Температура плавления бронзы в домашних условиях: Температура плавления бронзы

Температура плавления бронзы

Многие сегодня пытаются в домашних условиях осваивать технологии промышленного производства. При условии соблюдения последовательности определенных манипуляций и наличия необходимого оборудования удается решать порою очень сложные задачи. Так, например, можно легко плавить металлы и создавать своими руками холодное оружие или эксклюзивные украшения. Для этого необходимо знать, до какой температуры нужно разогревать металл и как это лучше всего делать. Данная статья расскажет о том, какова температура плавления бронзы, что нужно учитывать, желая подчинить себе данный металл.

Особенности описываемого металла

Что такое бронза? Это сплав, состоящий из основного компонента (меди) и дополнительного легирующего элемента. В зависимости от того, что выступает в качестве легирующей добавки, различают несколько марок описываемого материала, поэтому у каждого вида бронзы своя температура плавления. От процентного содержания дополнительных компонентов зависят физико-химические свойства бронзы.

Понять, какие примеси содержатся в сплаве, помогает его маркировка.

Все бронзовые составы условно можно разделить на две большие группы:

1. Оловянные.
2. Безоловянные.

К оловянным сплавам относится разновидность бронзы, в составе которой в качестве легирующего элемента выступает олово. Этот металл прочнее меди, но он легкоплавок. Сочетание меди (80%) и олова (20%) – первый сплав, который научилось создавать человечество. При помощи него на Руси отливались церковные колокола. Металл хорошо звучал, но был хрупок. Поэтому возникла необходимость искать более совершенные сплавы.

Безоловянные сплавы не содержат в своем составе хрупкого олова. В качестве легирующих добавок в них может выступать бериллий, кремний, свинец и алюминий. В зависимости от того, какой именно из перечисленных металлов сочетается с медью, сплав обретает свои физико-химические свойства. Так, например, бериллий позволяет создавать сплавы, которые по своим прочностным характеристикам во многом превышают высококачественную сталь.

Добавление кремния делает бронзу более устойчивой к механическому трению. Свинец помогает формировать высокую устойчивость к коррозии, алюминий улучшает фрикционные характеристики сплава.

Процесс плавления бронзы обязательно должен начинаться с изучения ее состава. Все оловянные марки плавятся при температуре 900–950°C, безоловянные марки плавятся при температуре 950–1080°C.

Обратите внимание! При литье учитывается еще один показатель сплава – его вязкость. У оловянной бронзы она выше, чем у латуни, поэтому при нагреве ее необходимо сильно перегреть. Потом после остывания описываемая марка дает минимальную усадку, поэтому данный вид бронзы идеально подходит для фасонной отливки.

Можно ли отливать бронзу в домашних условиях?

Многие из нас задаются вопросом, возможен ли процесс плавки описываемого сплава в домашних условиях. Воссоздать промышленное литье невозможно. Так как бронза имеет высокую температуру плавления, для работы с раскаленным металлом нужны особые условия.

Можно попытаться освоить мелкое литье, позволяющее создавать украшения или маленькие поделки. Для осуществления этого процесса придется выделить отдельную комнату, а также предпринять все меры противопожарной безопасности, сделать качественную вентиляцию. Изготавливать крупные бронзовые детали можно там, где есть земляной или бетонный пол (это может быть гараж с хорошей принудительной вентиляцией).

Для работы понадобится определенное оборудование и специальный инструмент. Осуществить литье позволит только муфельная печь (наличие терморегулятора значительно упростит решение поставленной задачи). Для крупного литься придется устанавливать горн. Плавить металл можно в чугунной емкости, которая имеет форму с носиком. Он помогает аккуратно переливать расплавленный металл в форму. Такая чугунная емкость называется тигель.

Из печи тигель вынимается длинными щипцами и специальным крюком. Под рукой должна быть литейная форма. Для растопки муфельной печи лучше всего подходит древесный уголь, для горна кокс.

Процесс литья

Сам процесс литься бронзы предельно прост. Печь разогревается до определенных параметров. Напомним еще раз, что для плавки оловянных сплавов необходимо разогреть печь до температуры 900–950°C, температура плавления безоловянных сплавов на порядок выше – 950–1080°C.

Плавление любого состава бронзы должно начаться с прокалки формы для заливки в муфельной печи или в горне. Для этого печь сначала нагревается до температуры 600°C. Затем в нее погружается форма, после этого температуру в печи нужно увеличить до 900°С. Литейная форма должна провести в печи пару часов. После окончания таймера форма вынимается из печи и остужается до температуры 500°С.

Бронза помещается в чугунный лоток и отправляется прямиком в хорошо прогретую печь. После того, как сплав расплавится, металл нужно еще подержать в печи пять минут. Так он хорошо прогреется, а это значит, можно будет легко обеспечить качественное заполнение литейной формы. Из печи тигель извлекается крюком, щипцами обеспечивается процесс переливки расплавленного сплава в форму.

Выливать металл важно тонкой непрерывной струйкой. Только так можно предотвратить процесс размывания формы.

Как правильно залить расплавленную бронзу в литейную форму

Залить расплавленную бронзу в литейную форму – настоящая наука. Заполнить форму больших размеров будет несложно. Жидкий сплав под действием силы притяжения и собственного веса сам равномерно распределится по емкости и вытеснит весь имеющийся воздух. С заполнением форм маленьких размеров возникнет определенная проблема. Дело в том, что воздух препятствует равномерному перераспределению сплава по всем плоскостям. Поэтому нередко плавление бронзы в домашних условиях не позволяет создавать качественные изделия.

Можно ли самостоятельно решить подобную проблему? Да, если под рукой есть центрифуга. Центробежная сила вытеснит воздух и позволит сплаву равномерно перераспределиться по всей площади формы. Действовать по такому плану необходимо очень быстро, пока бронза не успела застыть.

Вынимать заливку из формы нужно, когда сплав полностью застынет. Поверхность заготовки получится шероховатой, кое-где обязательно появятся наплывы из металла. Подобные дефекты устраняются методом механической шлифовки. Если правильно была прогрета печь, объем механической шлифовки будет минимальным.

Создание литейной формы

Учитывая то обстоятельство, что у каждого вида бронзы своя температура плавления, важно иметь под рукой форму, способную выдержать наивысшую точку нагрева описываемого сплава. Ее сложно создать собственными руками в домашних условиях, но попытаться можно, если внимательно изучить следующую инструкцию.

Сначала нужно создать формовочный ящик (литейщики называют его опокой). Его размеры в полтора раза больше размеров будущей детали. Собирается опока из не струганных досок по следующей схеме: сначала сбивается верхняя рамка (внешне она похожа на обычный ящик без дна и верха, но с двумя перекладинами посередине), потом сбивается нижняя рамка (ящик с дном).

Потом приступают к созданию формовочной земли. Она имеет особый состав: 75% мелкозернистого песка, 20% глины и 5% пыли каменного угля. Все ингредиенты соединяются между собой и тщательно перемешиваются.

Следующий этап – изготовление модели, которая поможет сформировать форму для будущего литья. Специалисты рекомендуют изготавливать ее из дерева. Дальнейший процесс воспроизводится по следующему алгоритму.

1. Модель из дерева предварительно обильно посыпается тальком, а потом аккуратно помещается в нижний ящик опоки ровно наполовину.
2. Потом он доверху заполняется уже готовой формовочной землей.
3. Вся полученная композиция обильно посыпается графитом.
4. После этого нижняя часть опоки (с дном) закрывается верхней рамкой (без дна).
5. В верхнюю рамку вставляется металлический конус, узкая часть которого должна коснуться поверхности деревянной модели. Конус позволит сформировать литник – деталь, через которую будет заливаться расплавленная бронза.
6. Верхний ящик тоже доверху заполняется формовочной землей. Наполнение тщательно утрамбовывается специальной ступкой.
7. После этого металлический конус аккуратно извлекается.
   При помощи острого ножа верхняя опока снимается с нижней рамки вместе с формовочной смесью. Из нее извлекается деревянная заготовка. После всех произведенных манипуляций на обеих опоках должны остаться углубления, точно копирующие геометрию одной половины деревянной модели.

Обратите внимание! Ножом можно на данном этапе поправлять слегка осыпавшиеся линии. Если часть земли прилипла к модели, ее недостаток в опоке восполняется. Излишки просто удаляются.

8. Оставляем нижнюю и верхнюю часть опоки до полного высыхания, а потом соединяем вместе таким образом, чтобы между ними не оставалась щель. Форма для литья бронзы готова.

При помощи такой формы удается создавать изделия из бронзы, не имеющие четкого рисунка и мелких деталей.

Как получить более качественное литье

Даже в домашних условиях можно произвести более качественное литье, если применить особый способ создания формы под литье. За основу берется модель, в точности напоминающую ту, что необходимо будет выплавить из бронзы. Она изготавливается из воска или парафина.

• С модели сначала снимается гипсовый слепок, состоящий из двух половинок. Части слепка соединяются между собой гипсовым раствором.
• Получившаяся форма после высыхания заполняется жидким парафином через специально оставленное отверстие.
• Когда парафин застынет, гипсовую скорлупу удаляют. Должна остаться фигура из застывшего парафина.
• Ее помещают в жаростойкую массу и формируют неразъемную форму для литья. Литейные массы сегодня продаются в строительных магазинах. Обязательно оставляется отверстие в форме для слива парафина и заливки бронзы.
• Затем неразъемную форму необходимо поместить в кипяток. Он нагреется и расплавит парафин или воск. Через специальное отверстие, предназначенное для заливки жидкого сплава (будущий литник), нужно слить расплавленный воск. После этого форма для создания более качественного литья будет готова. Изготовление формы таким способом позволяет получать бронзовое литье, имеющее более четкий контур и мелкие детали.

Воссоздать процесс плавления бронзы в домашних условиях не так уж и просто, но если задастся подобной задачей, решить ее поможет предложенная статья. Главное нужно всегда помнить о мерах предосторожности, уметь различать виды сплавов, знать, при какой температуре каждый из них плавится.

Поделись с друзьями

1

0

0

0

Художественное литье из бронзы: искусство бронзовой отливки

Художественное литье из бронзы известно с древних времен. Поскольку получаемые изделия пользуются спросом, технология работы с материалом постоянно совершенствуется. Фигуры небольшого размера часто изготавливают в домашних условиях.

Художественное литье — ряд последовательных операций от формирования чертежа отливаемого изделия до проектирования и изготовления литейной формы. Такие конструкции используются не только на предприятиях, но и дома для отливки небольших фигурок.

Литье из бронзы

Основными составляющим бронзового сплава являются медь и олово. Существует добавки в виде металлов и неметаллов, но они содержатся в небольших количествах. В зависимости от процентного присутствия меди сплав меняет цвет. Он бывает красный, желтый или серо-стальной.

Важной характеристикой бронзового сплава является его пластичность. Вместе с тем материал обладает достаточной твердостью. Учитывая эти качества и изменяя содержание составляющих, получают сплав с разными характеристиками. Один поддается ковке, другой используется как исходный материал для получения отливок.

Температуры плавления

Важной характеристикой бронзового сплава является температура плавления. Максимальная ее величина достигает 1350 градусов. Она изменяется в зависимости от присутствия добавок, которые повышают тугоплавкость бронзы. Сюда входят алюминий, титан или цинк. При изменении процентного состава легирующих составляющих температура плавления бронзы варьируется в пределах 975–1350 градусов.

Учитывая то, что бронза обладает вязкостью, нагрев ведется до температуры превышающей плавление сплава на 100 градусов.

Технологии литья бронзовых изделий

Для художественного литья из бронзы или латуни на предварительном этапе проводятся следующие работы:

1. Создается эскиз будущей фигурки, а потом чертеж с размерами.
2. Используя слоновую кость, гипс или дерево, воссоздается модель будущего бронзового изделия.

Художественное литье из бронзы и латуни состоит из следующих шагов:

1. На первом этапе идет плавление металла.
2. Ведется заливка его в формы сроком на 1–2 мин.
3. После застывания металл достают.

Искусство бронзовой отливки позволяет получать как предметы быта, так и фигурки или статуэтки.

Плавление металла

Литье под давлением

Процесс литья под давлением заключается в подаче расплавленного металла в пространство формы. Источником энергии является пневматическая или гидравлическая система, которая через поршень воздействует на расплавленную бронзу. Благодаря высокому давлению заполнение литьевой формы происходит в течение 0,1 с. Металл поступает во все уголки, не оставляя свободных карманов. Затем наступает период охлаждения. Начинается он с наружных объемов и перемещается к центру.

Работа совершается с помощью автоматического оборудования. Полученные тонкостенные изделия отличаются мелкозернистой структурой.

Центробежное литье

В основу такого литья положен принцип центробежной технологии. Заполняемую металлом форму начинают вращать. За счет центробежных сил идет отбрасывание металла к стенкам. Все легкие добавки заполняют центральную часть, отделяясь от изделия. Готовая продукция получается без вредных примесей.

Сложные конструкции форм позволяют получать отливки не только в виде тел вращения. Для этого в форму устанавливаются дополнительные штыри, которые являются осями бокового орнамента основного изделия.

Художественное литье

Художественное литье позволяет изготавливать из бронзы предметы для домашнего интерьера. Сюда относятся светильники, бра и скульптуры.

В некоторых случаях готовая продукция состоит из нескольких отливок, которые соединяются в одно целое. Все компоненты после извлечения из формы подвергаются чистке. С целью придания товарного вида проводится никелирование или хромирование.

Особенности работы с бронзой в домашних условиях

При литье бронзы в домашних условиях заранее подготавливается помещение с соблюдением техники противопожарной безопасности. Требуется наличие вентиляции.

Для этого используются индукционные или дуговые печи. Также в качестве источника разогрева можно использовать газовую горелку или паяльную лампу. Если устанавливается глиняная печь, то подготавливается горн, уголь и щипцы.

Этапы художественного литья из бронзы

Литая статуэтка из бронзы

Перед началом процесса литья бронзовых изделий производится изготовление литейной формы. Состоит оно из следующих этапов:

1. Разрабатываются чертежи на основе сформированной модели.
2. По чертежам, изготавливается литейная форма. Для этого используется кварцевый песок или глина. Состоит она из 2 половинок. Внутри формируется полость, в которую будет вестись заливка расплавленных сплавов. Формы бывают одноразовые и многоразовые.
3. Для устранения риска разрушения литейной конструкции снаружи формируется опока. Туда устанавливается форма после заливки сплава.

Важным этапом является помещение формы в опоку. Если этого не сделать, под действием внутренних сил материал может не выдержать. Оптимальным вариантом является изготовление опоки из металла. Однако и деревянные изделия при формировании небольших бронзовых отливок тоже хорошо выполняют свою функцию.

После изъятия из формы готовую отливку необходимо доработать. Убрать литники и отливы. Дальнейшей обработкой скульптуры занимаются с целью придания ей декоративности. Вынутая из формы заготовка имеет множество внешних дефектов, которые устраняются с помощь шлифовальной машинки.

Последняя операция — чеканка. Расплавленный металл не всегда заполняет все углы полости формы, поэтому часто статуэтка имеет незаконченный вид. С помощью чеканки все эти дефекты устраняются.

Тонкости технологии

Перед тем, как залить металл в форму, он разогревается до расплавленного состояния.

Важным этапом является полнота заполнения сплавом литейной формы. В противном случае образуются дефекты:

• раковины;
• пригары;
• недоливы;
• спаи.

Не всегда расплавленный металл заполняет карманы формы, поэтому полученный рисунок изделия до его доводки имеет нечеткие очертания.

Где продавать изделия из бронзы

Изделия из бронзы, выполненные в домашних условиях, ценятся выше заводской продукции. Небольшие масштабы позволяют получать качественные отливки. Это небольшие фигурки или скульптуры знаменитых людей.

С целью получения прибыли можно заниматься выполнением работы на заказ. Продажа готовой продукции организовывается через специализированные магазины. Вариантом реализации является реклама в интернете. При расширении производства к распространению привлекаются посредники. Начинается продажа оптовыми партиями.

Организация литья бронзы в домашних условиях требует больших вложений. Однако такая продукция востребована. Правильно спланированное производство быстро окупается.

температура плавления, инструкция по обработке в печи

Латунь — многокомпонентный сплав. В её составе в основном содержится медь, а основной примесью, так называемым легирующим компонентом, выступает чаще всего цинк. Могут быть и примеси олова в малых количествах, а также никеля и свинца, которые придают латуни разные характеристики. В зависимости от металла, выступающего связывающим, температура плавления латуни может варьироваться.

Основные характеристики сплава

Парадоксально, но сама латунь и способ её изготовления были известны задолго до открытия цинка, как отдельного металла. Древние народы Южного Причерноморья делали сплавы на основе меди с добавлением вещества, называемого галмеем, или цинковым шпатом.

Очень часто изделия из этой комбинации использовались в качестве фальшивых украшений, которые выдавались за золотые. В Древнем Риме из-за этого латунь звали орихалком, то есть златомедью. Её там использовали для чеканки монет.

Физические параметры сплава выглядят так:

• Удельная теплоёмкость — 0,377 килоджоуля на килограмм-кельвин при комнатной температуре.
• Удельная теплота плавления латуни — 210 Джоулей на килограмм.
• Температура плавления сильно зависит от содержания легирующих металлов и варьируется от 850 до 950 градусов Цельсия.
• Плотность — около восьми с половиной тонн на кубический метр.
• Сопротивление на единицу длины — в пределах 0,07 микроом.

Как видим, латунь плавится значительно легче, чем медь, а потому хорошо подходит для изготовления декоративных элементов и предметов искусства, даже без обращения к помощи специалистов.

Плавка латуни в домашних условиях

Для проведения работ со сплавом необходимо обзавестись некоторыми инструментами и специализированным оборудованием. Не беспокойтесь, большинство тех вещей, которые потребуются, можно изготовить своими руками. Итак, вам потребуется:

1. Печь, работающая по индукционному принципу.
2. Тигель, изготовленный из графита или шамотного кирпича.
3. Щипцы из жаропрочного металла для работы с раскалённым металлом в тигле.
4. Ковш и ложка, используемые для снятия оксидной плёнки с поверхности раскалённого металла и литья в формы.

Имея все эти элементы, вы сможете не только ремонтировать старые изделия, но и создавать литьём новые.

Печь для работы с металлом

Основной каркас печи изготавливается, как правило, из огнеупорного кирпича, способного выдерживать высокие температуры нагрева и при этом не допускать потерь тепла и его рассеивания за пределы конструкции. Для придания монолитности, используется раствор, который тоже должен отвечать некоторым характеристикам, относящимся к температурной стойкости.

Главный компонент печи — нагревательные элементы. Они, как правило, выполняются из керамических трубок, обмотанных стальной проволокой. Такие элементы способны выдавать требуемые температуры и стабильно их поддерживать. Основные характеристики домашней печи выглядят так:

• Рабочая температура — свыше 1000 градусов Цельсия.
• Мощность нагревательных элементов — 25—30 киловатт.
• Количество трубок — не меньше 4.

В качестве источника тока можно использовать сварочный инвертор с регулировкой мощности. Такое приспособление сможет достигать температур плавления меди и латуни, а кроме того, обладать достаточным спектром регулировки, чтобы достичь температуры плавления свинца в домашних условиях, которая составляет всего 330 градусов по Цельсию.

Тигель и щипцы

Конструкция тигля может быть разной. На это влияет как материал, из которого он изготовлен, так и объём. В качестве материалов могут выступать:

• Керамика или огнеупорная глина. Один из лучших вариантов для тигля, очень стойкие к перепадам температур и отлично справляются с тугоплавкими металлами.
• Графит. Для выплавки изделий из латуни такие тигли подойдут, но если нужно будет плавить что-то с более высокой температурой растекания, надолго их не хватит.
• Чугун — удачный вариант, но имеет один большой недостаток. Он фактически состоит из двух половинок, скрепляемых огнеупорным раствором, что существенно уменьшает его рабочую прочность и, как следствие, надёжность.

Для изготовления тигля из огнеупорной глины, используется шамотная глина и силикатный клей, он же водно-щелочной растров силиката натрия и калия, он же «жидкое стекло». В качестве наполнителя, который придаст тиглю больше прочности, можно измельчить шамотный кирпич.

В составе формовочной смеси должно быть 70% глины и 30 — молотого кирпича. Туда добавить около 200 граммов жидкого стекла и перемешать до почти однородной массы. После этого туда добавляется вода, смесь перемешивается и вылепливается в форму тигля.

Для того чтобы в глиняной массе не осталось пузырьков воздуха, нужно несколько раз бросить её о пол, предварительно застелив его газетой. После этого берётся гипсовая форма под тигель, которую можно купить в специализированном магазине или изготовить самостоятельно по инструкциям из интернета. В неё укладывается и формируется сначала дно, потом, мелкими кусочками, стенки. Вся конструкция проходит процесс предварительной сушки (около 4−7 часов, зависит от полученного состава) и достаётся из формы.

Высушенные полностью тигли должны дополнительно обжигаться при температуре около 800 градусов в печи для набирания максимальной прочности. К работе обработанные термически тигли готовы сразу же.

Щипцы для тиглей должны быть из тугоплавкого металла (сталь подойдёт лучше всего), с ручками достаточной длины, чтобы передающееся от печи и тигля тепло не доходило до рук полностью. Естественно, это не означает, что можно брать их голыми руками. Лучше всего, когда они будут подобраны по диаметру самого тигля, но если это не так, ничего страшного, ведь большинство товаров на рынке имеют регулирующийся диаметр.

Правильный процесс плавки

Если латунь, из которой вы собираетесь выплавлять что-то новое, хранится в форме изделий, перед процедурой их нужно тщательно отмыть с мылом и высушить. Это предотвратит попадание в зону расплавления шлаков от оставшегося масла или окислов, образованных на поверхности. Если есть следы нанесения лака (например, вы хотите переплавить ненужный старый подсвечник), нужно обязательно отмыть их ацетоном или другим растворителем.

Сама печь должна быть размещена в очень хорошо проветриваемом помещении, идеально — вообще на улице. Это связано с тем, что при расплавлении любого металла в воздух попадают вредные вещества, которые совсем не обязательно вдыхать, чтобы они осели на лёгких. Кроме того, имея большой приток свободного кислорода, печь работает гораздо лучше.

На землю можно постелить асбестовый лист или рассыпать достаточное количество песка. Дальнейшие операции по переносу расплавленной массы в тигле лучше проводить именно над ними, ведь ни асбест, ни песок не воспламеняются от высоких температур. Кроме того, они должны быть очень сухими, так как если жидкий металл с температурой в 900 градусов попадает на влажную поверхность, он может спровоцировать моментальное испарение воды и разлетание во все стороны раскалённых капель.

Плавка производится в соответствии с такой пошаговой инструкцией:

1. Печь нагревается чуть более, чем до 100 градусов. Это нужно для выпаривания любой влаги, попавшей внутрь. Вода для непосредственного процесса плавки очень опасна. Щипцы и ложку желательно тоже обработать таким образом и положить в ящик с сухим песком.
2. Печь прогреваем примерно до 450−500 градусов.
3. Помещаем латунные детали, стружку или лом в тигель, а его — в печь.
4. Повышаем температуру примерно до 950−970 градусов. Важно точно знать, при какой температуре плавится латунь той марки, которую вы используете.
5. При достижении расплавленной массы ярко-оранжевого оттенка необходимо ложкой снять оксидную плёнку. Ни в коем случае не стоит стараться перемешивать или зачерпывать металл как суп — это негативно сказывается на его качестве из-за попадания больших объёмов воздуха в массу.
6. Готовим форму для заливки, подхватываем тигель щипцами и медленно выносим из тела печи.
7. Сначала ставим тигель на ковш, а после этого — заливаем расплавленный металл в форму.

После этого можно дать металлу в форме остыть и затвердеть. Если все этапы обработки сделаны правильно и в толщу заготовки не проникли пузырьки воздуха, у вас должно получиться качественное изделие. Если же оно не получилось с первого раза, не расстраивайтесь, ведь ничего не мешает шаг за шагом приобрести собственный опыт методом проб и ошибок.

В такой печи можно также производить плавку бронзы в домашних условиях, ведь этот медный сплав вполне попадает в пределы максимальных температур, которые в ней достигаются.

Правила безопасности при работе

Любая работа с разогретыми до больших температур изделиями должна сопровождаться неукоснительным соблюдением норм безопасности труда. Только так можно предотвратить несчастные случаи и травматизм.

Человек, работающий с печью, должен иметь защитную одежду. Это должен быть жаропрочный фартук, закрывающий всю переднюю часть туловища, перчатки из толстой кожи и ботинки на большой подошве. Под защитной одеждой не должно быть рубашек или штанов из синтетических материалов. Такие изделия очень быстро воспламеняются и плохо тушатся. Отдавайте предпочтение изделиям из хлопка или шерсти.

Если вас интересует, где можно взять эти защитные приспособления, не волнуйтесь. Скорее всего, там же, где вы найдёте щипцы под тигли и другое оборудование для плавки металлов. Там же можно приобрести защитные очки, маску для лица или респиратор со специальным фильтром. Эти приспособления помогут обезопасить лицо, глаза и лёгкие от вредного воздействия испарений шлаков, исходящих от расплавленного металла.

Измерение температуры плавления Westlab

Измерение температуры плавления

Определение точки плавления образца является стандартной лабораторной процедурой и относительно несложно. Он используется для идентификации образца, определения его чистоты и определения термической стабильности образца. При измерении точки плавления вы обычно обнаруживаете, что она записывается как интервал плавления, а не как точная точка плавления. Это связано с тем, что большинство образцов плавятся в небольшом диапазоне температур.Диапазон плавления — это разница между температурой, при которой образец начинает плавиться, и температурой, при которой образец действительно плавится.

Методы измерения температуры плавления

Существует множество методов, которые можно использовать для определения точки плавления образца. Самый распространенный и самый простой метод определения — это капиллярный метод. Этот метод включает помещение образца в капиллярную трубку и проведение эксперимента, который нагревает образец до температуры плавления.Затем можно записать точку плавления.

Есть несколько способов поставить эксперимент с капиллярным методом. Первый — это ручная установка аппарата с целью нагрева образца внутри капиллярной трубки при визуальном поиске момента плавления образца. Концепция предполагает помещение небольшого количества вещества в капиллярную трубку и присоединение ее к термометру. Затем капиллярную трубку помещают в нагревательную баню и проводят эксперимент. Если у вас нет нагревательной бани, вы можете использовать минеральное масло в трубке Тиле и нагреть трубку горелкой Бунзена.При использовании этого метода важно медленно нагревать образец, чтобы можно было установить тепловое равновесие.

Более современный способ использования капиллярного метода состоит в использовании устройства, называемого устройством определения точки плавления. Это устройство использует ту же концепцию нагрева образца в капиллярной трубке, но делает процесс намного проще и быстрее. Существует много различных типов аппаратов для определения точки плавления, которые различаются по функциональности и точности. На базовом уровне устройство спроектировано так, что капиллярная трубка с образцом может быть вставлена ​​в устройство и быстро нагрета до заданной температуры. Обычно капиллярную трубку нагревают до точки, близкой к температуре плавления, а затем уменьшают скорость повышения температуры, чтобы можно было наблюдать, когда образец плавится. Наблюдение обычно проводится через окуляр. Прибор для определения точки плавления, скорее всего, будет отображать температуру в цифровом формате для облегчения записи данных.

Подготовка проб

Во-первых, вы должны убедиться, что образец полностью сухой и находится в порошкообразной форме. Затем с помощью капиллярной трубки используйте открытый конец трубки, чтобы несколько раз осторожно надавить на образец.Затем вам нужно доставить порошок до дна капиллярной трубки, несколько раз постучав закрытым концом по твердой поверхности, чтобы образец уплотнился на закрытом конце трубки (вы также можете использовать метод, при котором Вы несколько раз опускаете трубку через стеклянную трубку длиной около 1 м). Для большей точности вы можете использовать упаковочную проволоку для дальнейшего уплотнения образца. Обратите внимание, что для получения наилучших результатов высота образца должна составлять от 2 до 3 мм.

Советы по температуре плавления

Вот несколько полезных советов, которые помогут в экспериментах с температурой плавления.

• Никогда не переплавляйте образец! Всегда используйте свежий образец и новую капиллярную трубку.

• Для рутинных измерений всегда используйте одну и ту же партию капиллярных пробирок. Не все капиллярные пробирки одинаковы, и использование одной и той же партии гарантирует повторяемость результатов.

• Всегда очищайте трубку перед проведением эксперимента по температуре плавления. Несоблюдение этого требования может привести к низкой температуре плавления или широкому диапазону плавления.

• Не нагревайте образец слишком быстро.Рекомендуется всего 1-2 ° C в минуту.

6.1B: Использование точек плавления

Существует несколько причин для определения точки плавления соединения: это полезно для поддержки идентификации соединения, а также служит приблизительным ориентиром для относительной чистоты образца.

Идентификационный номер

Поскольку температура плавления соединения является физической константой, ее можно использовать для подтверждения идентичности неизвестного твердого вещества. Точку плавления можно найти в справочнике (тогда это значение будет называться «, литературная точка плавления ») и сравнить с экспериментальной точкой плавления.\ text {o} \ text {C} \). Нередко два разных соединения имеют одинаковые или одинаковые температуры плавления. Следовательно, точка плавления должна использоваться как просто одна часть данных, чтобы поддерживал идентификацию неизвестного.

Хотя по совпадению подобные точки плавления не являются чем-то необычным, при использовании в контексте оценки продукта химической реакции точки плавления могут быть мощным инструментом идентификации. Например, тремя возможными продуктами нитрования бензальдегида являются 2, 3 или 4-нитробензальдегид (Рисунок 6.1 \)

Оценка чистоты

Вторая причина для определения точки плавления соединения — это грубая мера чистоты. Обычно примеси понижают и расширяют интервал плавления .

Например, температуры плавления образцов бензойной кислоты, загрязненных известными количествами ацетанилида, сведены в Таблицу 6.1. По мере увеличения количества примесей плавление начиналось при более низкой температуре, и ширина диапазона плавления увеличивалась.

Таблица 6.1: Температуры плавления смесей бензойной кислоты / ацетанилида (полученные с помощью прибора MelTemp).

Мол.% Бензойной кислоты	Мол.% Ацетанилида	Точка плавления (ºC)
100%	0%	120–122
95%	5%	114 — 121
90%	10%	109–120
85%	15%	105–117
80%	20%	94–116

Рисунок 6. 5 показано покадровое плавление трех образцов бок о бок в приборе для определения точки плавления: чистая бензойная кислота (слева), бензойная кислота с примесью ацетанилида \ (10 ​​\: \ text {mol} \% \) (в центре) и бензойная кислота с примесью ацетанилида \ (20 \: \ text {mol} \% \) (справа). При нагревании образцов сначала плавится образец с наибольшей примесью (справа). Интересно, что оба загрязненных образца плавятся еще до того, как чистый образец (слева) начинает плавиться.

Рисунок 6.5: Замедленное плавление трех образцов рядом друг с другом в приборе для определения температуры плавления.3 \) Как опубликовано в Di Pippo, A. G., J. Chem. Издание , , 1965, , 42 (5), стр. A413.

Автор

• Лиза Николс (Общественный колледж Бьютта). Лабораторные методы органической химии находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License. Полный текст доступен онлайн.

Причины и последствия таяния ледников

Алиса Чен, 28 октября 2020 г. , Окружающая среда

Быстро тающие ледники в мире имеют катастрофические последствия для животных, которые полагаются на них для выживания.

• Сегодня основная причина таяния ледников — это деятельность человека.
• Наибольшее и наиболее заметное воздействие таяния этих ледников связано с повышением уровня моря.
• Чем меньше льда, тем меньше воды для использования человеком, будь то питьевая вода, гидроэлектростанция или орошение.

Ледники — важнейший элемент мировой экосистемы. Но, как и многим аспектам мира природы, им все больше угрожают последствия человеческого труда и деятельности.

Хотя предпринимаются усилия, чтобы остановить постепенное таяние этих больших ледяных тел, остается неясным, будет ли то, что делается, будет достаточно. В самом деле, может быть уже слишком поздно. Но даже если сейчас все кажется ужасным, ситуация может быть намного хуже, если общество откажется от борьбы.

Конечно, попытки изменить ситуацию к лучшему требуют знания и понимания действующих проблем. Например, ответить на вопрос, что такое ледники.

Что такое ледник?

Ледник Скафтафетль, национальный парк Ватнайокудль в Исландии. Изображение предоставлено: фотограф-гитарист / Shutterstock.com

Ледники обычно расположены в полярных регионах и на больших высотах в горах, таких как Гималаи, где прохладный климат создает условия, необходимые для их образования.

Это потому, что они состоят из выпавшего снега, который на протяжении многих десятилетий сжимается в более крупные и плотные массы льда. Для образования ледника окружающая среда должна быть достаточно холодной, чтобы иметь место продолжительные периоды сильного снегопада, поскольку они требуют, чтобы снег оставался в одном месте достаточно долго, чтобы превратиться в лед.Эти большие ледяные тела могут появиться только при соблюдении этих критериев.

И ледники могут быть самыми разными по размеру, от маленьких, как футбольное поле, до десятков и даже сотен миль в длину.

Уникальность ледников в том, что, несмотря на их твердую массу, они могут течь. Фактически, из-за своего огромного размера ледники могут течь своим путем, как очень медленные реки.

В настоящий момент 10% суши в мире занято ледниками, большая часть которых находится в таких областях, как Антарктида, Гренландия и Северная Канада. В каком-то смысле это пережитки последнего ледникового периода, когда лед покрыл почти треть Земли.

Об этом свидетельствует тот факт, что многие ледники лежат в горных хребтах, на которых есть признаки гораздо больших ледяных массивов, когда-то существовавших там.

Что касается конкретных классификаций, ледяная шапка — это куполообразная ледниковая масса, которая течет во всех направлениях, а ледяной покров — это ледяная шапка, которая превышает 19 000 миль. Ледяные щиты встречаются только в Гренландии и Антарктиде.

Причины таяния ледников

Отел льда с ледника Маржери в Глейшер-Бей.Изображение предоставлено: Берт ван Макеленберг / Shutterstock.com

Сегодня основная причина того, что ледники начали таять, — это деятельность человека. Повышение температуры Земли — основная причина, по которой ледники начали таять сильнее, и это изменение климата может быть напрямую связано с деятельностью человека. Дела настолько ухудшились, что ледники практически находятся на грани исчезновения.

Выбросы углекислого газа — одна большая причина.Массовые количества CO2 и других парниковых газов, производимые человеческим бизнесом, транспортом, вырубкой лесов и использованием ископаемого топлива, поднимаются в воздух, не позволяя солнечному теплу возвращаться обратно в космос. В результате температура повышается, и ледники тают.

Еще одна причина таяния льда — потепление Мирового океана. Эти большие водоемы поглощают 90% общего тепла Земли, а это означает, что морской лед, плавающий в океане, подвержен более высоким температурам и в результате естественным образом тает.Это особенно влияет на морские ледяные щиты, расположенные вблизи двух глобальных полюсов и вдоль побережья Аляски.

Интересно, что человеческая деятельность не несет ответственности за все причины таяния ледников. В некоторых областях сложные взаимодействия между ветром и моделями циркуляции океана помогли подтолкнуть естественную теплую воду ближе к краю льда. Ученые все еще изучают этот феномен.

Тем не менее, в результате всех более широких последствий изменения климата ледники быстро тают, и огромные глыбы падают в море, а в других местах лед начинает отступать на сушу. Технически это происходит со времен промышленной революции, но по мере того, как выбросы продолжают расти, проблема только обостряется.

Теперь, даже если общество сможет объединиться и произвести большие изменения в выбросах в ближайшие десятилетия, треть оставшихся в мире ледяных масс все равно растает до 2100 года.Что касается морских ледяных тел, которые по сути являются ледниками, которые образуются исключительно в воде, а не на суше, мир уже потерял 95% самого старого и самого плотного льда в Арктике.

И это в лучшем случае. Если выбросы увеличатся без сокращения, то уже к 2040 году Арктика может полностью лишиться льда летом.

Последствия таяния ледников

Изменение климата, вызванное таянием ледников, угрожает выживанию многих видов, в том числе человека. Изображение предоставлено: Герасимова Инга / Shutterstock.com

Повышение уровня моря и затопление прибрежных территорий

Наибольшее и наиболее заметное воздействие таяния этих ледников вызвано повышением уровня моря. В целом с 60-х годов уровень моря поднялся на 2,7 сантиметра, а ледников мира по-прежнему достаточно, чтобы поднять океан еще на полметра, что может напрямую угрожать многим городам в прибрежных регионах.В результате повышения уровня моря эрозия прибрежных районов также усилилась.

Повышенная частота экстремальных погодных явлений

В результате повышения уровня моря штормовые нагоны становятся более распространенными, при этом теплый воздух и температура океана сочетаются, что увеличивает частоту прибрежных штормов. Существует также своего рода самовоспроизводящийся климатический эффект, когда потеря льда приводит к повышению глобальных температур. Это распространяется не только на климат, поскольку замедление океанических течений напрямую связано с серией экстремальных погодных явлений по всему земному шару.

Коллапс океанических производств

Кроме того, из-за разрушения этих течений и реактивных течений океан в целом изменяется с такими последствиями, как крах рыбной промышленности.

Гибель видов

Виды также подвержены риску. Многие наземные и морские животные полагаются на ледники как на естественную среду обитания, и по мере их исчезновения исчезает и богатая экологическая жизнь, которую они укрывают.

Потеря пресной воды

Еще одно соображение — потеря пресной воды.Чем меньше льда, тем меньше воды для использования человеком, будь то питьевая вода, гидроэлектростанция или орошение.

Решения

Изменение климата — это бомба замедленного действия. Изображение предоставлено: Grafinger / Shutterstock.com

Решение всего этого очевидно.Необходимо остановить изменение климата. Если выбросы CO2 удастся сократить на 45% в течение следующих десяти лет, прежде чем они упадут до нуля к 2050 году, ледники все еще можно будет спасти.

Могут потребоваться и более целенаправленные меры. Строительство больших плотин вокруг ледников могло замедлить эрозию в результате таяния Арктики. Возможно также создание искусственных айсбергов, взяв воду из тающих ледников, повторно заморозив и комбинируя их.Окончательное решение — создать больше льда. Если взять лед из-под ледника и затем повторно растянуть его сверху, он снова замерзнет и повысит прочность ледника.

Ледники исчезают, но не исчезают. Общество должно действовать быстро, если оно намеревается спасти их.

Температур точки плавления жиров и масел — Мононенасыщенные, полиненасыщенные и насыщенные жиры — Веганское выпечка. нетто

Веганская выпечка — это обратная инженерия, особенно когда речь идет о таких вещах, как определение температуры плавления жиров. Часто я решаю изучить составные части рецепта, чтобы понять его, и попытаться создать достойную, действительно съедобную веганскую версию. Конечно, вам не обязательно этого делать, если вы просто хотите поиграть на кухне и повеселиться. Но если вы действительно хотите прибить его с минимальными усилиями и знаете, почему вы его прибили, полезно знать, с какими кирпичиками вам нужно работать.Во многом как ребенок, который знает свои детали лего достаточно хорошо до такой степени, что он уже может иметь довольно хорошее представление о космическом корабле, который он собирается построить, исходя из имеющихся у него деталей лего разного размера.

Работая над такими продуктами, как веганское масло, шортенинг, мороженое и глазурь для торта, мне приходилось бесконечно рыться в Интернете в поисках температуры плавления различных жиров. Вскоре я понял, что сбор этой информации в одном месте может быть полезным ресурсом для других авантюрных путешественников за едой!

Обращаясь к приведенной ниже таблице температуры плавления жиров, помните, что температура плавления такая же, как температура замерзания; это температура, при которой жир переходит из жидкого состояния в твердое. Триппи! Жиры, которые являются твердыми при комнатной температуре, уже заморожены, а жиры, которые являются жидкими при комнатной температуре, уже, так сказать, растоплены. Информация о мононенасыщенных, полиненасыщенных и насыщенных жирах предназначена для того, чтобы показать вам факторы, влияющие на здоровье различных жиров. Вообще говоря, здоровые жиры содержат большое количество мононенасыщенных жиров, а также полиненасыщенных жиров и низкое содержание насыщенных жиров.

Но подожди. Какие жиры лучше всего подходят для веганской выпечки? Я рад, что ты спросил. Узнайте больше о жирах, которые я рекомендую для веганской выпечки, и почему.

Температура плавления / замораживания масла и жира

0 Арахисовое масло 6

Жир	Температура плавления / точки замерзания	Мононенасыщенные жиры%	Полиненасыщенные жиры%	Насыщенные жиры%
	Хлопковое масло 900 (48C)	18	54	28
Льняное масло	-11F (-24C)	21	71	8
Миндальное масло	0F (-18C)	73	19	8
Подсолнечное масло	1F (-17C)	20	69	11
Сафлоровое масло	2F (-17C)		78	8
Соевое масло	3F (-16C)	24	61	15
Кукурузное масло	12F (-11C)	25	61	14
Каноловое масло	14F (-10C)	58	35	7
Виноградное масло	14F (10C)	57	29	14
Масло из рисовых отрубей	14-23F (от -5 до -10C)	38	37	25
Масло из семян конопли	18F (-8C)	13	63	9
Оливковое масло	21F (-6C)	79	8	11
Кунжутное масло	21F (-6C)	40	42	14
37F (3C)	48	34	18
Пальмовое масло	75F (24C)	12	2	86
Кокосовое масло	77F (2570)	77F (2570)	2	92
Масло какао	93-100F (от 34 до 38 ° C)	от 20 до 43	от 0 до 5	от 57 до 64
Пальмовое масло	95F (35C)	38	10	52

.