Günümüzde çeşitli özelliklere sahip metallerin ve alaşımlarının kullanıldığı birçok karmaşık yapı ve cihaz geliştirilmiştir. Tasarımcılar, belirli bir tasarımda en uygun alaşımı kullanmak için, bunu mukavemet, akma, esneklik vb.İhtiyaçlara ve bu özelliklerin gerekli sıcaklık aralığında stabilitesine göre seçerler. Daha sonra, ondan ürünlerin üretimi için gerekli olan gerekli metal miktarı hesaplanır. Bunu yapmak için, özgül ağırlığına göre bir hesaplama yapmanız gerekir. Bu değer sabittir - bu, pratik olarak yoğunluk ile çakışan metallerin ve alaşımların temel özelliklerinden biridir. Hesaplaması basittir: katı bir metal parçasının ağırlığını (P) hacmine (V) bölmeniz gerekir. Ortaya çıkan değer γ ile gösterilir ve metreküp başına Newton cinsinden ölçülür.
Özgül ağırlık formülü:
Ağırlığın kütlenin yerçekimi ivmesiyle çarpılması gerçeğine dayanarak şunu elde ederiz:
Şimdi özgül ağırlık ölçü birimleri hakkında. Metreküp başına yukarıdaki Newton sayısı, SI sistemine atıfta bulunur. CGS metrik sistemi kullanılıyorsa, bu değer kübik santimetre başına din cinsinden ölçülür. Aşağıdaki birim, MKSS sistemindeki özgül ağırlığı belirlemek için kullanılır: metreküp başına kilogram-kuvvet. Bazen kübik santimetre başına gram-kuvvet kullanımına izin verilir - bu birim tüm metrik sistemlerin dışında bulunur. Ana oranlar şu şekilde elde edilir:
1 din / cm3 \u003d 1.02 kg / m3 \u003d 10 n / m3.
Özgül ağırlık ne kadar yüksekse, metal o kadar ağırdır. Hafif alüminyum için bu değer oldukça küçüktür - SI birimlerinde 2,69808 g / cm3'e eşittir (örneğin, çelik için 7,9 g / cm3'e eşittir). Alüminyum, alaşımları gibi bugün de büyük talep görüyor ve üretimi sürekli artıyor. Sonuçta, bu, arzı yer kabuğunda olan, sanayi için gerekli olan birkaç metalden biridir. Alüminyumun özgül ağırlığını bilerek, ondan herhangi bir ürünü hesaplayabilirsiniz. Bunun için uygun bir metal hesap makinesi var veya aşağıdaki plakadan istediğiniz alüminyum alaşımın özgül ağırlığını alarak manuel hesaplama yapabilirsiniz.
Bununla birlikte, alaşımdaki katkı maddelerinin içeriği kesin olarak tanımlanmadığından ve küçük sınırlar içinde dalgalanabileceğinden, bunun haddelenmiş ürünlerin teorik ağırlığı olduğunu hesaba katmak önemlidir, bu durumda aynı uzunluktaki haddelenmiş ürünlerin ağırlığı, ancak farklı üreticiler veya partiler farklı olabilir, elbette bu fark küçüktür, ancak mevcuttur.
İşte bazı hesaplama örnekleri:
Örnek 1. 4 mm çapında ve 2100 metre uzunluğunda A97 kalite alüminyum telin ağırlığını hesaplayalım.
Bir dairenin kesit alanını belirleyin S \u003d πR 2, S \u003d 3.1415 anlamına gelir 2 2 \u003d 12.56 cm 2
A97 sınıfının özgül ağırlığının \u003d 2,71 g / cm 3 olduğunu bilerek haddelenmiş ürünlerin ağırlığını belirleyin
M \u003d 12,56 2,71 2100 \u003d 71478,96 gram \u003d 71,47 kg
Toplamtel ağırlığı 71,47 kg
Örnek 2. 60 mm çapında ve 150 cm uzunluğunda 24 adet alüminyum kalite AL8'den yapılmış bir dairenin ağırlığını hesaplayalım.
Bir dairenin kesit alanını belirleyin S \u003d πR 2, S \u003d 3.1415 anlamına gelir 3 2 \u003d 28.26 cm 2
AL8 markasının özgül ağırlığı \u003d 2,55 g / cm 3 olduğunu bilerek haddelenmiş ürünlerin ağırlığını belirliyoruz.
Tüm metallerin, aslında özgül ağırlıklarını belirleyen belirli fiziksel ve mekanik özellikleri vardır. Belirli bir siyah veya paslanmaz çelik alaşımının üretime ne kadar uygun olduğunu belirlemek için, haddelenmiş metalin özgül ağırlığı hesaplanır. Aynı hacme sahip ancak farklı metallerden, örneğin demir, pirinç veya alüminyumdan yapılan tüm metal ürünler, hacmi ile doğru orantılı olan farklı bir kütleye sahiptir. Diğer bir deyişle, alaşımın hacminin kütleye özgü yoğunluğuna (kg / m3) oranı, belirli bir maddenin özelliği olacak sabit bir değerdir. Alaşımın yoğunluğu, özel bir formül kullanılarak hesaplanır ve doğrudan metalin özgül ağırlığının hesaplanmasıyla ilgilidir.
Bir metalin özgül ağırlığı, bu maddenin homojen bir gövdesinin ağırlığının metalin hacmine oranıdır, yani; bu yoğunluktur, referans kitaplarında kg / m3 veya g / cm3 olarak ölçülür. Buradan metalin ağırlığını nasıl bulacağınıza ilişkin formülü hesaplayabilirsiniz. Bunu bulmak için referans yoğunluğunu hacimle çarpmanız gerekir.
Tablo, demir içermeyen ve siyah demir metallerin yoğunluğunu verir. Tablo, her bir ismin GOST'a göre bir markayı ve erime noktasına bağlı olarak g / cm3 cinsinden karşılık gelen yoğunluğu gösterdiği metal ve alaşım gruplarına ayrılmıştır. Spesifik yoğunluğun fiziksel değerini kg / m3 olarak belirlemek için, tablo değerini g / cm3 olarak 1000 ile çarpmanız gerekir. Örneğin, demirin yoğunluğunun ne olduğunu öğrenebilirsiniz - 7850 kg / m3.
En tipik demir içeren metal demirdir. Yoğunluk değeri - 7.85 g / cm3, demire dayalı demirli metalin özgül ağırlığı olarak düşünülebilir. Tablodaki demir içeren metaller arasında demir, manganez, titanyum, nikel, krom, vanadyum, tungsten, molibden ve bunlara dayalı demir alaşımları, örneğin paslanmaz çelikler (yoğunluk 7,7-8,0 g / cm3), siyah çelikler ( yoğunluk 7,85 g / cm3) ağırlıklı olarak dökme demir (yoğunluk 7,0-7,3 g / cm3) kullanılır. Metallerin geri kalanı demir içermeyenlerin yanı sıra bunlara dayalı alaşımlar olarak kabul edilir. Tablodaki demir dışı metaller aşağıdaki türleri içerir:
- akciğerler - magnezyum, alüminyum;
- asil metaller (değerli) - platin, altın, gümüş ve yarı asil bakır;
- düşük erime noktalı metaller - çinko, kalay, kurşun.
Demir içermeyen metallerin özgül ağırlığı
|
Tablo. Metallerin özgül ağırlığı, özellikleri, metallerin tanımları, erime noktası |
|||
| Metal adı, tanımı |
Atom ağırlığı | Erime noktası, ° C | Özgül ağırlık, g / cc |
| Çinko Zn (Çinko) | 65,37 | 419,5 | 7,13 |
| Alüminyum Al (Alüminyum) | 26,9815 | 659 | 2,69808 |
| Kurşun Pb (Kurşun) | 207,19 | 327,4 | 11,337 |
| Teneke Sn (Kalay) | 118,69 | 231,9 | 7,29 |
| Bakır Cu (Bakır) | 63,54 | 1083 | 8,96 |
| Titanyum Ti (Titanyum) | 47,90 | 1668 | 4,505 |
| Nikel Ni (Nikel) | 58,71 | 1455 | 8,91 |
| Magnezyum Mg (Magnezyum) | 24 | 650 | 1,74 |
| Vanadyum V (Vanadyum) | 6 | 1900 | 6,11 |
| Tungsten W (Wolframium) | 184 | 3422 | 19,3 |
| Krom Cr (Krom) | 51,996 | 1765 | 7,19 |
| Molibden Mo (Molibdeenum) | 92 | 2622 | 10,22 |
| Gümüş Ag (Argentum) | 107,9 | 1000 | 10,5 |
| Tantal Ta (Tantal) | 180 | 3269 | 16,65 |
| Demir Fe (Demir) | 55,85 | 1535 | 7,85 |
| Altın Au (Aurum) | 197 | 1095 | 19,32 |
| Platin Pt (Platina) | 194,8 | 1760 | 21,45 |
Demir dışı metallerden yapılmış boşlukları yuvarlarken, fiziksel özellikleri buna bağlı olduğundan, kimyasal bileşimlerini tam olarak bilmek de gereklidir.
Örneğin, alüminyumda (en az% 1 oranında) silikon veya demirde safsızlıklar varsa, böyle bir metalin plastik özellikleri çok daha kötü olacaktır.
Sıcak haddelenmiş demir dışı metaller için bir başka gereklilik, metal sıcaklığının son derece hassas tutulmasıdır. Örneğin çinko, haddeleme sırasında kesinlikle 180 derecelik bir sıcaklık gerektirir - eğer biraz daha yüksek veya biraz daha düşükse, kaprisli metal plastikliğini keskin bir şekilde kaybedecektir.
Bakır sıcaklığa daha "sadıktır" (850 - 900 derecede haddelenebilir), ancak ergitme fırınında oksitleyici (oksijen içeriği artmış) bir atmosfer gerektirir - aksi takdirde kırılgan hale gelir.
Metal alaşımlarının özgül ağırlık tablosu
Metallerin özgül ağırlığı çoğunlukla laboratuar koşullarında belirlenir, ancak saf hallerinde inşaatta çok nadiren kullanılırlar. Çok daha sık olarak, demir dışı metal alaşımlarının ve demirli metal alaşımlarının kullanımı, özgül ağırlık ile hafif ve ağır olarak alt gruplara ayrılır.
Hafif alaşımlar, yüksek mukavemetleri ve iyi yüksek sıcaklık mekanik özellikleri nedeniyle modern endüstride aktif olarak kullanılmaktadır. Bu tür alaşımların ana metalleri titanyum, alüminyum, magnezyum ve berilyumdur. Ancak magnezyum ve alüminyum bazında oluşturulan alaşımlar agresif ortamlarda ve yüksek sıcaklık koşullarında kullanılamaz.
Ağır alaşımlar bakır, kalay, çinko, kurşun esaslıdır. Ağır alaşımlar arasında bronz (alüminyum ile bakır alaşımı, kalaylı bakır alaşımı, manganez veya demir) ve pirinç (bir çinko ve bakır alaşımı) birçok endüstride kullanılmaktadır. Bu alaşım kaliteleri, mimari detaylar ve sıhhi tesisat armatürleri üretmek için kullanılır.
Aşağıdaki referans tablosu, en yaygın metal alaşımlarının ana kalite özelliklerini ve özgül ağırlığını göstermektedir. Liste, ana metal alaşımlarının 20 ° C ortam sıcaklığında yoğunluğuna ilişkin verileri içerir.
|
Metal alaşımlarının listesi |
Alaşımların yoğunluğu |
|
Admiralty Pirinç - Admiralty Pirinç (% 30 Çinko ve% 1 Kalay) |
8525 |
|
Alüminyum Bronz - Alüminyum Bronz (% 3-10 Alüminyum) |
7700 - 8700 |
|
Babbit - Sürtünme önleyici metal |
9130 -10600 |
|
Berilyum Bronz (Berilyum Bakır) - Berilyum Bakır |
8100 - 8250 |
|
Delta metal - Delta metal |
8600 |
|
Sarı Pirinç - Sarı Pirinç |
8470 |
|
Fosforlu bronzlar - Bronz - fosfor |
8780 - 8920 |
|
Ortak bronzlar - Bronz (% 8-14 Sn) |
7400 - 8900 |
|
Inconel - Inconel |
8497 |
|
Inkaloj - Incoloy |
8027 |
|
Dövülebilir Demir - Ferforje |
7750 |
|
Kırmızı Pirinç (Düşük Çinko) - Kırmızı Pirinç |
8746 |
|
Pirinç, döküm - Pirinç - döküm |
8400 - 8700 |
|
Pirinç , kiralama - Pirinç - haddelenmiş ve çekilmiş |
8430 - 8730 |
|
Akciğerler alaşımlar alüminyum - Al bazlı hafif alaşım |
2560 - 2800 |
|
Akciğerler alaşımlar magnezyum - Mg bazlı hafif alaşım |
1760 - 1870 |
|
Manganez Bronz - Mangan Bronz |
8359 |
|
Cupronickel - Cupronickel |
8940 |
|
Monel - Monel |
8360 - 8840 |
|
Paslanmaz çelik - Paslanmaz Çelik |
7480 - 8000 |
|
Nikel gümüş |
8400 - 8900 |
|
Lehim% 50 Kalay /% 50 Kurşun - Lehim 50/50 Sn Pb |
8885 |
|
Yatak dökümü için hafif sürtünme önleyici alaşım \u003d |
7100 |
|
Kurşun bronzları, Bronz - kurşun |
7700 - 8700 |
|
Karbon Çelik - Çelik |
7850 |
|
Hastelloy - Hastelloy |
9245 |
|
Dökme demir - Dökme demir |
6800 - 7800 |
|
Electrum (altın-gümüş alaşımı,% 20 Au) - Electrum |
8400 - 8900 |
Tabloda sunulan metallerin ve alaşımların yoğunluğu, ürünün ağırlığını hesaplamanıza yardımcı olacaktır. Bir parçanın kütlesini hesaplama tekniği, hacmini hesaplamaktır ve bu daha sonra yapıldığı malzemenin yoğunluğu ile çarpılır. Yoğunluk, bir metal veya alaşımın bir santimetre küp veya metreküp kütlesidir. Formüller kullanılarak hesap makinesinde hesaplanan kütle değerleri gerçek değerlerden yüzde birkaç farklı olabilir. Bunun nedeni formüllerin kesin olmaması değil, hayatta her şeyin matematikte olduğundan biraz daha karmaşık olmasından kaynaklanmaktadır: dik açılar tam olarak düz değildir, daire ve küre ideal değildir, bükme, kovalama ve delme sırasında iş parçasının deformasyonu kalınlığının eşitsizliğine yol açar. ve idealden bir dizi sapmayı listeleyebilirsiniz. Hassasiyet arayışımıza son darbe, öngörülemeyen ağırlık kaybıyla sonuçlanan taşlama ve cilalamadan geliyor. Bu nedenle elde edilen değerler gösterge niteliğinde kabul edilmelidir.
Bakırın özgül ağırlığının hesaplanması
Bildiğiniz gibi, son yüzlerce yılda ilerleme yeterince ileri gitti ve bu da dünya çapında birçok endüstrinin gelişmesine izin verdi. Bilim, bu endüstriye metallerin özgül ağırlığını ölçme yeteneği de dahil olmak üzere birçok teknoloji, hesaplama yöntemi sunduğundan, metalürjik üretim de bir kenara bırakılmadı.
Çeşitli bakır alaşımları, fiziksel ve kimyasal özelliklerinin yanı sıra bileşimlerinde de farklı olduğundan, bu, her ürün veya parça için gerekli alaşımın seçilmesini mümkün kılar. Haddelenmiş ürünlerin üretimi için gerekli ağırlığı hesaplamak için ilgili markanın özgül ağırlığını bilmeniz gerekir.
Metalin özgül ağırlığını ölçmek için formül
Özgül ağırlık, homojen bir metalin belirli bir alaşımdan gelen ağırlığının P bu alaşımın hacmine oranıdır. Özgül ağırlık, γ sembolü ile gösterilir ve hiçbir durumda yoğunluk ile karıştırılmamalıdır. Hem bakırın hem de diğer metallerin yoğunluğu ve özgül ağırlığı çoğu zaman aynı olsa da, bunun her koşulda gerçekten böyle olmadığını hatırlamakta fayda var.
Böylece, bakırın özgül ağırlığını hesaplamak için γ \u003d P / V formülü
Ve belirli bir boyuttaki haddelenmiş bakırın ağırlığını hesaplamak için, kesit alanı özgül ağırlık ve uzunluk ile çarpılır.
Özgül Ağırlık Birimleri
Bakır ve diğer alaşımların özgül ağırlığını ölçmek için aşağıdaki ölçü birimleri kullanılabilir:
sGS sisteminde - 1 dyn / cm 3,
sI sisteminde - 1 n / m 3,
mKSS sisteminde - 1 kg / m3.
Bu birimler birbirleriyle belirli bir oranla ilişkilidir, bu şuna benzer:
0.1 din / cm3 \u003d 1 n / m3 \u003d 0.102 kg / m3.
Bakırın özgül ağırlığını hesaplama yöntemleri
1. Web sitemizde özel kullanımı,
2. Formüller kullanılarak hesaplama, haddelenmiş ürünün kesit alanı ve ardından markanın özgül ağırlığı ve uzunluğu ile çarpma.
Örnek 1: 4 mm kalınlığında, 1000x2000 mm boyutlarında bakır levhaların ağırlığını 24 adet M2 bakır alaşımı miktarında hesaplıyoruz
Bir yaprağın hacmini hesaplayalım V \u003d 4 1000 2000 \u003d 8000000 mm 3 \u003d 8000 cm 3
1 cm 3 bakır sınıfının özgül ağırlığının M3 \u003d 8,94 g / cm 3 olduğunu bilmek
Bir haddelenmiş sacın ağırlığını hesaplayalım M \u003d 8.94 8000 \u003d 71520 gr \u003d 71.52 kg
Toplam tüm haddelenmiş ürünlerin ağırlığı M \u003d 71,52 24 \u003d 1716,48 kg
Örnek 2: Bir bakır-nikel alaşımı MNZh5-1'den toplam uzunluğu 100 metre olan bir D 32 mm bakır çubuğun ağırlığını hesaplıyoruz
32 mm çapında bir çubuğun kesit alanı S \u003d πR2, S \u003d 3.1415 16 2 \u003d 803.84 mm 2 \u003d 8.03 cm 2 anlamına gelir
Bakır-nikel alaşımının özgül ağırlığının MNZh5-1 \u003d 8,7 g / cm3 olduğunu bilerek tüm haddelenmiş ürünlerin ağırlığını belirleyin
Toplam M \u003d 8.0384 8.7 10000 \u003d 699340.80 gram \u003d 699.34 kg
Örnek 3: Isıya dayanıklı bakır alaşım BrNHK'dan 20 mm kenarlı ve 7.4 metre uzunluğunda bir bakır karenin ağırlığını hesaplayın
Haddelenmiş ürünlerin hacmini bulun V \u003d 2 2740 \u003d 2960 cm 3
Kırıkta yüzeyi kırmızımsı ve pembemsi bir renk tonuna sahip olan bakırın (saf) yoğunluğu yüksektir. Buna göre, bu metal aynı zamanda önemli bir özgül ağırlığa sahiptir. Başta mükemmel elektrik ve bakır olmak üzere benzersiz özelliklerinden dolayı bakır, elektronik ve elektrik sistemleri elemanlarının yanı sıra başka amaçlar için ürünlerin üretiminde aktif olarak kullanılmaktadır. Saf bakırın yanı sıra, mineralleri birçok endüstri için büyük önem taşımaktadır. Doğada 170'den fazla tür mineral bulunmasına rağmen, sadece 17 tanesi aktif kullanım bulmuştur.
Bakır yoğunluk değeri
Özel bir tabloda görülebilen bu metalin yoğunluğu 8.93 * 10 3 kg / m3'e eşit bir değere sahiptir. Ayrıca tabloda, yoğunluktan daha az önemli olmayan, bakırın karakteristiği olan başka bir tane görebilirsiniz: özgül ağırlığı da 8,93'dür, ancak cm3 başına gram olarak ölçülür. Gördüğünüz gibi bakır için bu parametrenin değeri yoğunluk değeri ile örtüşüyor, ancak bunun tüm metaller için tipik olduğunu düşünmemelisiniz.
Bunun yoğunluğu ve aslında kg / m3 cinsinden ölçülen diğer herhangi bir metalin yoğunluğu, bu malzemeden yapılan ürünlerin kütlesini doğrudan etkiler. Ancak bakırdan veya alaşımlarından, örneğin pirinçten yapılmış gelecekteki bir ürünün kütlesini belirlemek için, yoğunluktan ziyade özgül ağırlıklarının değerini kullanmak daha uygundur.
Özgül ağırlık hesabı
Bugüne kadar, sadece yoğunluğu değil, aynı zamanda özgül ağırlığı da ölçmek ve hesaplamak için birçok yöntem ve algoritma geliştirilmiştir, bu da bu önemli parametrenin tabloların yardımı olmadan bile belirlenmesini sağlar. Farklı ve saf metaller için farklı olan özgül ağırlığı ve yoğunluk değerini bilerek, belirli parametrelere sahip parçaların üretimi için etkili bir şekilde malzeme seçebilirsiniz. Bakır ve alaşımlarından yapılan parçaların kullanılması planlanan cihazların tasarım aşamasında bu tür çalışmaların yapılması çok önemlidir.
Tabloda değeri (yoğunluğun yanı sıra) da görülebilen özgül ağırlık, hem metalden hem de diğer homojen malzemelerden yapılmış bir ürünün ağırlığının hacmine oranıdır. Bu oran \u003d P / V formülüyle ifade edilir, burada γ harfi özgül ağırlığı belirtir.
Bakır için aynı değere sahip olmalarına rağmen özünde metalin farklı özellikleri olan özgül ağırlık ve yoğunluk karıştırılmamalıdır.
Bakırın özgül ağırlığını bilmek ve bu değeri hesaplamak için formül kullanarak calcul \u003d P / V, farklı kesitlere sahip bir bakır kütüğün kütlesini belirlemek mümkündür. Bunu yapmak için, bakırın özgül ağırlığını ve söz konusu iş parçasının hacmini çarpmak gerekir ki bu hesaplama ile belirlenmesi özellikle zor değildir.
Özgül Ağırlık Birimleri
Bakırın özgül ağırlığını farklı ölçüm sistemlerinde ifade etmek için farklı birimler kullanılır.
- CGS sisteminde bu parametre 1 dyn / cm 3 olarak ölçülür.
- SI sisteminde ölçü birimi 1n / m3'tür.
- MKSS sisteminde ölçü birimi 1 kg / m3'tür.
Bu bakır veya alaşımları parametresi için farklı ölçü birimleriyle karşı karşıya kalırsanız, bunları birbirine çevirmek zor değildir. Bunu yapmak için, şuna benzeyen basit bir çeviri formülü kullanabilirsiniz: 0,1 dyne / cm 3 \u003d 1 n / m 3 \u003d 0,102 kg / m3.
Özgül Ağırlığı Kullanarak Ağırlığı Hesaplama
İş parçasının ağırlığını hesaplamak için, enine kesit alanını belirlemeniz ve ardından parçanın uzunluğu ve özgül ağırlık ile çarpmanız gerekir.
Örnek 1:Çapı 30 milimetre, uzunluğu 50 metre olan bakır-nikel alaşımı MNZh5-1'den yapılmış bir çubuğun ağırlığını hesaplayalım.
Kesit alanı S \u003d πR 2 formülü ile hesaplanır, bu nedenle: S \u003d 3.1415 15 2 \u003d 706.84 mm 2 \u003d 7.068 cm 2
Bakır-nikel alaşımı MNZh5-1'in 8.7 g / cm 3 olan özgül ağırlığını bilerek, şunu elde ederiz: M \u003d 7.068 8.7 5000 \u003d 307458 gram \u003d 307.458 kg
Örnek 2Kalınlığı 6 mm, boyutları 1500x2000 mm olan 28 yaprak M2 bakır alaşımı ağırlığını hesaplayalım.
Bir sayfanın hacmi: V \u003d 6 1500 2000 \u003d 18000000 mm 3 \u003d 18000 cm 3
Şimdi, M3 bakır sınıfının 1 cm 3 özgül ağırlığının 8.94 g / cm 3 olduğunu bilerek, bir tabakanın ağırlığını bulabiliriz: M \u003d 8.94 18000 \u003d 160920 g \u003d 160.92 kg
28 adet haddelenmiş tabakanın kütlesi şöyle olacaktır: M \u003d 160,92 28 \u003d 4505,76 kg
Örnek 3:BrNHK bakır alaşımından yapılmış, uzunluğu 8 metre ve kenar boyutu 30 mm olan bir kare çubuğun ağırlığını hesaplayalım.
Haddelenmiş tüm ürünlerin hacmini belirleyelim: V \u003d 3 · 3 · 800 \u003d 7200 cm 3
Belirtilen ısıya dayanıklı alaşımın özgül ağırlığı 8.85 g / cm3'tür, bu nedenle haddelenmiş ürünün toplam ağırlığı: M \u003d 7200 8.85 \u003d 63720 gram \u003d 63.72 kg olacaktır.
TANIM
Maddenin yoğunluğu kütlesinin hacme oranıdır:
M / V, [g / cm 3, kg / m3]
Katı yoğunluk bir referans değerdir. Bakırın yoğunluğu 9.0 g / cm3'tür. Bakır, temel haliyle kırmızı bir metaldir (Şekil 1). En önemli sabitleri aşağıdaki tabloda sunulmuştur:
Tablo 1. Bakırın fiziksel özellikleri.
Bakır, önemli yoğunluk, oldukça yüksek erime noktası ve düşük sertlik ile karakterizedir. Sünekliği ve işlenebilirliği son derece yüksektir: Bakır, 0,001 mm çapında (bir insan saçından yaklaşık 50 kat daha ince) bir telin içine çekilebilir.
Şekil: 1. Bakır. Görünüm.
Doğada bakır bulmak
Bakır, doğadaki yaygınlıkta karşılık gelen alkali metallerin çok gerisindedir. Yerkabuğundaki içeriğinin yaklaşık% 0,003 (kütle) olduğu tahmin edilmektedir. Bakır, esas olarak kükürt bileşikleri biçiminde ve daha çok diğer metallerin kükürt cevherleriyle birlikte bulunur. Ayrı ayrı bakır minerallerinden en önemlileri kalkopirit (CuFeS 2) ve kalkosittir (Cu 2 S). Oksijen içeren mineraller, bakırit (Cu 2 O) ve malakit ((CuOH) 2 CO 3) çok daha az endüstriyel öneme sahiptir.
Bakırın kimyasal özelliklerinin ve yoğunluğunun özeti
Bakır, birçok metalle alaşımlar oluşturur. Özellikle altın, gümüş ve cıva ile alaşımlıdır.
Bakırın reaktivitesi düşüktür. Havada sürekli olarak yoğun yeşilimsi gri bir bazik karbonat tuzları filmi ile kaplıdır. Normal basınç altında ve ısıtıldığında oksijenle birleşir:
4Cu + O 2 \u003d 2CuO;
2Cu + O 2 \u003d 2CuO.
Yüksek sıcaklıklarda dahi hidrojen, nitrojen ve karbon ile reaksiyona girmez.
Bakır, normal sıcaklıklarda klor, brom ve iyot halojenleri ile yavaşça birleşir:
Cu + Cl2 \u003d CuCl2;
Cu + Br 2 \u003d CuBr 2.
Bakır zayıf bir indirgeyici maddedir; su ile reaksiyona girmez ve hidroklorik asidi seyreltir. Oksijen veya potasyum siyanür varlığında oksitleyici olmayan asitler veya amonyak hidrat içeren solüsyona aktarılır. Konsantre sülfürik ve nitrik asitler, aqua regia, kalkojenler ve ametal oksitler ile oksitlenir. Hidrojen halojenürlerle ısıtıldığında reaksiyona girer.
Problem çözme örnekleri
ÖRNEK 1
| Görev | 20 g ağırlığındaki bir bakır ve demir karışımı fazla hidroklorik aside maruz kaldığında 5,6 litre gaz (NU) açığa çıktı. Karışımdaki metallerin kütle oranını belirleyin. |
| Karar | Bakır, hidrojenden sonra metallerin aktivitesi arasında olduğu için hidroklorik asit ile reaksiyona girmez, yani. Hidrojen salınımı, yalnızca asidin demir ile etkileşiminin bir sonucu olarak ortaya çıkar. Reaksiyon denklemini yazalım: Fe + 2HCl \u003d FeCl2 + H2. Hidrojen maddesinin miktarını bulalım: n (H 2) \u003d V (H 2) / V_m \u003d 5.6 / 22.4 \u003d 0.25 mol. Reaksiyon denklemine göre: n (H2) \u003d n (Fe) \u003d 0,25 mol. Demir kütlesini bulun: m (Fe) \u003d n (Fe) × M (Fe) \u003d 0.25 × 56 \u003d 14 g. Karışımdaki metallerin kütle oranını hesaplayalım: w (Fe) \u003d m (Fe) / m karışımı \u003d 14/20 \u003d 0.7 \u003d% 70. w (Cu) \u003d% 100 - ağırlık (Fe) \u003d 100 - 70 \u003d% 30. |
| Cevap | Alaşımdaki demirin kütle oranı% 70, bakır -% 30'dur. |