав Na-K, сплав Pb — Bi, Pb — Bi — Sn, Zn — Sn — Ni — Fe — Mn.

Удельная теплоемкость многокомпонентных специальных сплавов - таблица

Плотность сплавов

Представлена таблица значений плотности сплавов при комнатной температуре. Приведены следующие сплавы: бронза, оловянистая, фосфористая, дюралюминий, инвар, константан, латунь, магналиум, манганин, монель — металл, платино — иридиевый сплав, сплав Вуда, сталь катаная, литая.

Плотность сплавов - таблица

ПРИМЕЧАНИЕ: Будьте внимательны! Плотность сплавов в таблице указана в степени 10-3. Не забудьте умножить на 1000! Например, плотность катанной стали изменяется в пределах от 7850 до 8000 кг/м3.

  1. Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи.
  2. Физические величины. Справочник. А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др.; Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
  3. Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с.
  4. Шелудяк Ю. Е., Кашпоров Л. Я. и др. Теплофизические свойства компонентов горючих систем. М.: 1992. — 184 с.
  5. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.

Читайте также: