Практическое применение параметра плотности олова
Содержание
Плотность олова является важным параметром при формировании сплавов и их применении в различных отраслях производства.
Химические и физические свойства.
Химический элемент № 50 Stannum находится в форме пластичного материала или серого порошка. Его плотность при нормальных условиях составляет 7310 кг/м3, а название связано с физическими свойствами — стойкостью и прочностью.
Основным рудным минералом для добычи металла является касситерит. В нем содержится до 80% ценного компонента. Реже в природе встречается оловянный колчедан станин, в котором кроме 27,5% олова содержится железо и медь.
Олово — редкий рассеянный элемент, в незначительных количествах находящийся в составе:
- каменных метеоритов;
- базальтов и диоритов;
- дунитов;
- глины, почвы, океанической воды, золы растений.
Концентрация химического элемента на не загрязненных поверхностях незначительна, а в районе рудных месторождений она увеличивается за счет разрушения минералов.
В химическом отношении олово проявляет основные и кислотные свойства, что определяет характер его распространения в природе в рассеянной, минеральной, коллоидной и самородной формах.
Олово кипит при температуре 2600°C. Температура материала для литья – 260–300°C. При охлаждении белое олово приобретает серый цвет с увеличением удельного объема вещества.
При комнатной температуре олово устойчиво к воздействию внешней среды, что объясняется наличием тонкой оксидной пленки. В процессе нагревания металла образуются соединения с неметаллами.
При реагировании с соляной кислотой химический элемент образует хлорид, с серной — сульфатное соединение. При реагировании с азотной кислотой кусочки материала всплывают и оседают на дно посуды в виде хлопьев, сопровождающейся выделением бурого газа.
С концентрированной азотной кислотой химический элемент образует оловянную кислоту, а в щелочах растворяется с выделением водорода и образованием соли.
Сферы использования
Процесс извлечения ценного компонента из руды осуществляется путем дробления породы с последующим обогащением материала вибрационно-гравитационным методом. В дополнение применяется метод флотации, что позволяет увеличить концентрацию материала.
Концентрат подвергают выплавке в печи с восстановлением до свободного состояния при помощи древесного угля. Химически чистое олово добывают в процессе рафинирования электрохимическим методом.
Оксид олова, который образуется при сгорании химического элемента, используется в качестве средства для полировки. Материал применяется для защиты поверхностей от коррозии методом лужения.
Олово используют в качестве компонента сплава для изготовления консервных банок. Оно входит в состав припоев. Прочность и устойчивость составам на оловянной основе придает наличие в них меди и сурьмы. Эти свойства используются при изготовлении типографских клише, подшипников для механизмов.
Соединение химического элемента с серой применяют для производства краски золотистого цвета, под названием сусальное золото. Диоксид олова используется для приготовления термоустойчивых эмалей и глазурей.
Практическое использование параметра плотности
Плотность химического элемента или удельный вес немного ниже показателя для свинца и стали. Материал тяжелее алюминия, а при нагревании его плотность снижается. Олово легко расплавить в обычных бытовых условиях.
Удельный вес химического элемента в жидком состоянии уменьшается и составляет при температуре плавления 6,98 г/см³. Этот технический параметр учитывается при формировании сплавов с другими химическими элементами.
Показатель плотности и ее зависимости от температуры является главным при производстве луженого железа для консервной промышленности, тары для продуктов питания.
Изготовление припоев, предназначенных для пайки материалов в электронной сфере, связано с физическими свойствами компонентов. Изготовление подшипников тесно связано со свойствами сплавов, отличающихся устойчивостью к физическим нагрузкам и трению.
Важный сплав олова и меди — бронза, обеспечивает долговечность памятникам искусства, а состав пьютер применяется для изготовления посуды.
Соединения с сурьмой, цинком увеличивают плотность материалов. Среди цветных металлов олово является экологически чистым. Сплав с цинком применяется для изготовления пищевой фольги.
Химические соединения с цирконием обладают высокой температурой плавления и устойчивостью к образованию окислов металла при нагревании. Олово является важным лигатурным компонентом в сплавах с титаном.
Загрузка...