Металл ба хайлшийн төрлийг хэрхэн тодорхойлох вэ
Метал бол өдөр тутмын амьдрал, үйлдвэрлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг материал юм. Тэдгээрийг барилга байгууламж, тээврийн хэрэгслийн үйлдвэрлэлээс эхлээд электрон эд анги хүртэл өргөн хүрээний хэрэглээнд ашигладаг. Гэсэн хэдий ч металлыг цэвэр хэлбэрээр нь ховор хэрэглэдэг. Үүний оронд тэдгээрийг ихэвчлэн бусад металл эсвэл металл бус элементүүдтэй хольж сайжруулсан шинж чанартай хайлш үүсгэдэг. Зөв, үр ашигтай хэрэглээг хангахын тулд металлын төрөл болон тэдгээрийн хайлшийг тодорхойлох нь чухал юм. Төрөл бүрийн металл болон тэдгээрийн хайлшийг тодорхойлох гарын авлагыг энд оруулав.
1. Харааны ажиглалт
Металлыг тодорхойлох эхний алхам бол харааны ажиглалт юм. Өнгө, гялбаа, хэлбэрийн шинж чанарууд нь металлын төрлийг тодорхойлох анхны шинж тэмдгүүдийг өгч чадна.
– Төмөр ба ган: Саарал эсвэл хар өнгөтэй байх хандлагатай бөгөөд илүү хүнд байдаг. Ган нь өнгөлсөн гадаргуутай тул ихэвчлэн металл гялалзсан байдаг.
– Хөнгөн цагаан: Бусад металлуудтай харьцуулахад цайвар мөнгөлөг өнгөтэй, харьцангуй хөнгөн.
– Зэс: Өвөрмөц улаавтар өнгөтэй бөгөөд исэлдэхэд ногоон өнгөтэй (патина) болдог.
– Хүрэл: Зэс, цагаан тугалганы холимог, хүрэнээс алтлаг өнгөтэй.
– Гууль: Алтлаг өнгөтэй төстэй шаргал өнгөтэй, зэс, цайрын холимог.
– Никель: Мөнгөлөг цагаан өнгөтэй бөгөөд ихэвчлэн өндөр металл гялалзсан шинж чанартай байдаг.
– Титан: Мөнгөлөг саарал, цайвар боловч маш бат бөх.
2. Соронзон туршилт
Соронз ашиглах нь ферромагнет металлыг тодорхойлох хялбар арга юм.
– Ферромагнет металууд: Төмөр, никель болон зарим төрлийн ган нь соронзонд татагдана.
– Феромагнет бус металлууд: Хөнгөн цагаан, зэс, хүрэл, гууль, титан нь соронзонд татагддаггүй.
3. Хатуулгийн туршилт
Металл болон хайлшийн хатуулгийг маажих эсвэл хатуулаг шалгагч ашиглах зэрэг энгийн аргуудаар шалгаж болно.
– Маажлагын туршилт: Металл гадаргууг маажуулахын тулд тодорхой багаж эсвэл бусад металл ашиглах. Жишээлбэл, нүүрстөрөгчийн ган нь хөнгөн цагаанаас илүү хатуу байдаг.
– Роквелл эсвэл Бринеллийн хатуулгийн туршилт: Тодорхой ачааллын улмаас үүссэн хонхорхой дээр үндэслэн хатуулгийн тоон утгыг өгдөг тусгай багаж ашиглан.
4. Нягтын туршилт
Металл бүр тодорхой нягтралтай байдаг тул металлын нягтрал эсвэл нягтралыг тооцоолох нь үүнийг тодорхойлоход тусалдаг.
– Алхамууд:
1. Металлыг нарийвчлалтай жинлүүр ашиглан жигнэнэ үү.
2. Металлыг усанд дүрж, усны эзэлхүүний шилжилтийг тэмдэглэж, түүний эзэлхүүнийг хэмжинэ.
3. Нягтрал = Жин / Эзэлхүүн гэсэн томъёог ашиглан нягтралыг тооцоолно уу.
Нягтын жишээ:
– Хөнгөн цагаан: Ойролцоогоор 2.7 г/см³.
– Төмөр/Ган: Ойролцоогоор 7.8 г/см³.
– Зэс: Ойролцоогоор 8.9 г/см³.
– Титан: Ойролцоогоор 4.5 г/см³.
5. Спектроскопи
Спектроскопи бол металлын химийн найрлагыг шинжлэхэд гэрлийг ашигладаг илүү боловсронгуй арга юм.
– Рентген флуоресценц (XRF): Металлуудад агуулагдах элементүүдийг тодорхойлохын тулд рентген туяаг ашигладаг.
– Оптик ялгаралтын спектроскопи (OES): Металл ба хайлшийн найрлагыг шинжлэхэд харагдах гэрлийг ашиглах.
6. Химийн шинжилгээ
Тодорхой химийн урвалжуудыг ашиглах нь металлын мөн чанарыг тодорхойлох түлхүүр өгч чадна.
– Хүчилд үзүүлэх урвал: Хөнгөн цагаан, төмөр зэрэг зарим металлууд хүчилд хурдан хариу үйлдэл үзүүлж, устөрөгчийн хий үүсгэдэг.
– Уусмалын өнгөний шинжилгээ: Жишээлбэл, азотын хүчлийн уусмал дахь зэс нь тод цэнхэр өнгө үүсгэдэг.
7. Бичил бүтцийн шинжилгээ
Металлургийн микроскопоор бичил бүтцийг ажиглах нь металл эсвэл хайлшийн фаз ба бүтцийн талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл өгөх боломжтой.
– Үр тарианы хил хязгаарын ажиглалт: Металл дахь талст үр тарианы хэлбэр, хэмжээ нь металл эсвэл хайлшийн төрөл, үйлдвэрлэлийн процессын талаарх мэдээллийг өгч чадна.
– Орц ба тунадас: Бичил бүтцэд жижиг хэсгүүд байгаа нь хайлшийн төрөл болон ашигласан хайлшийн элементүүдийг илтгэж болно.
8. Дулааны туршилт
Металлыг тодорхой температурт халааж, түүний урвал эсвэл хэлбэрийн өөрчлөлтийг ажиглах нь металлын төрлийг тодорхойлоход тусалдаг.
– Хайлах цэгийн туршилт: Тодорхой металлын хайлах цэгийг ашиглан тодорхойлох боломжтой. Жишээлбэл, хөнгөн цагааны хайлах цэг нь 660°C орчим байдаг бол төмөр нь 1538°C орчимд хайлдаг.
– Халаалт ба хөргөлтийн туршилт: Халаалт ба хөргөлтийн мөчлөг нь тодорхой төрлийн металлын онцлог шинж чанартай фазын хувиргалтыг харуулж болно.
9. Цахим тест
Металлын цахилгаан болон дулаан дамжуулалт нь металлын төрлийг тодорхойлоход тусалдаг.
– Цахилгаан дамжуулах чанарын туршилт: Омметр зэрэг багаж ашиглан цахилгаан дамжуулах чанарыг хэмжих. Өндөр дамжуулах чадвараасаа шалтгаалан цахилгаан дамжуулагч болгон түгээмэл ашигладаг металлуудад зэс, хөнгөн цагаан, мөнгө орно.
– Дулаан дамжуулалтын тест: Металл дулааныг хэр сайн дамжуулдагийг хэмжих нь мөн сэжүүр өгч чадна. Зэс, хөнгөн цагаан нь маш сайн дулаан дамжуулалттай тул дулааны хэрэглээнд өргөн хэрэглэгддэг.
Дүгнэлт
Металл болон хайлшийг тодорхойлох нь үйлдвэрлэлийн болон засвар үйлчилгээний олон төрлийн хэрэглээнд чухал алхам юм. Дээр дурдсан аргууд нь энгийн харааны үзлэгээс эхлээд илүү нарийн төвөгтэй аналитик аргууд хүртэл металлыг тодорхойлох цогц гарын авлагыг өгдөг. Аргын сонголт нь тодорхой хэрэгцээ, тоног төхөөрөмжийн бэлэн байдлаас хамаарна. Металлыг хэрхэн зөв тодорхойлохыг ойлгосноор бид хүссэн хэрэглээнд тохирсон зөв материалыг ашиглаж, эцэст нь янз бүрийн инженерчлэл, үйлдвэрлэлийн төслүүдэд үр ашиг, чанар, аюулгүй байдлыг сайжруулж чадна.
