Kuparin sulamispiste

Historioitsijat viittaavat siihen, että alkukantaiset ihmisetlöysivät kuparia nippujen muodossa, joskus saavuttaen merkittävän koon. Sen nimi latinalaisesta kuparista (Cuprum) saatiin Kyproksen saarelta, jossa antiikin kreikkalaiset louhivat sitä. Koska kuparin sulamispiste ei ole liian korkea ja on 1083 ° C, kuparia sisältävä nyljet tai malmi voidaan sulattaa vaakasuoraan. Näin varmistettiin kuparin valmistus ja sen ansiosta se voitaisiin käyttää aseiden ja taloustavaroiden valmistukseen.

Huolimatta siitä, että kuparia käytettiin laajaltiihmiset muinaisista ajoista lähtien levittäytyessään maapallon kuoreen, se pitää 23. sijan muiden elementtien joukossa. Useimmiten se esiintyy luonnollisesti yhdisteiden muodossa, jotka muodostavat osan sulfidimalmista. Yleisimpiä näistä ovat kuparilamppu ja kupari-pyriitti. On olemassa useita tekniikoita kuparin saamiseksi malmista, ja kussakin niistä prosessi tapahtuu useassa vaiheessa.

Kuten jo todettiin, matala lämpötilakuparin sulaminen onnistui käsittelemään sitä jopa alun perin sivilisaation kehityksessä. Ja meidän on kunnioitettava muinaisia ​​metallurgisteja, he ovat löytäneet vaihtoehtoja hankkimaan ja käyttämään paitsi puhdasta kuparia myös sen seoksia. Sulaminen on metallin siirtyminen kiinteästä tilasta nestemäiseen tilaan. Tätä varten käytettiin lämmitystä ja kuparin alhainen sulamislämpötila mahdollisti tällaisen toimenpiteen onnistumisen.

Sitten neste- kupariin lisättiin tinaa tai tinaakeräsi talteen kastisiittia (tinasta sisältävää malmia) kuparin pinnalla. Tämän seurauksena he saivat pronssia, vahvempia kuin Cuprum, ja he käyttivät aseita. Nyt haluan kuitenkin kiinnittää enemmän huomiota sulatuksen toimintaan, mikä mahdollistaa riittävän puhtaan materiaalin hankkimisen malmista.

Kummankin metallin sulamispisteellä on omat jariippuu epäpuhtauksien läsnäolosta lähtöaineessa. Siten kupari, jonka sulamispiste on 1083 ° C, tinan muodostamisen jälkeen muodostaa pronssin, joka sulaa 930 - 1140 ° C: n lämpötilassa riippuen tinan pitoisuudesta. Brassin, kuparin ja sinkin metalliseoksella on sulamispiste 900-1050 ° C.

Lämpöprosessin aikana metalli tuhoutuukidehilaan. Aluksi, kun lämpötila kuumenee, lämpötila nousee ja alkaa tietystä arvosta lähtien pysyvän vakiona, vaikka lämmitys jatkuu. Tällä hetkellä sulatus tapahtuu. Tämä jatkuu koko ajan, kunnes kaikki metalli sulaa ja vain silloin lämpötila alkaa nousta. Tämä pätee kaikille metalleille, kuparin sulamispiste ei muutu.

Kun se jäähtyy, kuva on päinvastainen: aluksi lämpötila laskee, kunnes metallin jähmettyminen alkaa, se pysyy vakiona ja metallin kovettumisen jälkeen alkaa laskea uudelleen. Tämän metallin käyttäytyminen, jos sitä kuvataan kaaviossa, kutsutaan vaihediagrammiksi, joka osoittaa tilan, jossa aine on tietyllä lämpötilalla. Tiedemiehille vaihediagrammi on yksi keino tutkia metallien käyttäytymistä sulamisen aikana.

Jos jatkamme sulaa metallin lämmittämistä, sittentietyssä lämpötilassa alkaa kiehumisprosessi. Täten kuparin kiehumispiste on 2560 ° C. Tämä prosessi nimettiin ulkoisesta muistuttavasta nestemäisestä kiehuu, kun siitä syntyy kaasukuplia. Sama tapahtuu metallin kanssa esimerkiksi riittävän korkeassa lämpötilassa, hapettumisen aikana muodostunut hiili alkaa nousta nestemäisestä raudasta.

Artikkelissa käsitellään metallien sulatusmenetelmää,Selostetaan sulamislämpötilan käsite ja sen käyttäytyminen sulamisen aikana. Selitetään, kuinka alhaalla kuparin sulamislämpötila oli sivistyksen ja metallurgian kehityksessä.