Leáphointe luaidhe

1. Tabhairt isteach

1.1 Cad é luaidhe?

Bheith i gceannas ar, leis an tsiombail cheimiceach Pb (díorthaithe óna ainm Laidine bheith i gceannas ar) agus uimhir adamhach 82, Is dlúth é, bog, Miotal iar-aistrithe intuargainte.

Tá luster bluish-bán ar leith aige nuair a ghearrann sé úrnua, Cé go n -ocsaídíonn sé go tapa ar dhromchla liath dull in aer comhthimpeallach.

Le meáchan adamhach de 207.2 g/mol, Tá luaidhe ar cheann de na heilimintí cobhsaí is troime agus tá dlús de 11.34 g/cm³ - Ceathrúna a mhúnlaigh a úsáid as 9,000 cinn, ó chórais pluiméireachta ársa go teicneolaíochtaí ceallraí nua -aimseartha.

1.2 An leáphointe luaidhe

Is é an leáphointe luaidhe 327.46°C (621.43° f) ag brú caighdeánach atmaisféarach (1 Atm).

Sainmhíníonn an mhaoin theirmeach chriticiúil seo an chaoi a n -iompraíonn luaidhe i bpróisis thionsclaíocha, taighde eolaíoch, agus iarratais laethúla.

Murab ionann agus miotail so -ghalaithe ar nós Mearcair (atá leachtach ag teocht an tseomra) nó miotail teasfhulangacha cosúil le tungstain (leá ag 3,422 ° C.), Tá an luaidhe suite i lár -talamh - leáite go heaspa le leá i bhfoirnéisí tionsclaíocha fós cobhsaí faoin gcuid is mó de na coinníollacha comhthimpeallacha.

1.3 Cén fáth a gcaithfimid a bheith ar an eolas faoi leáphointe an luaidhe?

Tá tuiscint leáphointe an luaidhe riachtanach ar thrí phríomhchúiseanna:

1. Optamú Próiseas Tionscail: Bíonn monaróirí ag brath ar na sonraí seo chun foirnéisí a dhearadh, múnlaí réitigh, agus prótacail sábháilteachta le haghaidh leá agus múnlú luaidhe.
2. Bunús Eolaíochta Ábhar: Tugann sé léargas ar nascadh adamhach, Aistrithe Céim, agus iompar cóimhiotail - eolas feadóige chun ábhair nua a fhorbairt.
3. Sábháilteacht agus comhlíonadh comhshaoil: A fhios agam nuair a luann luaidhe luaidhe (thart ar 500 ° C.) cuidíonn sé le rioscaí sláinte a mhaolú ó nochtadh múiche tocsaineach, príomhábhar imní i dtionscail cosúil le hathchúrsáil ceallraí.

2. Airíonna bunúsacha luaidhe

2.1 Airíonna fisiceacha agus ceimiceacha luaidhe

Airíonna Fisiceacha:

Airíonna ceimiceacha:

• Friotaíocht Creimthe: Cruthaíonn sé ciseal ocsaíde cosanta (Pbós) san aer, ag déanamh frithsheasmhach in uisce agus aigéid lag é.
• Imoibríocht le haigéid: Imoibríonn sé le haigéad nítreach chun níotráit luaidhe a fhoirmiú ach seasann sé d'aigéid sulfarach agus hidreaclóracha ag teocht an tseomra.
• Tocsaineacht: Tá gach comhdhúil luaidhe tocsaineach; Is féidir le hionghabháil nó ionanálú a bheith ina chúis le néareolaíoch, duáin, agus damáiste cardashoithíoch.

2.2 Struchtúr adamhach agus a éifeacht ar leáphointe

Struchtúr adamhach an luaidhe - a bhfuil ga mór adamhach air (175 in.) agus fuinneamh ianúcháin réasúnta íseal (715 kj/mol)—Tá nascadh i nascadh miotalach lag.

Ina staid sholadach, Socraíonn adaimh luaidhe i laitíse CCFG, i gcás ina gcoinníonn leictreoin dí -ocsaíd gach adamh gach adamh.

An fuinneamh a theastaíonn chun na bannaí lag miotalacha seo a bhriseadh (eantalpacht comhleá: 4.77 kj/mol) tá sé i bhfad níos ísle ná mar atá i miotail trasdula mar iarann (13.8 kj/mol), Ag míniú pointe leá íseal an luaidhe.

2.3 Comparáid le miotail eile

Cuireann leáphointe an luaidhe é mar dhroichead idir miotail leáite íseal cosúil le stáin agus miotail struchtúracha ard-leáite cosúil le hiarann, a dhéanamh oiriúnach d'iarratais a éilíonn inobantacht agus cobhsaíocht theirmeach measartha araon.

3. Leáphointe luaidhe

3.1 Cad é an leáphointe luaidhe?

Mar a bunaíodh, leánn luaidhe íon ag 327.46°C.

Tá an luach seo caighdeánaithe ag eagraíochtaí cosúil leis an American Society for Tástála agus Ábhair (ASTM) agus déantar tagairt dó sa scála teochta idirnáisiúnta (A-90) Mar phointe seasta sainmhínithe chun teirmiméadair a chalabrú.

Sonraí trasdula céimnithe:

• Soladach go leacht: Ag 327.46 ° C., Ionsúnn luaidhe teas chun fórsaí interatomic a shárú, ag aistriú ó laitíse dochta CCFG go struchtúr sreabhach ina mbogann adaimh níos mó faoi shaoirse.
• Athrú toirt: Tá luaidhe leachtach ~ 6% níos lú ná luaidhe sholadach, tréith choiteann i measc miotail (Seachas uisce, a leathnaíonn nuair a reoitear é).

3.2 Conas an leáphointe a thomhas

Modhanna saotharlainne:

1. Modh feadán ribeach:

• Tá méid beag púdair luaidhe pacáilte isteach i bhfeadán ribeach agus téitear é ag ráta rialaithe (10° C/min) Ag baint úsáide as gaireas leáphointe.
• Déantar an teocht ag a bhfuil an chéad titim de leacht le feiceáil a thaifeadadh mar an leáphointe.

2. Calorimetry scanadh difreálach (DSc):

• Tomhaiseann sé an sreabhadh teasa isteach i sampla nó amach as le linn athruithe céime. Léiríonn buaic sa chuar DSC an leáphointe, Cé go ríomhann an limistéar faoin mbuaic an eantalpacht comhleá.

Teicnící tionsclaíocha:

• Teirmeachúpla: Cuirtear teirmeachúpla platanam-rhodium nó nicil-chromóim isteach i mbreogáin luaidhe leáite le haghaidh monatóireachta teochta fíor-ama.
• Teirmeagrafaíocht infridhearg: Tomhaiseann braiteoirí neamhtheagmhála teochtaí dromchla na dtinní luaidhe le linn leá, aonfhoirmeacht a chinntiú i dtáirgí ar scála mór.

3.3 Tosca a théann i bhfeidhm ar leáphointe an luaidhe

1. Íonacht luaidhe

• Luaidhe íon (99.9%): Leánn go géar ag 327.46 ° C le híosmhéid superheating.
• Luaidhe impure:
• Eilimintí cóimhiotalacha: Stáin, antamón, nó cailciam níos ísle an leáphointe (e.g., 1% Laghdaíonn stáin i luaidhe leáphointe faoi ~ 10 ° C.).
• Truaillithe: Is féidir le leibhéil arda since nó iarainn leá ilchineálach a chruthú, is cúis le réigiúin soladacha nó leachtacha logánta.

2. Comhdhéanamh cóimhiotail

• Cóimhiotail eutectic: An leáphointe is ísle is féidir le haghaidh meascán. Mar shampla, Tá an córas luaidhe-stáin ina eutectic ag 61.9% Tin-38.1% luaidhe, leá ag 183°C—144 ° C níos ísle ná an luaidhe íon.
• Cóimhiotail tuaslagáin soladach: Cóimhiotail luaidhe-antamóin (e.g., 5% antamón) Leáigh pointí leá idir 300-320 ° C., Neart agus Castability a Chothromú.

3. Brú

Cé go bhfuil éifeacht neamhbhríoch ag brú faoi ghnáthchoinníollacha, tuarann ​​cothromóid Clausius-Clapeyron go n-ardaíonn brú méadaithe an leáphointe luaidhe ag ~ 0.01 ° C in aghaidh an 100 atmaisféar.

Ní bhaineann sé seo le formhór na n -iarratas ach tá sé i gceist i staidéir gheolaíocha ar chroílár an domhain, Sa chás go bhféadfadh brú mór tionchar a imirt ar iompraíocht chéim an luaidhe.

4. Iarratais leáphointe luaidhe a chur i bhfeidhm

4.1 Feidhmeanna tionsclaíocha luaidhe

a. Sádráil stáin agus táthú

Leáphointe íseal an luaidhe, In éineacht le hairíonna fliuchta na stáin, Díoltóirí luaidhe-stáin a rinne an caighdeán tionscail ar feadh na mblianta:

• Solder Eutectic (60% PB-40% SN): Leánn ag 190–220 ° C., Go hidéalach chun comhpháirteanna leictreacha a nascadh roimh ardú na rialachán saor ó luaidhe.
• Díoltóirí ardteochta (95% PB-5% SN): Leá ag 315 ° C., a úsáidtear in iarratais a éilíonn frithsheasmhacht in aghaidh rothaíocht theirmeach (e.g., leictreonaic na ngluaisteán).

Aistriú Nua-Aimseartha chuig Díoltóirí Saor ó Luaidhe: Mar gheall ar imní chomhshaoil, Úsáideann tionscail cóimhiotail copair stáin nó stáin-silver anois, Cé go bhfanann díoltóirí luaidhe-bhunaithe in iarratais ard-iontaofachta nideoige.

B. Déantúsaíocht ceallraí

Cadhnraí aigéad luaidhe, na cadhnraí athluchtaithe is coitianta, ag brath ar leáitheacht luaidhe le haghaidh táirgeadh greille:

1. Réitigh eangacháin: Luaidhe leáite (le cailciam 0.05–0.1% le haghaidh neart) déantar é a dhoirteadh i múnlaí chun greillí dearfacha agus diúltacha a chruthú.
2. Foirmiú pláta: Tá greillí brataithe le greamaigh luaidhe agus leigheas, leis an leáphointe ag cinntiú cobhsaíocht le linn oibriú ceallraí (de ghnáth <60°C).

4.2 Luaidhe i gCeardaíocht agus Úsáidí Artisan

a. Réitigh dealbhóireachta

Bhí an-tóir ar phointe leá íseal an luaidhe agus an t-inmharthanacht den scoth i gcás deilbh ar scála beag agus míreanna maisiúla:

• Réitigh céir caillte: Déantar luaidhe leáite a dhoirteadh i múnlaí ceirmeacha, Sonraí casta a ghabháil níos éasca ná miotail leáite níos airde cosúil le cré-umha.
• Déantáin stairiúla: Is minic a ionchorpraíodh Dealbha Rómhánacha agus Ornáidí Eaglais na Meánaoise.

B. Déantúsaíocht bréagán (Comhthéacs stairiúil agus nua -aimseartha)

• Úsáid stairiúil: Go dtí deireadh an 20ú haois, Caitheadh ​​luaidhe i saighdiúirí, pireabhacha, agus figurines mar gheall ar a chostas íseal agus a éascaíocht mhúnlaithe.
• Srianta nua -aimseartha: Rialacháin sábháilteachta (e.g., Cpsia sna Stáit Aontaithe.) tá toirmeasc orthu i bréagáin, miotail phlaisteacha nó neamhthocsaineacha mar since ina n-ionad.

4.3 Iarratais i Sciath Radaíochta agus Feistí Leighis

• Radaíocht sciath: Úsáidtear bileoga agus brící luaidhe soladacha i seomraí x-gha agus i saoráidí núicléacha mar gheall ar:
• Fanann siad soladach ag teocht an tseomra, Cosaint bhuan a sholáthar.
• Is féidir luaidhe leáite a dhoirteadh isteach i múnlaí saincheaptha le haghaidh riachtanais sciatha chasta (e.g., timpeall meaisíní MRI).
• Ionchlannáin Leighis (Stairiúil): San am atá caite, Baineadh úsáid as scragall luaidhe i bhfeidhmitheoirí teiripe radaíochta, Cé go bhfuil feistí nua -aimseartha i bhfabhar ábhair níos sábháilte mar chóimhiotail tungstain.

5. An eolaíocht taobh thiar de phointe leá luaidhe

5.1 Prionsabail teirmidinimice

Leá, nó Comhleá, is trasdul céim é arna rialú ag teirmidinimic:

• Athrú eantalpachta (ΔH): Dearfach le linn leá (ionsúir luaidhe 4.77 KJ/mol chun bannaí a bhriseadh).
• Athrú eantrópachta (ΔS): Méaduithe de réir mar a fhaigheann adaimh saoirse gluaiseachta sa stát leachtach (ΔS ≈ 15 J/mol · k le haghaidh luaidhe).
• Fuinneamh Saor ó Gibbs (Δg): ΔG = ΔH - TΔS. Tarlaíonn leá nuair a Δg = 0, atá ag 327.46 ° C., iarmhéideanna téarmaí eantalpachta agus eantrópachta.

5.2 Bannaí adamhacha i luaidhe agus a ról i leá

Tá bannaí miotalacha luaidhe níos laige ná iad siúd i miotail trasdula mar gheall ar:

1. Ga adamhach mór: Tá leictreoin níos faide ón núicléas, tarraingt leictreastatach a laghdú.
2. Sliogáin leictreon líonta: Leictreoin Valence Luaidhe (6s²6p²) níos lú díláraithe ná i miotail D-bloc, as a leanann idirghníomhaíochtaí farraige leictreon níos laige.

Le linn leá, Sáraíonn fuinneamh teirmeach na bannaí lag seo, ag ceadú don laitíse CCFG díscaoileadh i struchtúr leachtach neamhord.

5.3 Comparáid idir an próiseas leáite luaidhe le miotail eile

Tá próiseas leá an luaidhe réasúnta simplí i gcomparáid le hiarann, a ndéantar athruithe ar struchtúr criostail iolrach (ferritic go austenitic) Sula Leáigh.

6. Cóimhiotail luaidhe agus a gcuid pointí leáite

6.1 Cóimhiotail luaidhe choitianta

a. Cóimhiotail luaidhe-stin

• 60/40 Sásamh: 60% Pb, 40% SNE; leáphointe 190–220 ° C..
• 50/50 Sásamh: 50% Pb, 50% SNE; leáphointe 215–230 ° C. (raon leá níos leithne le haghaidh inoibritheachta méadaithe).

B. Cóimhiotail luaidhe-antamóin

• Miotal Babbitt: 85% Pb, 10% Sb, 5% SNE; Leáphointe 240–280 ° C.. Úsáidte le haghaidh líneálacha imthacaí mar gheall ar fhrithchuimilt íseal agus dea -chastability.
• Greillí ceallraí: 94–97% PB, 3–6% SB; leáphointe ~ 310 ° C.. Neartaíonn Antimony an eangach gan an leáphointe a ardú go suntasach.

c. Cóimhiotail luaidhe-cailciam

• 99.9% Pb, 0.1% Caoiseach: Leáphointe ~ 325 ° C.. Feabhsaíonn cailciam friotaíocht creimthe i ngreillí ceallraí agus an leáphointe a choinneáil gar do luaidhe íon.

6.2 Conas a athraíonn cóimhiotail an leáphointe luaidhe

• Éifeacht eutectic: An dara miotal a chur leis (e.g., stáin) in ann comhdhéanamh eutectic a chruthú le leáphointe níos ísle ná ceachtar miotail íon.
• Cruan tuaslagáin soladach: Eilimintí cosúil le antamón a chuireann isteach ar laitíse luaidhe, Éilíonn níos mó fuinnimh leá, dá bhrí sin ag méadú beagán an leáphointe (e.g., 5% Ardaíonn SB pointe leáite faoi ~ 15 ° C.).
• Comhdhúile idirmheánacha: I gcóimhiotail luaidhe-stáin thar an gcomhdhéanamh eutectic, Céimeanna idirmheánacha cosúil le foirm PBSN, raon teochtaí leá a chruthú (leá slushy).

6.3 Iarratais ar chóimhiotail luaidhe bunaithe ar leáphointe

7. Ceisteanna coitianta (Ceisteanna CCanna)

C1: In ann leá luaidhe in oigheann tí?

A: Níl. Is iondúil go n -uasmhéadaíonn oighinn tí ag 250-275 ° C., i bhfad faoi bhun leáphointe 327.46 ° C.

Éilítear ar fhoirnéisí tionsclaíocha nó téitheoirí breogán luaidhe a leá.

C2: Cén fáth a bhfuil leáphointe níos ísle ag an luaidhe ná alúmanam?

A: Tá ga adamhach níos lú ag alúmanam agus nascadh miotalach níos láidre mar gheall ar a dhlús leictreon valence níos airde (3 leictreoin valence vs. luaidhe 4, Ach níos delocalized in alúmanam), Éilíonn níos mó fuinnimh leá (660.32° C vs. 327.46°C).

C3: An bhfuil luaidhe leáite contúirteach le láimhseáil?

A: Tá. Is féidir le luaidhe leáite dónna tromchúiseacha a chur faoi deara ar theagmháil agus scaoileann sé gaile tocsaineacha os cionn 500 ° C..

Úsáid PPE atá frithsheasmhach in aghaidh teasa i gcónaí, lámhainní san áireamh, Sciatha Aghaidh, agus riospróirí, I gceantair atá aeráilte go maith.

C4: Cén tionchar a bhíonn ag leáphointe an luaidhe ar a athchúrsáil?

A: Simplíonn pointe leáphointe an luaidhe athchúrsáil - leáitear luaidhe srap i bhfoirnéisí (go minic ag 400-500 ° C.), scagtha chun eisíontais a bhaint, agus athmhúnlú isteach i dtinní.

Déanann an próiseas seo atá tíosach ar fhuinneamh ceann de na miotail is mó athchúrsáilte (95% Ráta athchúrsála do chadhnraí).

C5: An bhfuil aon chóimhiotail luaidhe ann a leá os cionn 400 ° C.?

A: Tá. Is féidir le cóimhiotail le tiúchain arda de mhiotail ard-leáite cosúil le copar nó nicil a bheith níos mó ná 400 ° C..

Mar shampla, cóimhiotal copair luaidhe (10% Cu) féadfaidh sé thart ar 450 ° C a leá, Cé go bhfuil cóimhiotail den sórt sin annamh mar gheall ar nádúr íseal leáite luaidhe.

C6: Cén fáth a liostálann roinnt foinsí pointí leá beagán difriúil le haghaidh luaidhe?

A: Mionathruithe (± 0.1 ° C.) is féidir teacht ar dhifríochtaí i mbrú (e.g., airde) nó íonacht.

Tuairiscítear luachanna caighdeánacha ag 1 ATM agus 99.99% íona.

8. Conclúid

Is tréith shainiúil é leáphointe an luaidhe de 327.46 ° C a mhúnlaigh a ról i stair an duine, Ó sibhialtachtaí ársa go tionscal nua -aimseartha.

Tá an mhaoin seo - fréamhaithe ina struchtúr adamhach agus ina nascadh miotalach - in ann raon leathan feidhmeanna a chur in iúl, ó shádráil íogair go sciath láidir radaíochta, Cé go bhfuil dúshláin ann maidir le sábháilteacht agus inbhuanaitheacht.

Agus muid ag bogadh i dtreo todhchaí níos glaise, Tá tuiscint níos mó fós ar leáphointe an luaidhe, roghanna eile saor ó luaidhe a fhorbairt, nó a chinntiú go gcomhlíontar rialacháin chomhshaoil ​​dochta.

Is teist é scéal an luaidhe ar conas is féidir le maoin fhisiciúil amháin nuálaíocht a thiomáint, Sainmhínigh cleachtais thionsclaíocha, agus aird a tharraingt ar an gcothromaíocht íogair idir fóntais agus freagracht san eolaíocht ábhar.

Trí mháistreacht a dhéanamh ar eolaíocht leáphointe an luaidhe, innealtóirí, taighdeoir, agus is féidir le monaróirí leanúint ar aghaidh ag giaráil a bhuntáistí uathúla agus a rioscaí a mhaolú, a chinntiú go bhfuil an mhiotal ársa seo ábhartha i ndomhan atá ag athrú go tapa.

Tuilleadh eolais ar phointí leáite miotail: http://langhe-metal.com/blog/melting-point-of-metals/