Склад, структура і властивості заліза щільність, температура плавлення, питома теплоємність
Склад і структура заліза
Залізо - типовий метал, причому хімічно активний. Речовина вступає в реакцію при нормальній температурі, а нагрів або підвищення вологості значно збільшують його реакционноспособна. Залізо кородує на повітрі, горить в атмосфері чистого кисню, а у вигляді дрібного пилу здатне спалахнути і на повітрі.
Чистого залозу властива гнучкість, проте в такому вигляді метал зустрічається дуже рідко. На ділі під залізом мають на увазі сплав з невеликими частками домішок - до 0,8%, якому притаманні м'якість і гнучкість чистого речовини. Значення для народного господарства має сплави з вуглецем - сталь, чавун, нержавіюча сталь.
Залозу притаманний поліморфізм: виділяють цілих 4 модифікації, що відрізняються структурою і параметрами решітки:
- α-Fe - існує від нуля до +769 С. Має об'ємно-центровану кубічну решітку і є феромагнетиком, тобто, зберігає намагніченість за відсутності зовнішнього магнітного поля. +769 С - точки Кюрі для металу;
- від +769 до +917 С з'являється β-Fe. Від α-фази вона відрізняється лише параметрами решітки. Практично всі фізичні властивості при цьому зберігаються за винятком магнітних: залізо стає парамагнетиком, тобто, здатність намагнічуватися воно втрачає і втягується в магнітне поле. Металознавство β-фазу як окрему модифікацію не розглядає. Оскільки перехід не впливає на значимі фізичні характеристики;
- в діапазоні від 917 до 1394 С існує γ-модифікація, якій властива гранецентрированная кубічна решітка;
- при температурі вище +1394 С з'являється δ-фаза, для якої характерна об'ємно-центрована кубічна решітка.
При високому тиску, а також при легуванні металу деякими добавками утворюється ε- фаза з гексагоніческой плотноупакованной гратами.
Температура фазових переходів помітно змінюється при легуванні тим же вуглецем. Власне, сама здатність заліза утворити стільки модифікацій служить основою обробки стали в різних температурних режимах. Без таких переходів метал не отримав би такого широкого розповсюдження.
Тепер настала черга властивостей металу заліза.
Властивості і характеристики металу
Залізо - досить легкий, помірно тугоплавкий метал, сріблясто-сірого кольору. Легко реагує з розведеними кислотами і тому вважається елементом середньої активності. На повітрі - сухому, метал поступово покривається плівкою оксиду, яка перешкоджає подальшій реакції.
Але при самій невеликій вологості замість плівки з'являється іржа - пухка і неоднорідна за складом. Іржа подальшої корозії заліза не перешкоджає. Однак фізичні властивості металу, а, головне, його сплавів з вуглецем такі, що, незважаючи на низьку корозійну стійкість, використання заліза більш ніж виправдано.
Далі ви дізнаєтеся, чому дорівнює щільність заліза (в кг на м3) в порівнянні, наприклад, з міддю або алюмінієм.
Маса і густина
- α-Fe - 7,87 г / куб. см при 20 С, і 7,67 г / куб. см при 600 С;
- γ-фаза відрізняється ще більш низькою щільністю - 7,59 г / куб см при 1000С;
- щільність δ-фази становить 7,409 г / куб см.
З підвищенням температури щільність заліза закономірно падає.
А тепер давайте дізнаємося, яка температура плавлення заліза за Цельсієм, порівнюючи її, наприклад, з міддю або чавуном.
Температурний діапазон
Метал відноситься до помірно тугоплавким, що означає порівняно невисоку температуру зміни агрегатного стану:
StroyRes.NET - це інтернет журнал про будівельні матеріали. У нас Ви знайдете їх опис та фізико-хімічні властивості. Ми розповідаємо про сфери застосування з практичними уроками, а також торкаємося питання виробництва, доставки і зберігання матеріалів.