Головна » Хімія

Олово (7 слайдів)

Одне з найвідоміших застосувань олова в побуті, це пайка. Консервні банки зараз в основному покривають лаком (раніше лудили), а посуд частіше роблять з дешевших матеріалів. Для пайки, олово зазвичай продається у вигляді прутків або дроту різної товщини (від 8-10 мм і менше). Досить часто при цьому використовується не чисте олово, а його сплави з іншими металами (свинець, срібло, мідь, індій і т.п.). Ці сплави мають меншу температуру плавлення і ряд ще яких-небудь спеціальних властивостей.

Цей метал можна досить легко розплавити, наприклад, на газовій плиті і відлити у форму з графіту чи якогось іншого матеріалу, що витримує нагрівання до 250 градусів і не змочується розплавленим оловом. На повітрі розплавлене олово повільно окислюється з поверхні, але в твердому вигляді воно стійке проти атмосферної корозії. Іноді це використовують для нанесення металевих покриттів на жерсть, але, на відміну від цинкових, олов'яне покриття є більш електропозитивне і не дає електрохімічного захисту металу. Тобто, при порушенні покриття (подряпини тощо) корозія заліза в цьому місці буде відбуватися швидше, ніж у випадку нелудженого металу.

Для напівпровідникової промисловості вимагається олово чистотою 99.999 % і вище (чистота технічного металу зазвичай становить 96-99 %). Очищення металу до такої чистоти зазвичай роблять зонною плавкою, а потім відливають метал у вигляді злитків. Якщо зігнути паличку або довгастий злиток чистого олова, чути хрускіт - так званий «крик олова». Цей хруст викликається спонтанним утворенням двійникових кристалів при деформації злитка. Хрумтять при згинанні тільки досить чисті зразки олова (чистіше 99 %), олов'яні сплави такою здатністю не володіють. Крім олова, хрускіт можна спостерігати ще в випадках індію, ніобію і кадмію.

Для досліджень зручніше використовувати гранульоване олово. Воно швидше вступає в реакції і його зручніше відмірювати на вагах. Зустрічаються гранули різної форми: у вигляді крапельок, лусочок або шматочків неправильної форми. Це залежить від швидкості виливання олова з гранулятора, його охолодження та інших факторів.

Одним з унікальних (правда, не завжди корисних) властивостей чистого олова є його здатність при температурі трохи нижче кімнатної зазнавати алотропного переходу і перетворюватися на низькотемпературну модифікацію - сіре олово (або альфа фазу).

Сіре олово має щільність приблизно на 20 % нижче, ніж біле, тому шматок металу як би «розпухає» при такому перетворенні і розтріскується, перетворюючись на порошок. Сіре олово починає утворюватися при температурі нижче 13.2 °C, а максимальна швидкість переходу для чистого олова спостерігається при -39 °C (приблизно 1 мм на годину). Більшість домішок знижують швидкість перетворення білого олова в сіре, а деякі (наприклад, вісмут ) і зовсім запобігають алотропному переходу.

На відміну від пластичного білого олова, альфа модифікація тендітна і легко перетворюється на порошок, тому вироби з олова на морозі можуть просто розсипатися (що стало, наприклад, причиною загибелі антарктичної експедиції Скотта, а також створювало великі проблеми для армії Наполеона в Росії взимку).

Якщо переходу олова з a-Sn в b-Sn доводиться чекати досить довго, зворотну трансформацію можна здійснити за пару секунд. Досить просто кинути порошок сірого олова в окріп, і воно відразу перетвориться на біле. При кімнатній температурі сіре олово повільно перетворюється на біле, але невелика (піввідсотка) добавка германію або кремнію може стабілізувати сіру модифікацію, і вона буде стійка аж до температури 50 °C. Оскільки алотропний перехід супроводжується зміною щільності, тиск чинить значний вплив на рівновагу сіре <=> біле олово. Наприклад, якщо спресувати порошок сірого олова під тиском 3-5 кілобар, вийде таблетка звичайного білого олова. Тобто, під дією тиску спостерігається зворотний перехід.

Хоча олово в даний час і рідко використовується для виготовлення посуду, знайти, наприклад, олов'яний стакан особливих проблем не становить. Склянки, кавники, блюдця і т.п. досить часто зустрічаються в антикварних магазинах або на барахолках в Європі. Як правило, такі склянки виготовлені на 95 % з олова, решта 5 % займає, швидше за все, сурма, яка додається для підвищення міцності і твердості сплаву.

   ЗАВАНТАЖИТИ ПРЕЗЕНТАЦІЮ (1.56Mb)

 

Дана презентація складається з 7 слайдів.

Схожі презентації: