Почему при
выплавке металла из руды не удаётся получить абсолютно чистый металл?
Выплавленные
из руды металлы содержат много примесей, некоторые из них так смешаны с
расплавленным металлом, как фруктовый сок с вареньем.
Наличие примесей
влияет на свойства металлов. Например, полученная после плавки черновая медь с
примесями намного хуже проводит электрический ток, чем чистая медь, провода из
чистой меди нагреваются незначительно.
Рафинирование меди. Чистую медь можно
получить электрохимическим методом — методом рафинирования меди.
В ванне из
химически стойкого материала подвешиваются толстые листы из черновой меди и
тонкие листы-затравки из чистой меди (рис. 5.19). В ванну наливают раствор
медного купороса с добавлением серной кислоты, хорошо проводящий электрический
ток.
Листы
подключают к мощному источнику постоянного тока: листы из черновой
(выплавленной) меди — к полюсу со знаком «плюс», а листы-затравки — к полюсу со
знаком «минус».
Под действием
электрического тока черновая медь начинает растворяться в растворе, а её
частицы — ионы — осаждаться на листе-затравке. Растворение длится 20—30 суток.
Листы-затравки извлекают из ванны и заменяют другими через каждые 6—12 суток.
Осадок примесей, которые были в черновой меди, падает на дно ванны.
Гальваностегия. На процесс
рафинирования меди похож процесс гальваностегии. Он заключается в
электрохимическом процессе покрытия одного металла другим. Подобным образом
некоторые изделия покрывают никелем. Под действием электрического тока металл
никель растворяется и оседает на изделии (рис. 5.20).
Подобным же
образом можно наносить на металлические изделия покрытия из золота, серебра,
платины.
Газовая резка. В современном
производстве широко применяется обработка материалов струёй раскалённых газов,
образующихся при горении какого- либо топлива. Так, при сгорании газов
ацетилена или пропана в кислороде образуется газовая струя с температурой от
2500 до 3000 °C. Большинство металлов плавятся при такой температуре. Их можно
резать и сваривать с помощью такой струи.
Плазменная резка. Ещё более высокую
температуру даёт плазменная струя газа. В плазменном резаке создают
электрическую дугу. Сквозь неё пропускают газ под большим давлением. В
результате этого получается струя плазмы.
Плазма — это особое состояние вещества.
Её температура составляет от 5000 до 30 ООО 'С. Для сравнения температура на
поверхности Солнца всего 6000 °C. Такой раскалённой плазменной струёй можно
резать практически все известные людям материалы даже очень большой толщины.
Резка лазером. В современном
производстве всё большее распространение получают технологии обработки
материалов мощным лучом лазера. Любой источник света испускает лучи во всех
направлениях. Лазер устроен так, что весь световой лоток он излучает только в
одном направлении. В результате получается очень мощный луч света. Если такой
луч сконцентрировать дополнительно с помощью линз, то он способен прожигать
любые материалы.
В
производственных установках испускаемый лазером мощный луч фокусируется линзами
в нужном месте. В точке фокусирования создаётся очень высокая температура.
Обрабатываемый материал плавится, стекает, испаряется или выгорает. Резка
происходит быстро и очень точно.
СЛОВАРЬ: рафинирование меди:
гальваностегия; газовая резка; плазменная резка; лазерная резка.
ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ:
1. Как
происходит получение чистой меди?
2. Чем
процесс никелирования похож на процесс рафинирования меди?
3. В чем
сущность плазменной резки металлов?
ПОДУМАЙТЕ, можно ли в домашних условиях
покрыть тонким слоем меди какое-нибудь изделие из металла. В качестве соли для
раствора можно использовать медный купорос, который продается в хозяйственных
магазинах.
Комментариев нет:
Отправить комментарий