Բոցերը գալիս են տարբեր գույներով: Նայեք բուխարիի մեջ: Գերանների վրա պարում են դեղին, նարնջագույն, կարմիր, սպիտակ և կապույտ բոցեր։ Նրա գույնը կախված է այրման ջերմաստիճանից և այրվող նյութից։ Սա պատկերացնելու համար պատկերացրեք էլեկտրական վառարանի պարույրը: Եթե ​​սալիկն անջատված է, պարույրի պտույտները սառը և սև են: Ենթադրենք, դուք որոշել եք տաքացնել ապուրը և միացրել եք տաքացուցիչը։ Սկզբում պարույրը դառնում է մուգ կարմիր: Որքան բարձրանում է ջերմաստիճանը, այնքան պարույրի կարմիր գույնն ավելի վառ է: Երբ կղմինդրը տաքացվում է մինչև առավելագույն ջերմաստիճանը, պարույրը դառնում է նարնջագույն-կարմիր:

Բնականաբար, պարույրը չի այրվում: Դուք չեք կարող տեսնել բոցը: Նա պարզապես իսկապես շոգ է: Եթե ​​այն ավելի տաքացնեք, ապա գույնը նույնպես կփոխվի։ Սկզբում պարույրի գույնը կդառնա դեղին, այնուհետև սպիտակ, իսկ երբ այն էլ ավելի տաքանա, դրանից կապույտ փայլ կբխի։

Նման բան տեղի է ունենում բոցերի հետ: Օրինակ վերցրեք մոմը: Մոմի բոցի տարբեր մասերը տարբեր ջերմաստիճաններ ունեն: Կրակը թթվածնի կարիք ունի: Եթե ​​մոմը ծածկեք ապակե տարայով, կրակը կհանգչի։ Մոմի բոցի կենտրոնը, որը հարում է վիթիլին, քիչ թթվածին է սպառում և մութ տեսք ունի: Ավելի շատ թթվածին է մատակարարվում բոցի վերին և կողային հատվածներին, ուստի այդ հատվածներն ավելի պայծառ են: Երբ բոցը շարժվում է ֆիթիլի երկայնքով, մոմը հալվում և ճռճռում է՝ կոտրվելով ածխածնի մանր մասնիկների։ (Ածուխը նույնպես պատրաստված է ածխածնից:) Այս մասնիկները կրակի միջոցով տեղափոխվում են դեպի վեր և այրվում: Նրանք շատ տաք են և փայլում են, ինչպես ձեր սալիկի պարույրը: Բայց ածխածնի մասնիկները շատ ավելի տաք են, քան ամենաթեժ սալիկի պարույրները (ածխածնի այրման ջերմաստիճանը մոտ 1400 աստիճան Ցելսիուս է): Հետեւաբար, նրանց փայլը դեղին է: Այրվող վիթիլի մոտ բոցը դեռ ավելի տաք է և փայլում է կապույտ։

Բուխարի կամ խարույկի բոցը հիմնականում խայտաբղետ տեսք ունի։Փայտը այրվում է ավելի ցածր ջերմաստիճանում, քան մոմի վիթիլին, ուստի կրակի հիմնական գույնը նարնջագույնն է, ոչ թե դեղինը: Կրակի մեջ ածխածնի որոշ մասնիկներ բավականին տաք են: Դրանք շատ չեն, բայց կրակին դեղնավուն երանգ են հաղորդում։ Շիկացած ածխածնի սառեցված մասնիկները մուր են, որոնք նստում են ծխնելույզների վրա: Փայտի այրման ջերմաստիճանը ավելի ցածր է, քան մոմի այրման ջերմաստիճանը: Կալցիումը, նատրիումը և պղինձը, տաքացվում են բարձր ջերմաստիճանում, փայլում են տարբեր գույներով: Դրանք ավելացվում են հրթիռների վառոդին, որպեսզի գունավորեն տոնական հրավառության լույսերը։

Բոցի գույնը և քիմիական կազմը

Բոցի գույնը կարող է փոխվել՝ կախված գերաններում կամ այլ այրվող նյութերում պարունակվող քիմիական կեղտից: Բոցը կարող է պարունակել, օրինակ, նատրիումի կեղտեր:

Նույնիսկ հին ժամանակներում գիտնականներն ու ալքիմիկոսները փորձում էին հասկանալ, թե կրակի մեջ ինչ նյութեր են այրվում՝ կախված կրակի գույնից։

• Նատրիումը կերակրի աղի անբաժանելի մասն է։ Եթե ​​նատրիումը տաքացվում է, այն դառնում է վառ դեղին:
• Կալցիումը կարող է մտնել կրակ: Բոլորս գիտենք, որ կաթը մեծ քանակությամբ կալցիում է պարունակում։ Դա մետաղ է: Տաք կալցիումը դառնում է վառ կարմիր:
• Եթե ​​կրակի մեջ ֆոսֆոր այրվի, բոցը կդառնա կանաչավուն։ Այս բոլոր տարրերը կա՛մ պարունակվում են փայտի մեջ, կա՛մ այրվում են այլ նյութերի հետ:
• Գրեթե բոլոր տներում կան գազի վառարաններ կամ ջրատաքացուցիչներ՝ կապույտ կրակով: Դա պայմանավորված է այրվող ածխածնի՝ ածխածնի երկօքսիդի շնորհիվ, որը տալիս է այս երանգը:

Բոցի գույները խառնելը, ինչպես ծիածանի գույները խառնելը, կարող է առաջացնել սպիտակ, ուստի սպիտակ բծերը տեսանելի են խարույկի կամ բուխարիի բոցերի մեջ:

Բոցի ջերմաստիճանը որոշ նյութերի այրման ժամանակ.

Ինչպե՞ս ստանալ հավասար կրակի գույն:

Օգտակար հանածոներն ուսումնասիրելու և դրանց բաղադրությունը որոշելու համար օգտագործվում է Բունզենի այրիչ, որը տալիս է բոցի նույնիսկ անգույն գույն, որը չի խանգարում 19-րդ դարի կեսերին Բունսենի կողմից հորինված փորձի ընթացքին։

Բունսենը կրակի տարերքի ջերմեռանդ երկրպագուն էր՝ հաճախ բախվելով բոցի հետ: Ապակի փչելը նրա հոբբին էր։ Ապակուց փչելով տարբեր խորամանկ ձևավորումներ և մեխանիզմներ՝ Բունսենը չէր կարողանում նկատել ցավը։ Պատահում էր, որ նրա ճռճռան մատները սկսեցին ծխել դեռ տաք փափուկ ապակուց, բայց նա ուշադրություն չդարձրեց դրան։ Եթե ​​ցավն արդեն անցել է զգայունության շեմը, ապա նա փրկել է իրեն սեփական մեթոդով՝ մատներով սեղմել է ականջի բլթակը՝ մի ցավն ընդհատելով մյուսի հետ։

Հենց նա է եղել բոցի գույնով նյութի բաղադրությունը որոշելու մեթոդի հիմնադիրը։ Իհարկե, նրանից առաջ գիտնականները փորձել են նման փորձեր կազմակերպել, բայց նրանք չունեին անգույն բոցով Բունզենի այրիչ, որը չէր խանգարում փորձին։ Նա պլատինե մետաղալարի վրա տարբեր տարրեր մտցրեց այրիչի բոցի մեջ, քանի որ պլատինը չի ազդում բոցի գույնի վրա և չի ներկում այն:

Թվում է, թե մեթոդը լավն է, ոչ մի բարդ քիմիական վերլուծություն պետք չէ, տարրը հասցրեց կրակի վրա, և դրա բաղադրությունը անմիջապես տեսանելի է: Բայց դա չկար։ Շատ հազվադեպ են, որ նյութերը բնության մեջ հայտնաբերվում են մաքուր ձևով, դրանք սովորաբար պարունակում են տարբեր կեղտերի մեծ շարք, որոնք փոխում են գույնը:

Բունսենը փորձել է գույներն ու դրանց երանգները մեկուսացնելու տարբեր մեթոդներ։ Օրինակ, ես փորձեցի նայել գունավոր ապակիների միջով: Ասենք, կապույտ ապակին մարում է դեղին գույնը, որը տալիս են նատրիումի ամենատարածված աղերը, և դուք կարող եք տարբերակել բնիկ տարրի բոսորագույն կամ մանուշակագույն երանգը: Բայց նույնիսկ այս հնարքների օգնությամբ հարյուրից միայն մեկ անգամ է հնարավոր եղել որոշել բարդ հանքանյութի բաղադրությունը։

Դա հետաքրքիր է!Ատոմների և մոլեկուլների որոշակի գույնի լույս արձակելու հատկության շնորհիվ մշակվել է նյութերի բաղադրության որոշման մեթոդ, որը կոչվում է. սպեկտրային վերլուծություն... Գիտնականներն ուսումնասիրում են այն սպեկտրը, որն արտանետում է նյութը, օրինակ, այրվելիս, համեմատում են այն հայտնի տարրերի սպեկտրների հետ և այդպիսով որոշում նրա բաղադրությունը։

Ալյումինի այրում

Ալյումինի այրումը օդում

Ի տարբերություն մագնեզիումի, ալյումինի առանձին մասնիկները, երբ տաքացվում են օդում կամ ջրային գոլորշիներում մինչև 2100 K, չեն բռնկվում: Այրվող մագնեզիումի մասնիկներն օգտագործվել են ալյումինի բռնկման համար։ Վերջիններս տեղադրվել են տաքացնող տարրի մակերեսին, իսկ ասեղի ծայրին ալյումինի մասնիկներ՝ առաջինից 10-4 մ հեռավորության վրա։

Ալյումինի մասնիկների բռնկումը դրա բռնկման ժամանակ տեղի է ունենում գոլորշիների փուլում, իսկ մասնիկի շուրջ հայտնված փայլի գոտու ինտենսիվությունը դանդաղ է աճում։ Ստացիոնար այրումը բնութագրվում է փայլի գոտու առկայությամբ, որը չի փոխում իր չափերը, քանի դեռ մետաղը գրեթե ամբողջությամբ չի այրվել: Փայլի գոտու և մասնիկի հարաբերակցությունը 1,6-1,9 է։ Փայլի գոտում առաջանում են օքսիդի փոքր կաթիլներ, որոնք միաձուլվում են բախման ժամանակ։

Մասնիկի այրումից հետո մնացորդը խոռոչ պատյան է, որը ներսում մետաղ չի պարունակում: Մասնիկի այրման ժամանակի կախվածությունը չափից արտահայտվում է բանաձևով (սիմետրիկ այրում).

Ալյումինի այրումը ջրային գոլորշու մեջ

Ջրային գոլորշիներում ալյումինի բռնկումը տեղի է ունենում տարասեռ: Ռեակցիայի ընթացքում արձակված ջրածինը նպաստում է օքսիդի թաղանթի ոչնչացմանը. մինչդեռ հեղուկ ալյումինի օքսիդը (կամ հիդրօքսիդը) ցողվում է մինչև 10-15 մկմ տրամագծով կաթիլների տեսքով։ Օքսիդային թաղանթի նման ոչնչացումը պարբերաբար կրկնվում է։ Սա խոսում է այն մասին, որ մետաղի մի զգալի մասն այրվում է մասնիկի մակերեսին:

Այրման սկզբում հարաբերակցությունը rw / ռ 0-ը 1,6-1,7 է: Այրման ընթացքում մասնիկների չափը նվազում է, իսկ rsw/? O հարաբերակցությունը աճում է մինչև 2,0-3,0։ Ջրային գոլորշիներում ալյումինի մասնիկի այրման արագությունը գրեթե 5 անգամ ավելի բարձր է, քան օդում:

Ալյումին-մագնեզիումի համաձուլվածքների այրում

Ալյումին-մագնեզիումի համաձուլվածքների այրումը օդում

Փոփոխական բաղադրության ալյումին-մագնեզիումի համաձուլվածքների մասնիկների բռնկումը օդում, թթվածին-արգոն խառնուրդներում, ջրային գոլորշիներում և ածխածնի երկօքսիդում, որպես կանոն, տեղի է ունենում մագնեզիումի մասնիկների բռնկման նման: Բոցավառման սկզբին նախորդում են մակերեսի վրա տեղի ունեցող օքսիդատիվ ռեակցիաները:

Ալյումին-մագնեզիումի համաձուլվածքների այրումը զգալիորեն տարբերվում է ինչպես ալյումինի, այնպես էլ մագնեզիումի այրումից և մեծապես կախված է համաձուլվածքի բաղադրիչների հարաբերակցությունից և օքսիդացնող միջավայրի պարամետրերից: Համաձուլվածքի մասնիկների այրման ամենակարեւոր հատկանիշը երկփուլ պրոցեսն է (նկ. 2.6): Առաջին փուլում մասնիկը շրջապատված է ջահերի մի շարքով, որոնք կազմում են ռեակցիայի արտադրանքի լյումինեսցենցիայի անհամասեռ գոտի։ Համեմատելով համաձուլվածքի մասնիկը շրջապատող շիկացած գոտու բնույթն ու չափը այրման առաջին փուլում այրվող մագնեզիումի մասնիկի շուրջ շիկացած գոտու բնույթի և չափի հետ (տես նկ. 2.4), կարող ենք եզրակացնել, որ այս փուլում այն ​​հիմնականում մագնեզիում, որը այրվում է մասնիկից:

Բրինձ. 2.6. 30% A1 + 70% Mg համաձուլվածքի մասնիկի այրումը նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում 15% ծավալով O պարունակող խառնուրդում. 2իսկ 85% Аr:

1, 2 – մագնեզիումի այրում; 3-6 – ալյումինի այրումը

Համաձուլվածքի այրման առաջին փուլի առանձնահատկությունը մասնիկների չափի և բոցի գոտու կայունությունն է: Սա նշանակում է, որ համաձուլվածքի հեղուկ կաթիլը փակված է պինդ օքսիդի կեղևի մեջ: Օքսիդային թաղանթում գերակշռում է մագնեզիումի օքսիդը։ Մագնեզիումի արտահոսքը տեղի է ունենում թաղանթի թերությունների միջոցով, որոնք այրվում են գոլորշի ֆազային դիֆուզիոն բոցի մեջ:

Առաջին փուլի վերջում տարասեռ ռեակցիաների ընթացքը մեծանում է, ինչի մասին է վկայում մասնիկի մակերեսին վառ փայլի օջախների առաջացումը։ Տարասեռ ռեակցիաների ընթացքում արտանետվող ջերմությունը նպաստում է մասնիկի տաքացմանը մինչև օքսիդի հալման կետը և այրման երկրորդ փուլի սկիզբը։

Այրման երկրորդ փուլում մասնիկը շրջապատված է միատեսակ, ավելի պայծառ փայլի գոտիով, որը նվազում է, քանի որ մետաղը այրվում է: Ֆլեյմի գոտու միատեսակությունը և գնդաձևությունը ցույց են տալիս, որ մասնիկների մակերեսի օքսիդի թաղանթը հալված է: Մետաղի տարածումը թաղանթի միջով ապահովվում է հեղուկ օքսիդի ցածր դիֆուզիոն դիմադրությամբ: Բոցի գոտու չափը շատ ավելի մեծ է, քան մասնիկների չափը, որը ցույց է տալիս մետաղի այրումը գոլորշիների փուլում: Այրման երկրորդ փուլի բնույթի համեմատությունը ալյումինի այրման հայտնի պատկերի հետ ցույց է տալիս մեծ նմանություն, հավանաբար գործընթացի այս փուլում ալյումինը այրվում է։ Երբ այն այրվում է, բոցի չափը նվազում է, և, հետևաբար, այրվող կաթիլի չափը: Այրված մասնիկը երկար ժամանակ փայլում է։

Նկարագրված մեխանիզմի համաձայն այրվող մասնիկի փայլի գոտու չափը փոխելը բարդ է (նկ. 2.7): Բոցավառումից հետո արժեքը r sv / ռ 0-ն արագ (-0,1 ms-ում) հասնում է իր առավելագույն արժեքին (հատված աբ): Հետագայում, այրման առաջին փուլի հիմնական ժամանակաշրջանում, հարաբերակցությունը r sv / r 0-ը մնում է հաստատուն (հատված bw): Երբ մագնեզիումի այրումը ավարտվում է, r cw / r 0-ը նվազում է մինչև նվազագույնը (կետ Գ),և այնուհետև ալյումինի այրման սկիզբով այն մեծանում է (հատված գդ): Վերջապես, բայց այնքանով, որքանով ալյումինը այրվում է r sv / ռ 0-ը միապաղաղ նվազում է (հատված դե) ձևավորված օքսիդի չափին համապատասխանող վերջնական արժեքին.

Բրինձ. 2.7.:

1 - խառնուրդ 30% Al + 70% Mg, օդ; 2 - խառնուրդ 30% A1 + 70% Mg, խառնուրդ 15% O2 + 85% Ar; 3 - խառնուրդ 50% A1 + 50% Mg, օդ

Ալյումին-մագնեզիումային համաձուլվածքների այրման գործընթացի մեխանիզմը և պարամետրերը զգալիորեն կախված են համաձուլվածքի բաղադրությունից։ Համաձուլվածքում մագնեզիումի պարունակության նվազմամբ, այրման առաջին փուլի ընթացքում փայլի գոտու չափը և այս փուլի տևողությունը նվազում է: Երբ համաձուլվածքում մագնեզիումի պարունակությունը 30%-ից պակաս է, գործընթացը մնում է երկաստիճան, բայց դառնում է ընդհատվող։ Առաջին փուլի վերջում փայլի գոտին նվազում է մինչև բուն մասնիկի չափը, այրման գործընթացը դադարում է, և ալյումինը այրվում է միայն մասնիկը նորից բռնկվելուց հետո: Այն մասնիկները, որոնք նորից չեն բռնկվում, խոռոչ, ծակոտկեն օքսիդի պատյաններ են, որոնք պարունակում են չայրված ալյումինի կաթիլներ ներսում:

Մասնիկների այրման ժամանակի կախվածությունը դրանց սկզբնական տրամագծից արտահայտվում է հետևյալ էմպիրիկ բանաձևերով.

Ալյումին-մագնեզիումի համաձուլվածքների այրումը թթվածնի և արգոնի խառնուրդներում, ջրային գոլորշիներում և ածխաթթու գազում:

Թթվածին-արգոն խառնուրդներում ալյումին-մագնեզիումի համաձուլվածքների մասնիկների այրման բնույթը նույնն է, ինչ օդում։ Թթվածնի պարունակության նվազմամբ մագնեզիումի այրման ժամանակ լյումինեսցենտային գոտու չափը նկատելիորեն նվազում է: 50% A1 + 50% Mg համաձուլվածքի մասնիկների այրման ժամանակի կախվածությունը մասնիկների չափից և խառնուրդում թթվածնի պարունակությունից ծավալային տոկոսով արտահայտվում է բանաձևով.

Գոլորշու մեջ համաձուլվածքների այրումը զգալիորեն տարբերվում է (նկ. 2.8): Առաջին փուլում ձևավորված օքսիդ թաղանթը քայքայվում է ջրածնի կողմից, և մասնիկը ստանում է մարջանի տեսք։ Մարջանում մնացած ալյումինը բոցավառվում է առաջին փուլի ավարտից ընդամենը 1-10 ms հետո։ Գործընթացի այս դադարը բնորոշ է ցանկացած կազմի համաձուլվածքների համար։

Բրինձ. 2.8. Ալյումին-մագնեզիումի համաձուլվածքի մասնիկների այրումը (50:50) գնդաձև(ա) և սխալ(բ) ձևավորվում է ջրի գոլորշիներում նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում.

1 - բնօրինակ մասնիկ; 2 - բոցավառումից առաջ մասնիկ; 3 - մագնեզիումի այրում; 4 - ալյումինի այրում; 5 - մասնիկից հետո ձևավորված մարջան

Երբ ալյումին-մագնեզիումի համաձուլվածքները այրվում են ածխածնի երկօքսիդի մեջ, մասնիկից դուրս է այրվում միայն մագնեզիումը, որից հետո այրման գործընթացը դադարում է։

Ալյումին-մագնեզիումի համաձուլվածքների այրումը բարձր ջերմաստիճանի կրակի մեջ

Ասեղի ծայրին տնկված մասնիկի տակ բարձր ջերմաստիճանում մետաղական մասնիկների այրումն ուսումնասիրելու համար սեղմված գնդիկ է այրվել ամոնիումի պերքլորատի և ուրոտրոպինի խառնուրդներից՝ ունենալով 2500, 2700 և 3100 Կ այրման հաշվարկված ջերմաստիճան։

Այս պայմաններում ալյումին-մագնեզիումի համաձուլվածքների մասնիկների այրումը, որպես կանոն, տեղի է ունենում պայթյունով։ Պայթյունը բնորոշ է բոլոր կոմպոզիցիաների մասնիկներին։ Պայթյունի արդյունքում ձևավորվում է շիկացման զգալի գոտի, որը գոլորշի փուլային այրման տարածվածության նշան է։ Այրվող մասնիկի լուսանկարները այրման սկզբում (նկ. 2.9, ա) ցույց տալ, որ տարասեռ ռեակցիաներ են տեղի ունենում օքսիդի թաղանթի ողջ մակերեսի վրա: Տարասեռ ռեակցիաների ջերմության պատճառով տեղի է ունենում մետաղի բուռն գոլորշիացում (նկ. 2.9, բ), նպաստելով օքսիդի պատյան պատռվելուն և չգոլորշիացված կաթիլների ցողմանը (նկ. 2.9, v).

Բրինձ. 2.9. 95% համաձուլվածքի մասնիկի այրում Ալ 5% Mg օքսիդացող բոցի մեջ (ջերմաստիճանը 2700 K).

ա- այրման սկզբնական փուլը; բ- ստացիոնար այրում; v- բաժանվելով

Ըստ BG Lrabey-ի, SESalibekov-ի և Յու.Վ.Լենինսկու, ալյումին-մագնեզիումի համաձուլվածքների մասնիկների ջախջախումը պայմանավորված է մագնեզիումի և ալյումինի եռման կետերի շատ մեծ տարբերությամբ, ինչի արդյունքում մագնեզիումի եռումը, երբ մասնիկը գտնվում է բարձր ջերմաստիճանի գոտում պայթուցիկ է և հանգեցնում է մնացած ալյումինի մանրացմանը։ 2500 Կ ջերմաստիճանն արդեն բավարար է պայթուցիկ այրման առաջացման համար, ինչը միանգամայն բնական է, քանի որ այս ջերմաստիճանը գերազանցում է երկու բաղադրիչների եռման կետը:

• Արաբեյ Բ.Գ., Սալիբեկով Ս.Է., Լևինսկի Յու.Վ.Մետաղական փոշու բռնկման և այրման որոշ բնութագրեր // Փոշի մետալուրգիա. 1964. No 3. S. 109-118.

Ալյումին -այրվող մետաղ, ատոմային քաշը 26,98; խտությունը 2700 կգ / մ 3, հալման կետը 660,1 ° C; եռման կետ 2486 ° C; այրման ջերմություն -31087 կՋ / կգ: Ալյումինի բեկորները և փոշին կարող են բռնկվել ցածր կալորիականությամբ բռնկման աղբյուրների տեղական ազդեցության ներքո (լուցկու բոց, կայծ և այլն): Երբ ալյումինի փոշին, չիպսերը, փայլաթիթեղը փոխազդում են խոնավության հետ, առաջանում է ալյումինի օքսիդ և մեծ քանակությամբ ջերմություն է արտազատվում, ինչը հանգեցնում է դրանց ինքնաբուխ այրման, երբ դրանք կուտակվում են կույտերում: Այս գործընթացին նպաստում է այդ նյութերի յուղերով աղտոտումը: Ալյումինի փոշու խոնավության հետ փոխազդեցության ժամանակ ազատ ջրածնի արտազատումը հեշտացնում է դրա պայթյունը։ Ալյումինի փոշու նմուշի ինքնայրման ջերմաստիճանը 27 մկմ 520 ° C ցրվածությամբ; մխացող ջերմաստիճանը 410 ° C; բոցի տարածման ստորին կոնցենտրացիայի սահմանը 40 գ / մ 3 է; առավելագույն պայթյունի ճնշում 1,3 ՄՊա; ճնշման բարձրացման արագությունը՝ միջինը 24,1 ՄՊա/վ, առավելագույնը՝ 68,6 ՄՊա/վ: Սահմանափակող թթվածնի կոնցենտրացիան, որի դեպքում բացառվում է օդային կախոցի բռնկումը էլեկտրական կայծից, կազմում է ծավալի 3%-ը: Նստած փոշին հրդեհավտանգ է: Ինքնայրման ջերմաստիճանը 320 ° C: Ալյումինը հեշտությամբ փոխազդում է սենյակային ջերմաստիճանում ալկալիների և ամոնիակի ջրային լուծույթների հետ ջրածնի էվոլյուցիայի հետ: Ալյումինի փոշին ալկալային ջրային լուծույթի հետ խառնելը կարող է պայթյուն առաջացնել: Ուժեղ արձագանքում է բազմաթիվ մետալոիդների հետ։ Ալյումինի բեկորները այրվում են, օրինակ, բրոմում` առաջացնելով ալյումինի բրոմիդ: Ալյումինի փոխազդեցությունը քլորի և բրոմի հետ տեղի է ունենում սենյակային ջերմաստիճանում, յոդի հետ՝ տաքացնելիս: Երբ ջեռուցվում է, ալյումինը միանում է ծծմբի հետ։ Եթե ​​ալյումինի փոշին լցվում է եռացող ծծմբի գոլորշու մեջ, ապա ալյումինը բռնկվում է։ Մանր աղացած ալյումինը փոխազդում է հալոգենացված ածխաջրածինների հետ; առկա է փոքր քանակությամբ ալյումինի քլորիդում (առաջանում է այս ռեակցիայի ընթացքում) գործում է որպես կատալիզատոր՝ արագացնելով ռեակցիան, որոշ դեպքերում հանգեցնելով պայթյունի: Այս երևույթը նկատվում է, երբ ալյումինի փոշին տաքացնում են մեթիլքլորիդով, ածխածնի տետրաքլորիդով, քլորոֆորմի և ածխածնի տետրաքլորիդի խառնուրդով մինչև մոտ 150 °C ջերմաստիճան:

Ալյումինը որպես կոմպակտ նյութ չի փոխազդում ածխածնի տետրաքլորիդի հետ: Ալյումինի փոշու խառնումը որոշ քլորացված ածխաջրածինների և ալկոհոլի հետ առաջացնում է խառնուրդի ինքնաբուխ բռնկում: Ալյումինի փոշու խառնուրդը պղնձի օքսիդի, արծաթի օքսիդի, կապարի օքսիդի և հատկապես կապարի երկօքսիդի հետ պայթուցիկ այրվում է: Ամոնիումի նիտրատի, ալյումինի փոշու խառնուրդը ածխի կամ նիտրոմիացությունների հետ պայթուցիկ է։ Մարման միջոցներ՝ չոր ավազ, կավահող, մագնեզիտի փոշի, ասբեստի ծածկոց: Մի օգտագործեք ջուր կամ կրակմարիչներ:

Իր մաքուր տեսքով ալյումինը բնության մեջ չի հանդիպում, քանի որ այն շատ արագ օքսիդանում է մթնոլորտային թթվածնով ուժեղ օքսիդ թաղանթների ձևավորմամբ, որոնք պաշտպանում են մակերեսը հետագա փոխազդեցությունից:

Որպես կառուցվածքային նյութ, սովորաբար օգտագործվում է ոչ թե մաքուր ալյումին, այլ դրա վրա հիմնված տարբեր համաձուլվածքներ, որոնք բնութագրվում են բավարար ամրության, լավ ճկունության, շատ լավ եռակցման և կոռոզիոն դիմադրության համադրությամբ: Բացի այդ, այս համաձուլվածքները բնութագրվում են բարձր թրթռումային դիմադրությամբ:

Դիլդինա Ջուլիա

Բոցը կարող է ունենալ այլ գույն, ամեն ինչ կախված է միայն դրան ավելացված մետաղի աղից։

Բեռնել:

Նախադիտում:

MAOU SOSH № 40

Թեմա

Ֆլեյմի գունավորումը՝ որպես անալիտիկ քիմիայի մեթոդներից մեկը։

Դիլդին Յուդիա,

9գ դաս, MAOU SOSH No 40

Վերահսկիչ:

Գուրկինա Սվետլանա Միխայլովնա,

Կենսաբանության և քիմիայի ուսուցիչ.

Պերմ, 2015 թ

1. Ներածություն.
2. Գլուխ 1 Անալիտիկ քիմիա.
3. Գլուխ 2 Անալիտիկ քիմիայի մեթոդներ.
4. Գլուխ 3 Բոցի գունավորման ռեակցիաները:
5. Եզրակացություն.

Ներածություն.

Վաղ մանկությունից ես հիացած էի քիմիական գիտնականների աշխատանքով։ Նրանք կարծես կախարդներ լինեին, ովքեր, սովորելով բնության որոշ թաքնված օրենքներ, անում էին անհայտը: Այս կախարդների ձեռքում նյութերը փոխեցին գույնը, բռնկվեցին, տաքացան կամ սառչեցին, պայթեցին: Երբ եկա քիմիայի դասերին, վարագույրը սկսեց բարձրանալ, և ես սկսեցի հասկանալ, թե ինչպես են տեղի ունենում քիմիական գործընթացները։ Քիմիայի դասընթացը, որն ավարտեցի, ինձ չբավականացրեց, ուստի որոշեցի աշխատել նախագծի վրա։ Ես ուզում էի, որ թեման, որի վրա աշխատում եմ, բովանդակալից լիներ, օգներ ինձ ավելի լավ պատրաստվել քիմիայի քննությանը և բավարարեի գեղեցիկ ու վառ արձագանքների իմ փափագը:

Մենք ուսումնասիրում ենք բոցի գունավորումը մետաղական իոններով տարբեր գույներով նույնիսկ քիմիայի դասերին, երբ անցնում ենք ալկալիական մետաղների միջով։ Երբ ինձ հետաքրքրեց այս թեման, պարզվեց, որ այս դեպքում այն ​​ամբողջությամբ չի բացահայտվել։ Որոշեցի ավելի մանրամասն ուսումնասիրել այն։

Թիրախ: Այս աշխատանքի օգնությամբ ես ուզում եմ սովորել, թե ինչպես կարելի է որոշել որոշ աղերի որակական բաղադրությունը։

Առաջադրանքներ.

1. Ծանոթացեք անալիտիկ քիմիայի հետ.
2. Ուսումնասիրեք անալիտիկ քիմիայի մեթոդները և ընտրեք իմ աշխատանքին ամենահարմարը:
3. Փորձի օգնությամբ որոշեք, թե որ մետաղն է աղի մաս։

Գլուխ 1.

Անալիտիկ քիմիա.

Անալիտիկ քիմիա -քիմիայի մի ճյուղ, որն ուսումնասիրում է նյութերի քիմիական բաղադրությունը և մասամբ կառուցվածքը։

Այս գիտության նպատակն է որոշել նյութերի բաղադրությունը կազմող քիմիական տարրերը կամ տարրերի խմբերը։

Նրա ուսումնասիրության առարկան վերլուծության առկա մեթոդների կատարելագործումն ու մշակումն է, դրանց գործնական կիրառման հնարավորությունների որոնումը, վերլուծական մեթոդների տեսական հիմքերի ուսումնասիրությունը։

Կախված մեթոդների առաջադրանքից՝ տարբերակում են որակական և քանակական վերլուծությունները։

1. Որակական վերլուծություն - քիմիական, ֆիզիկաքիմիական և ֆիզիկական մեթոդների մի շարք, որոնք օգտագործվում են անալիտը կամ նյութերի խառնուրդը կազմող տարրերը, ռադիկալները և միացությունները հայտնաբերելու համար: Որակական վերլուծության մեջ կարելի է օգտագործել հեշտությամբ կատարվող, բնորոշ քիմիական ռեակցիաներ, որոնցում կարելի է դիտարկել գույնի տեսքը կամ անհետացումը, նստվածքի տեղումները կամ տարրալուծումը, գազի ձևավորումը և այլն: Նման ռեակցիաները կոչվում են որակական և օգնությամբ. դրանք հեշտությամբ կարելի է ստուգել նյութի բաղադրությունը:

Որակական անալիզն առավել հաճախ կատարվում է ջրային լուծույթներում։ Այն հիմնված է իոնային ռեակցիաների վրա և թույլ է տալիս հայտնաբերել այնտեղ պարունակվող նյութերի կատիոնները կամ անիոնները։ Այս վերլուծության հիմնադիրը համարվում է Ռոբերտ Բոյլը։ Նա ներկայացրեց քիմիական տարրերի այս հասկացությունը որպես բարդ նյութերի չքայքայվող հիմնական մասեր, որից հետո համակարգեց իր ժամանակին հայտնի բոլոր որակական ռեակցիաները։

1. Քանակական վերլուծություն - քիմիական, ֆիզիկաքիմիական և ֆիզիկական մեթոդների մի շարք՝ կազմող բաղադրիչների հարաբերակցությունը որոշելու համար.

անալիտ. Սրա արդյունքներից կարելի է որոշել հավասարակշռության հաստատունները, լուծելիության արտադրանքները, մոլեկուլային և ատոմային զանգվածները։ Նման վերլուծությունն ավելի դժվար է կատարել, քանի որ այն պահանջում է ճշգրիտ և ավելի քրտնաջան մոտեցում, հակառակ դեպքում արդյունքները կարող են մեծ սխալներ տալ, և աշխատանքը կնվազեցվի զրոյի:

Սովորաբար քանակական վերլուծությանը նախորդում է որակական վերլուծությունը:

Գլուխ 2.

Քիմիական վերլուծության մեթոդներ.

Քիմիական անալիզի մեթոդները բաժանված են 3 խմբի.

1. Քիմիական մեթոդներքիմիական ռեակցիաների հիման վրա:

Այս դեպքում վերլուծության համար կարող են օգտագործվել միայն այն ռեակցիաները, որոնք ուղեկցվում են տեսողական արտաքին էֆեկտով, օրինակ՝ լուծույթի գույնի փոփոխություն, գազերի արտազատում, տեղումների կամ նստվածքների տարրալուծում և այլն։ ծառայում են որպես վերլուծական ազդանշաններ այս դեպքում: Տեղի ունեցող քիմիական փոփոխությունները կոչվում են անալիտիկ ռեակցիաներ, իսկ այն նյութերը, որոնք առաջացնում են այդ ռեակցիաները՝ քիմիական ռեագենտներ։

Բոլոր քիմիական մեթոդները բաժանված են երկու խմբի.

1. Ռեակցիան իրականացվում է լուծույթով, այսպես կոչված, «թաց եղանակով»։
2. Անալիզի կատարման մեթոդը պինդ նյութերով առանց լուծիչների օգտագործման, նման մեթոդը կոչվում է «չոր ճանապարհ»։ Այն բաժանվում է պիրոքիմիական վերլուծության և քսման վերլուծության: ժամըպիրոքիմիական անալիզ ևՓորձարկման նյութը տաքացվում է գազի այրիչի բոցի մեջ: Այս դեպքում մի շարք մետաղների ցնդող աղերը (քլորիդներ, նիտրատներ, կարբոնատներ) կրակին որոշակի գույն են հաղորդում։ Պիրոտեխնիկական վերլուծության մեկ այլ մեթոդ գունավոր մարգարիտներ (ակնոցներ) ստանալն է: Մարգարիտ ստանալու համար աղերը և մետաղների օքսիդները միաձուլվում են նատրիումի տետրաբորատի (Na2 B4O7 «10H2O) կամ նատրիումի ամոնիումի հիդրոֆոսֆատի (NaNH4HP04 4H20) հետ և նկատվում է ստացված բաժակների (մարգարիտների) գույնը։
3. Քսելու մեթոդառաջարկվել է 1898 F.M. Flavitsky. Պինդ փորձարկման նյութը տրորվում է պինդ ռեագենտով, մինչդեռ արտաքին ազդեցությունը նկատվում է: Օրինակ՝ ամոնիումի թիոցիանատով կոբալտի աղերը կարող են կապույտ երանգավորում տալ։

1. Ֆիզիկական մեթոդներով վերլուծելիսուսումնասիրել նյութի ֆիզիկական հատկությունները գործիքների միջոցով՝ առանց քիմիական ռեակցիաների դիմելու։ Ֆիզիկական մեթոդները ներառում են սպեկտրային անալիզ, լյումինեսցենտություն, ռենտգենյան դիֆրակցիա և վերլուծության այլ մեթոդներ:
2. Օգտագործելով ֆիզիկական և քիմիական մեթոդներուսումնասիրել ֆիզիկական երևույթները, որոնք տեղի են ունենում քիմիական ռեակցիաներում. Օրինակ՝ գունաչափական մեթոդում գույնի ինտենսիվությունը չափվում է՝ կախված նյութի կոնցենտրացիայից, հաղորդիչ վերլուծության ժամանակ չափվում է լուծույթների էլեկտրական հաղորդունակության փոփոխությունը։

Գլուխ 3.

Լաբորատոր աշխատանք.

Բոցի գունավորման ռեակցիաներ.

Թիրախ: Ուսումնասիրել սպիրտային լամպի բոցի գունավորումը մետաղական իոններով։

Իմ աշխատանքում ես որոշեցի օգտագործել մետաղի իոններով բոցի գունավորման պիրոտեխնիկական վերլուծության մեթոդը։

Փորձարկման նյութեր.մետաղական աղեր (նատրիումի ֆտորիդ, լիթիումի քլորիդ, պղնձի սուլֆատ, բարիումի քլորիդ, կալցիումի քլորիդ, ստրոնցիումի սուլֆատ, մագնեզիումի քլորիդ, կապարի սուլֆատ):

Սարքավորումներ: ճենապակյա բաժակներ, էթիլային սպիրտ, ապակե ձող, խտացված աղաթթու։

Աշխատանքն իրականացնելու համար էթիլային սպիրտի մեջ աղի լուծույթ պատրաստեցի, ապա վառեցի։ Մի քանի անգամ անցկացրեցի իմ փորձը, վերջին փուլում ընտրվեցին լավագույն նմուշները, որից հետո պատրաստեցինք տեսահոլովակ։

Եզրակացություններ.

Շատ մետաղների ցնդող աղերը բոցը գունավորում են տարբեր գույներով, որոնք բնորոշ են այդ մետաղներին: Գույնը կախված է ազատ մետաղների շիկացած գոլորշիներից, որոնք ստացվում են աղերի ջերմային տարրալուծման արդյունքում, երբ դրանք մտցվում են այրիչի բոցի մեջ։ Իմ դեպքում այդպիսի աղերը նատրիումի ֆտորիդն ու լիթիումի քլորիդն էին, դրանք վառ հագեցած գույներ էին տալիս։

Եզրակացություն.

Քիմիական վերլուծությունը մարդկանց կողմից օգտագործվում է շատ ոլորտներում, մինչդեռ քիմիայի դասերին մենք ծանոթանում ենք այս բարդ գիտության միայն մի փոքր տարածքի հետ: Պիրոքիմիական վերլուծության մեջ օգտագործվող տեխնիկան օգտագործվում է որակական վերլուծության մեջ՝ որպես նախնական թեստ՝ պինդ նյութերի խառնուրդի վերլուծության կամ ստուգման ռեակցիաների ժամանակ։ Որակական վերլուծության մեջ «չոր» ռեակցիաները խաղում են միայն օժանդակ դեր, դրանք սովորաբար օգտագործվում են որպես առաջնային թեստեր և ստուգման ռեակցիաներ։

Բացի այդ, այդ ռեակցիաները մարդիկ օգտագործվում են այլ ոլորտներում, օրինակ՝ հրավառության մեջ: Ինչպես գիտենք, հրավառությունը տարբեր գույների և ձևերի դեկորատիվ լույսեր են, որոնք ստացվում են պիրոտեխնիկական կոմպոզիցիաների այրմամբ։ Այսպիսով, պիրոտեխնիկայի հրավառության բաղադրությանը ավելացվում են տարբեր այրվող նյութեր, որոնց թվում լայնորեն ներկայացված են ոչ մետաղական տարրերը (սիլիցիում, բոր, ծծումբ): Բորի և սիլիցիումի օքսիդացման գործընթացում մեծ քանակությամբ էներգիա է արտազատվում, բայց գազային արտադրանքները չեն ձևավորվում, հետևաբար այդ նյութերն օգտագործվում են հետաձգված գործողության ապահովիչներ պատրաստելու համար (որոշ ժամանակում այլ միացություններ բռնկելու համար): Շատ խառնուրդներ ներառում են օրգանական ածխածնային նյութեր: Օրինակ՝ փայտածուխ (օգտագործվում է սև փոշու, հրավառության արկերի մեջ) կամ շաքարավազ (ծխի նռնակներ): Օգտագործվում են քիմիապես ակտիվ մետաղներ (ալյումին, տիտան, մագնեզիում), որոնց այրումը բարձր ջերմաստիճանում վառ լույս է տալիս։ Նրանք սկսեցին օգտագործել այս գույքը հրավառություն սկսելու համար։

Աշխատանքի ընթացքում ես հասկացա, թե որքան դժվար և կարևոր է աշխատել նյութերի հետ, ամեն ինչ չէ, որ լիովին հաջողված էր, ինչպես ես կցանկանայի։ Որպես կանոն, քիմիայի դասերին բավարար պրակտիկա չի լինում, ինչի շնորհիվ տեսական հմտություններ են կիրառվում։ Նախագիծն օգնեց ինձ զարգացնել այս հմտությունը: Բացի այդ, մեծ հաճույքով դասընկերներիս ծանոթացրի աշխատանքիս արդյունքներին։ Սա օգնեց նրանց համախմբել իրենց տեսական գիտելիքները: