Майже всі метали при нормальних умовах являють собою тверді речовини. Але при певних температурах вони можуть змінювати свій агрегатний стан і ставати рідкими. Давайте дізнаємося, яка температура плавлення металу найвища? Яка найнижча?
Температура плавлення металів
Велика частина елементів періодичної таблиці відноситься до металів. В даний час їх налічується приблизно 96. Усім їм потрібні різні умови, щоб перетворитися на рідину.
Поріг нагрівання твердих кристалічних речовин, перевищивши який вони стають рідкими, називається температурою плавлення. У металів вона коливається в межах декількох тисяч градусів. Багато з них переходять у рідину при відносно великому нагріванні. Завдяки цьому вони є поширеним матеріалом для виробництва каструль, сковорідок і інших кухонних приладів.
Середні температури плавлення мають срібло (962 °С), алюміній (660,32 °С), золото (1064,18 °С), нікель (1455 °С), платина (1772 °С) і т. д. Виділяють також групу тугоплавких та легкоплавких металів. Першим, щоб перетворитися на рідину, потрібно більше 2000 градусів Цельсія, другим – менше 500 градусів.
До легкоплавким металів зазвичай відносять олово (232 °C), цинк (419 °C), свинець (327 °C). Однак у деяких з них температури можуть бути ще нижче. Наприклад, францій і галій плавляться вже в руці, а цезій можна гріти тільки в ампулі, адже від кисню він запалюється.
Найбільш низькі і високі температури плавлення металів представлені в таблиці:
|
Тугоплавкі |
Легкоплавкі |
||
|
Вольфрам |
3422 °C |
Ртуть |
-38,87 °C |
|
Реній |
3186 °C |
Галій |
26,79 °C |
|
Тантал |
3017 °C |
Францій |
27 °C |
|
Осмій |
3033 °C |
Цезій |
28,5 °C |
|
Молібден |
2623 °C |
Рубідій |
39,31 °C |
|
Ніобій |
2477 °C |
Калій |
63,5 °C |
|
Іридій |
2466 °C |
Натрій |
97,8 °C |
Вольфрам
Найвища температура плавлення – металу вольфраму. Вище за цим показником варто тільки металоїд вуглець. Вольфрам являє собою світло-сіре блискуче речовина, дуже щільний і важкий. Він кипить при 5555 °C, що майже прирівнюється до температури фотосфери Сонця.
При кімнатних умовах він слабо реагує з киснем і не піддається корозії. Незважаючи на свою тугоплавкість, він досить пластичний і легко піддається куванню вже при нагріванні до 1600 °C. Ці властивості вольфраму використовують для ниток розжарювання в лампах і кинескопах електродів для зварювання. Більшу частину видобутого металу сплавляють зі сталлю, щоб підвищити її міцність і твердість.
Широке застосування вольфрам має у військовій сфері і техніці. Він незамінний для виготовлення боєприпасів, броні, двигунів і найбільш важливих частин військового транспорту і літаків. З нього також роблять хірургічні інструменти, ящики для зберігання радіоактивних речовин.
Ртуть
Ртуть – єдиний метал, температура плавлення якого має мінусове значення. До того ж це один з двох хімічних елементів, прості речовини яких при нормальних умовах, існують у вигляді рідин. Цікаво, що кипить метал при нагріванні до 356,73 °C, а це набагато вище температури його плавлення.
Має сріблясто-білий колір і яскраво виражений блиск. Вона випаровується вже при кімнатних умовах, конденсуючись в невеликі кульки. Метал дуже токсичний. Він здатний накопичується у внутрішніх органах людини, викликаючи хвороби головного мозку, селезінки, нирок і печінки.
Ртуть – один з семи перших металів, про які дізнався чоловік. У Середні століття вона вважалася головним алхімічним елементом. Незважаючи на отруйність, коли її застосовували в медицині у складі зубних пломб, а також як ліки від сифілісу. Зараз ртуть майже повністю виключили з медичних препаратів, але її широко використовують в вимірювальних приладах (барометрах, манометрах), для виготовлення ламп, перемикачів, дверних дзвінків.
Сплави
Щоб змінити властивості того чи іншого металу, його сплавляють з іншими речовинами. Так, він може не тільки придбати велику щільність, міцність, але і знизити або підвищити температуру плавлення.
Сплав може складатися з двох або більше хімічних елементів, але хоча б один із них повинен бути металом. Такі «суміші» дуже часто використовують у промисловості, адже вони дозволяють отримати саме ті якості матеріалів, які необхідні.
Температура плавлення металів і сплавів залежить від чистоти перших, а також від пропорцій та складу друге. Для отримання легкоплавких сплавів найчастіше використовують свинець, ртуть, талій, олово, кадмій, індій. Ті, у складі яких знаходиться ртуть, називаються амальгамами. З’єднання натрію, калію і цезію у співвідношенні 12%/47%/41% стає рідиною вже при мінус 78 °C , амальгама ртуті і талію – при мінус 61°C. Самим тугоплавким матеріалом є сплав карбідів танталу і гафнію в пропорціях 1:1 з температурою плавлення 4115 °C.
