Какой металл можно расплавить в руке?

12 физ. и хим. характеристик металла, что плавится в руках

Металл который плавится в руке: понятие легкоплавкости + характеристика галлия + разбор термодинамических свойств химического элемента + физические/химические свойства металла + его область применения.

Многие из нас видели в интернете фото металла, который плавится в руке. Единственный химический элемент в природе, который может безопасно для здоровья человека, провернуть подобный трюк – галлий.

В сегодняшней статье мы разберем отличительные свойства группы легкоплавких металлов + предоставим характеристику элемента, тающего в руках его владельца.

Понятие легкоплавких металлов/сплавов

Легкоплавкость – понятие растяжимое, особенно это актуально для промышленности. В химии легкоплавкими считаются элементы группы металлов + их сплавы, температура плавления которых ниже порога в 1000 градусов Цельсия.

Если температура плавления металла превышает 1 500 градусов Цельсия – его принято выделять в группу тугоплавких. Диаграмма выше четко дает понять, куда какой металл следует относить.

Обратите внимание: минимальная температура плавления у ртути — 39 градусов. Именно благодаря такому физическому свойству, мы можем наблюдать химический элемент в постоянно жидком состоянии.

Теперь пройдемся по легкоплавким сплавам. В своем большинстве – это сплавы эвтектического типа, пиковая температура плавления которых не превышает 232 градусов по Цельсию. В основе производства легкоплавких сплавов лежат легкоплавкие металлы – олово, висмут, таллий, галлий и другие.

Ученым удалось добиться -78 градусов в качестве минимальной температуры плавления для советского сплава, который состоит на 12% из натрия, 47% калия и 41% цезия. Недостаток сплава — реакция с водой. Ближайший конкурент – амальгама. Токсичный сплав из ртути с таллием, сохраняющий жидкое состояние до температуры -61 градус по Цельсию.

Область применения легкоплавких металлов/сплавов:

энергетическая промышленность и машиностроение. Основное направление – создание тепловых носителей с жидкометаллического типа;
литьевая промышленность;
как основа для датчиков температуры, что актуально в системах пожарной безопасности;
как основа для разработки термометров;
как ремонтный материал в вакуумных технологиях;
припои, предохранители и прочие мелочи в микроэлектронике;
медицинское направление. То же протезирование;
как металлическая смазка.

Низкая температура плавления является базовых свойством, которое требуется от легкоплавких металлов и сплавов. Вторичные параметры, которые берутся во внимание в различных областях использования – плотность, прочность на разрыв и инертность в химическом плане.

Галлий: металл, который плавится в руках

Gallium (Ga) – металл, который плавится в руках при достижении температуры в 29.8 градуса по Цельсию . Учитывая стандартные 36.6 в организме человека, чтобы получить желаемый эффект, достаточно кусочек галлия положить на ладошку и наблюдать как тот медленно по ней растекается в разные стороны.

1) Общая информация по элементу

Внешне, галлий представляет собой мягкий или хрупкий металл (в зависимости от температуры), имеющий белый + серебристый оттенки. Иногда можно заметить синеватые отблески на поверхности чистого вещества.

Великий Менделеев заранее знал о данном химическом элементе. Впервые он просчитал некоторые свойства галлия еще в 1871 году. Изначальное название, присвоенное химиком, звучало как «экаалюминий».

К предугаданным свойствам галлия Менделеевым относились:

оксидный тип;
варианты связи с хлором;
медленная растворимость при соприкасании с щелочами/кислотами;
галлий не будет реагировать с кислородом;
возможность легкоплавкого металла образовывать основные соли;
химический элемент будет открыт при использовании спектроскопии.

Непосредственное выделение металла в чистом виде пришлось на француза Буабодраном. Открытие приходится на 1875 год. Из-за малого долевого содержания галлия в руде (менее 0.2%), пришлось потратить пару месяцев на получение минимального запаса чистого вещества для полноценного исследования его физических/химических свойств.

Физика галлия	Химия галлия
Наличие нескольких модификаций полиморфного типа.	Низкая химическая активность замедляет протекание химических реакций металла в твердом состоянии.
При нормальных условиях кристаллическая решетка имеет орторомбическую структуру. При повышении давления наблюдается образование 2 структур полиморфного типа с кубической и тетрагональной решетками.	На воздухе галлий покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет его от дальнейших реакций окисления.
Плотность галлия – 5.9 грамма на сантиметр кубический, а в жидком состоянии плотность увеличивается до 6.1 грамма на сантиметр кубический.	В контакте с горячей водой, он вытесняет из нее водород, в результате чего образуется гидроксид галлия.
Сопротивление электричеству у галлия в твердом и жидком состояниях одинаковы и равны 0.5 на 10-8 Ом*см при температурном режиме в 0 градусов по Цельсию.	Вступает в реакцию с паром (выше 340 градусов) и образует метагаллиевую кислоту.
Вязкость галлия колеблется в зависимости от температурного режима. При температуре в 100 градусов – 1.6 сантипуаз, а при 1000 градусов С – 0.6 сантипуаз.	Может взаимодействовать с кислотами минерального типа – происходит выделение Н и образование солевых веществ.
Поверхностное натяжение составляет 0.74 ньютона на метр, а отражательный коэффициент от 71% до 76% при разной длине волн.	Галлий инертен по отношению к водороду, азоту, углероду и кремнию.

В земной коре металл, который плавится в руках, встречается довольно часто. На 1 тонну земли приходится 19 грамм чистого вещества. В химическом аспекте, галлий – элемент рассеянного типа, располагающий двойной природой по геохимии. Хотя кларки вещества и большие, из-за его сильной склонности к изоморфизму, больших скоплений чистого галлия в природе не найти.

К основным минералам, где сравнительно высокое содержание галлия в чистом виде относят сфалерит (до 0.1%), биотит (до 0.1%) и натролит (до 0.1%). В остальных 10+ минералах, которые также применяются для добычи галлия, долевое содержание чистого вещества менее 0.1%. В морской воде галлий также присутствует, но его содержание крайне мало – всего 30 на 10-6 миллиграммов на литр жидкости.

2) Почему галлий – это металл, который плавится в руке?

Термодинамические свойства чистого галлия:

металл переходит из твердого в жидкое состояние при достижении температуры в 29.8 С или 302 градуса Кельвина;
металл закипает при достижении температуры в 2 448 градусов Кельвина;
удельная теплота плавления чистого галлия составляет 5600 Джоулей на моль;
удельная теплота по испарению составляет 270 000 джоулей на моль;
молярная теплоемкость составляет 26 джоулей, деленных на Кельвины, перемноженные на моли.

Главными поставщиками галлия на мировой рынок являются государства из Юго-Запада Африки, Российская Федерация и большинство стран СНГ. Галлий – металл, который не только плавится в руке, но и вещество, способное менять плотность при смене температурного режима на основании данного свойства можно провести интересный опыт.

Эксперимент: переводим галлий в жидкое состояние, а далее загоняем его в маленький стеклянный пузырек. По мере охлаждения емкости, металл станет постепенно превращаться в твердую субстанцию. Постепенно образующиеся кристаллы начнут расширяться, за счет чего колба рано или поздно треснет.

Во избежание повреждений со стороны зрителей, демонстрация должна проходить в изолированном пространстве с защитной перегородкой. Если слишком резко переохладить колбу, осколки могут разлететься в разные стороны в радиусе нескольких десятков метров.

Обзор свойств и характеристик плавящегося в руке металла, галлия:

3) Получение галлия + области применения металла в промышленности/быту

В основе добычи чистого вещества лежит галлит – редкий минерал, который является смесью галлия и сульфида меди. Наиболее часто он встречается в совокупности с такими минералами как сфалерит и германит. Странный факт, но в залежах каменных углей иногда реально найти галлит в размере 1.5% от всего объема добычи, что делает такие месторождения крайне важными стратегическими запасами для промышленного производства галлия.

Основные методы получения металлического галлия – это переработка боксита, нефелина и некоторые типы полиметаллических руд/угля.

Алгоритм извлечения галлия из руд:

Электролиз с участием щелочных жидкостей, которые в свою очередь являются промежуточным продуктом с переработки бокситов в глинозем технического применения.
Получение концентрированных растворов по методу спекания или через процесс Байера. В первом случае получаем до 70 миллиграмм на литр, а во втором до 160 миллиграмм на литр концентрата.
Дальнейшая очистка галлия путем карбонизации.
Обогащенный осадок отправляют в емкость с известью, вследствие чего получаем раствор.
При помощи электролиза раствора получаем черновой вариант металла.
Черновой галлий прогоняют через водяной напор.
Смесь фильтруют при помощи пористых пластинок и греют в вакууме, из-за чего из чернового металла удаляются примеси летучего типа.
В зависимости от степени чистоты конечного продукта, используют химический, электрохимический, либо физический методы разложения.

Эталонный вариант чистки может предоставить галлий с чистотой в 99.9%. В данном случае используется метод электрохимического рафинирования и восстановление с помощью очищенного водорода.

В промышленном плане у галлия нет широкого распространения. Металл сравнительно дорогой для металлургии + его физические/химические свойства редко где могут пригодиться для массового использования.

Где применяется галлий:

в соединениях с натрием металл применяют при создании лазеров полупроводникового типа с ультрафиолетовым и синим диапазонами;
как присадка к германию/кремнию;
как отражающий элемент для зеркал среднего качества. В чистом виде материал способен отражать порядка 89% света. Достоинства подобных изделий обусловливаются способностью металл к пропуску ультрафиолетовых лучей;
как компонент в смазочных материалах. Клеи с добавкой жидкого галлия весьма популярны и сегодня;
как замена ртути в кварцевых термометрах;
оксид галлия – это стратегически важный объект в производстве лазерных материалов.

Иногда галлий применяют как компонент для светящихся красок, а соли на основе металла являются катализаторами в аналитической химии, медицине и органическом синтезе. Чтобы купить 1 килограмма металла, который плавится в руках, потребуется выложить от 250 до 400 американских долларов в зависимости от степени чистоты химического элемента.

Металл, который тает в руках. Металл, который плавится в руке

Краткий экскурс в историю

Возможность синтеза чрезвычайно легкоплавкого материала, появление которого предсказывал Менделеев, доказал французский ученый Эмиль Лекок де Буабодран. В 1875 году ему удалось выделить галлий из цинковой руды. Во время опытов с материалом ученый получил металл, который плавится в руках.

Известно, что Эмиль Буабодран испытывал значительные трудности с выделением нового элемента из цинковой руды. В ходе первых опытов ему удалось добыть всего лишь 0,1 грамма галлия. Однако даже этого оказалось достаточно, чтобы подтвердить удивительное свойство материала.

Как был открыт галлий

Существование галлия было предсказано Д. И. Менделеевым в 1871 на основании сформулированного им . Менделеев дал этому элементу название «экаалюминий» и предсказал у него такие свойства как плотность, температуру плавления. Также Менделеев предсказал:

характер оксида,
связь в соединениях с хлором.
что металл будет медленно растворяться в кислотах и щелочах;
он не будет реагировать с воздухом;
оксид экаалюминия M₂O₃ должен реагировать с кислотами с образованием солей MX₃;
что он должен образовывать основные соли;
хлорид обладает большей летучестью, чем ZnCl₂;
что этот элемент откроют с помощью спектроскопии.

Менделеев оказался Ностардамусом в химии: когда галлий был получен, все предсказанные ученым свойства подтвердились!

В 1875 году французский химик Поль Эмиль Лекок де Буабодран изучал сфалерит с помощью спектроскопии и обнаружил две фиолетовые линии, принадлежащие новому элементу. Год спустя ученый выделил новый элемент с помощью электролиза. Этот элемент Буабодран назвал в честь латинского названия Франции — Gallia. Существует легенда, что в это название ученый вкладывал и другой смысл. Лекок созвучно с французским le coq

, т.е. «петух» (на латыни
gallus
). Буабодран как бы ненароком увековечил свое имя в названии нового элемента.

Изучая полученный галлий, Буабодран определил, что плотность отличается от предсказанной Менделеевым. Когда Менделеев узнал об этом, то написал французскому коллеге с рекомендацией . И как оказалось, не напрасно: первые данные Буабодрана действительно были неверными.

Сферы применения

Галлий по сей день не нашел применения в промышленности. Виной всему широкое использование алюминия, который обладает схожими свойствами в твердом виде. Несмотря на это, галлий выглядит перспективным материалом, поскольку обладает отменными полупроводниковыми качествами. Такой металл потенциально может быть использован для производства элементов транзисторов, высокотемпературных выпрямителей тока, солнечных батарей. Галлий выглядит прекрасным решением для изготовления покрытий оптических зеркал, которые будут обладать высочайшей отражательной способностью.

Главным препятствием на пути к применению галлия в промышленных масштабах остается высокая стоимость его синтеза из руд и минералов. Цена за тонну такого металла на мировом рынке составляет более 1,2 миллиона долларов.

На сегодняшний день галлий нашел эффективное применение лишь в сфере медицины. Металл в жидкой форме применяется в целях замедления потери костной массы у людей, что страдают от онкологических недугов. Его используют для быстрой остановки кровотечений при наличии крайне глубоких ран на теле пострадавших. В последнем случае закупорка сосудов галлием не приводит к образованию тромбов.

Как уже отмечалось выше, галлий — металл, который плавится в руках. Поскольку температура, что требуется для перехода материала в жидкое состояние, составляет чуть больше 29 о С, его достаточно подержать в ладонях. Через некоторое время изначально твердый материал начнет плавиться буквально на глазах.

Довольно увлекательный эксперимент можно провести с затвердеванием галлия. Представленный металл имеет свойство расширяться в ходе затвердевания. Для проведения интересного опыта достаточно поместить жидкий галлий в стеклянный пузырек. Далее необходимо начать охлаждать емкость. Через некоторое время можно заметить, как в пузырьке станут образовываться кристаллы металла. Они будут иметь синеватый цвет, в отличие от серебристого оттенка, который характерен для материала в жидком состоянии. Если не прекращать охлаждение, кристаллизирующийся галлий в конечном итоге разорвет стеклянный пузырек.

Чем полезен галлий

Но вот наступила эпоха полупроводников, и металл стал играть важную роль в такой отрасли, как микроэлектроника. Соединения галлия необходимы для процесса создания лазеров, которые относят к полупроводниковым. А также в изготовлении определенного рода светодиодов.

Еще одно почти магическое свойство поразительного по своей природе металла светлых серебристых оттенков — невероятно высокая температура, при которой галлий кипит. В данных показателях он оставляет ртуть далеко позади, поэтому способен заменить ее в специальных термометрах. Зафиксировать показатели максимально высоких температур можно только с применением галлия. Столь редкий экземпляр в мире химических элементов и добыть непросто, и стоимость его запредельна: за одну тонну галлия придется заплатить миллион долларов и даже больше. Ценник загадочного металла никак не уменьшается, а возрастает год от года.

Краткий экскурс в историю

Сферы применения

Температура плавления латуни

Что такое латунь? Это сплав металлов на основе меди. Основным легирующим компонентом является цинк, но при необходимости он может заменяться марганцем, железом, никелем или свинцом. Вот почему промышленность выпускает несколько марок сплава.

Самые популярные из них две: двухкомпонентная (в составе только медь и цинк) и многокомпонентная латунь (в составе помимо меди и цинка есть несколько легирующих элементов). У каждой марки свой температурный предел, позволяющий перевести твердый металл в жидкое состояние.

Данная статья расскажет о том, какой должна быть температура плавления латуни, как можно расплавить металл в домашних условиях, на что нужно обращать внимание, желая соблюсти все технологические особенности процесса.

Как расплавить латунь в домашних условиях?

Специалисты знают, что латунь плавится при температуре, диапазон которой составляет 880-950 градусов по Цельсию (он гораздо меньше, чем у бронзы). Следовательно, важно приобретать печь, которая позволит расплавить сплав до того момента, когда другие компоненты металла окислятся. Если эксперименты со сплавами перестают быть просто хобби, целесообразно приобретать и устанавливать печи, способные нагреваться до 1100 градусов и выше. Тогда доступен будет процесс плавки бронзы и других цветных металлов.

Кроме печи для работы понадобится специальный набор инструментов. Нужно приобрести графитовый тигель – емкость, в которой будет плавиться латунь, нарезанную кусками, а потом расплавить ее в печи.

Каждый тигель лучше использовать под определенный сплав металла (тигель для бронзы нельзя потом применять для плавки латуни). Новый тигель предварительно закаливается, только после этого он становится пригодным для плавки цветного металла.

Делается это просто: печь прогревается до температуры 95 градусов, в нее погружается емкость для плавления, и оставляется там минут на двадцать. После этого тигель должен остыть.

Тигель в печь погружается и вынимается из нее при помощи стальных щипцов. Еще под рукой должна быть большая ложка. Она поможет удалить с поверхности жидкого металла шлак. Литейный ковш – приспособление, при помощи которого придерживают тигель, наклоняют его, желая вылить жидкую латунь в форму.

Перед тем, как помещать сплав в топку, важно почистить латунь, промыть металла мылом, очистить при помощи него загрязнения в виде масляных пятен, продуктов окисления. Если изделия, выбранные для переплавки, покрыты лаком, лучше снять его слой специальным химическим составом (разбавителем лака, например).

Обратите внимание! Снимать лак нужно на улице или в хорошо проветриваемом помещении. Руки лучше защитить перчатками.

Печь устанавливается в хорошо проветриваемом помещении, специалисты рекомендуют просто выставлять ее на улицу под навес. Во время нагрева любого металла (латуни и бронзы в том числе) в воздух попадают токсины, углекислый газ, сама печь эффективнее работает при наличии большого количества воздуха. Поэтому улица – лучшее место для монтажа описываемого оборудования.

Рядом с печью важно установить ящик с песком. Он является необходимой частью обеспечения безопасности проведения подобного рода работ. Только над ящиком с сухим песком можно переносить жидкую латунь и переливать ее в форму. Если капля жидкого металла (бронзы в том числе) соприкоснется с капельками влаги, вода моментально превратиться в пар и разбрызгает горячий металл.

Там, где продается оборудование для плавки, продается и специальные атрибуты одежды, помогающие обезопасить человека и во время плавки бронзы, и во время плавки латуни. Это перчатки, сшитые из прочной кожи, высокие ботинки и жароупорный фартук. Их необходимо надевать на одежду из хлопка, имеющую длинные рукава и длинные штаны. Они защитят кожу от случайных капель горячего металла.

Какой металл можно расплавить в кипящей воде

Краткий экскурс в историю

Как называется металл, который плавится в руке? Как уже было отмечено выше, такой материал известен под определением галлий. Его теоретическое существование предсказал в далеком 1870 году отечественный ученый, автор таблицы химических элементов – Дмитрий Менделеев. Основой к возникновению такого предположения стало изучение им свойств многочисленных металлов. На то время ни одному теоретику не могло прийти в голову, что металл, который плавится в руках, существует в реальности.
Возможность синтеза чрезвычайно легкоплавкого материала, появление которого предсказывал Менделеев, доказал французский ученый Эмиль Лекок де Буабодран. В 1875 году ему удалось выделить галлий из цинковой руды. Во время опытов с материалом ученый получил металл, который плавится в руках.

Металл, который тает в руках

В 1869 году его существование предсказал Дмитрий Менделеев. Основываясь на открытом периодическом законе, он оставил места в третьей группе для неизвестных элементов. (Таблица, как принято считать, приснилась великому химику, а о других «вещих» снах читайте в нашем обзоре). Ориентируясь по «соседям», Менделеев достаточно точно описал их химические и физические свойства. А в 1875 году французский химик Поль Эмиль Лекок де Буабодран выступил на заседании Парижской академии наук, сообщив, что открыл новый элемент. Как раз так, как и предсказал Менделеев, — с помощью спектроскопии. Свою «находку» он предложил назвать галлием от слова «Галлия» (римское название исторической части Европы, включающей в том числе и Францию. — Прим. ред.). Хотя некоторые поговаривали, что за основу химик взял свою фамилию Лекок, созвучную французскому le coq («петух»). А по-латински «петух» — gallus, откуда недалеко и до галлия (gallium). В любом случае галлий занял третью группу четвертого периода системы химических элементов Менделеева под атомным номером 31.

Металл достаточно редкий. Собственные минералы галлия в природе обнаружены лишь в Намибии и Заире. В качестве примеси он входит в состав многих минералов, но его количество там крайне мало. И даже из бокситов, а именно на них приходится 90% мирового выпуска галлия, извлекается до 20%. Так что производство является сложным и дорогостоящим процессом. Основные страны, где им занимаются, — Китай, Германия, Япония.

Австралиец нашел на 25-метровом дереве диван
Ученые нашли три вида светящихся акул
Японский миллиардер объявил конкурс на полет вокруг Луны вместе с ним

Галлий обладает весьма интересными свойствами. Во-первых, тепла человеческого тела вполне достаточно, чтобы превратить этот серебристый металл в жидкость. Температура его плавления — всего 29,8 °С. Для сравнения: у свинца — 327 °С, у золота — 1063 °С, а у вольфрама — 3420 °С. Именно благодаря низкой температуре плавления галлий является основным компонентом многих легкоплавких сплавов, которые широко используют в технике. Удобно, к примеру, применять его в устройствах пожарной сигнализации. Стоит воздуху в помещении слегка нагреться, как столбик галлиевого сплава, вмонтированный в реле, начинает таять. В результате замыкаются электрические контакты и звуковой или световой сигнал извещает об опасности. Надежнее любого вахтера!

Во-вторых, галлий может длительное время не затвердевать в переохлажденном состоянии. Можно положить его вечером в морозильник и утром найти в таком же расплавленном виде. И даже если вылить каплю на лед, она еще долго не затвердеет. Зато, когда это произойдет, объем металла значительно увеличится. Это свойство проявляют немногие простые вещества и соединения, такие как, например, вода. Поэтому галлий обычно хранят в небольших желатиновых капсулах или резиновых баллонах.

Наконец, третье его достоинство в том, что он остается жидким в огромном интервале температур (от 29,8 до 2230 °С). А так как кипеть начинает лишь при 2230 °С, его используют при изготовлении высокотемпературных термометров и манометров. Сравните: температура кипения ртути — 356,7 °С.

Казалось бы, легкоплавкость в сочетании с возможностью долгое время оставаться жидким должны делать его прекрасным теплоносителем. Но не тут-то было! По отношению к другим металлам жидкий галлий недружелюбен: при повышенных температурах большинство из них он растворяет, то есть разрушает.

Зато способность хорошо отражать световые лучи позволяет широко использовать галлий при производстве зеркал. Причем они не тускнеют даже при повышенных температурах! Включают галлий и в состав медицинских препаратов, так как было установлено, что его ионы способны заменять ионы железа. Галлий является мощным антибактериальным средством, способен затормозить потерю костной массы у онкологических больных, быстро остановить кровотечение и ускорить заживление ран. Однако основной сферой применения его уникальных способностей остается микроэлектроника.

Пройдите также наш занимательный тест на знание таблицы Менделеева. Химиком для этого быть не обязательно!

Где встречается галлий в природе

Галлий относится к элементам, которые не встречаются в виде залежей руд. Материал очень рассеян в земной коре. В природе он встречается в составе крайне редких минералов, таких как галлит и зенгеит. В ходе лабораторных опытов небольшое количество галлия можно выделить из руд цинка, алюминия, германия, железа. Иногда его находят в бокситах, залежах угля, прочих месторождениях полезных ископаемых.

Сферы применения

Интересные опыты с галлием

Как уже отмечалось выше, галлий – металл, который плавится в руках. Поскольку температура, что требуется для перехода материала в жидкое состояние, составляет чуть больше 29 оС, его достаточно подержать в ладонях. Через некоторое время изначально твердый материал начнет плавиться буквально на глазах.
Довольно увлекательный эксперимент можно провести с затвердеванием галлия. Представленный металл имеет свойство расширяться в ходе затвердевания. Для проведения интересного опыта достаточно поместить жидкий галлий в стеклянный пузырек. Далее необходимо начать охлаждать емкость. Через некоторое время можно заметить, как в пузырьке станут образовываться кристаллы металла. Они будут иметь синеватый цвет, в отличие от серебристого оттенка, который характерен для материала в жидком состоянии. Если не прекращать охлаждение, кристаллизирующийся галлий в конечном итоге разорвет стеклянный пузырек.

Таблица характеристик

Металлы и сплавы — непременная основа для ковки, литейного производства, ювелирной продукции и многих других сфер производства. Чтобы не делал мастер (ювелирные украшения из золота, ограды из чугуна, ножи из стали или браслеты из меди), для правильной работы ему необходимо знать температуры, при которых плавится тот или иной элемент.

Читать также: Потенциальная энергия пружины в поле тяжести

Чтобы узнать этот параметр, нужно обратиться к таблице. В таблице также можно найти и градус кипения.

Среди наиболее часто применяемых в быту элементов показатели температуры плавления такие:

алюминий — 660 °C;
температура плавления меди — 1083 °C;
температура плавления золота — 1063 °C;
серебро — 960 °C;
олово — 232 °C. Олово часто используют при пайке, так как температура работающего паяльника составляет как раз 250–400 градусов;
свинец — 327 °C;
температура плавления железо — 1539 °C;
температура плавления стали (сплав железа и углерода) — от 1300 °C до 1500 °C. Она колеблется в зависимости от насыщенности стали компонентами;
температура плавления чугуна (также сплав железа и углерода) — от 1100 °C до 1300 °C;
ртуть — -38,9 °C.

Как понятно из этой части таблицы, самый легкоплавкий металл — ртуть, которая при плюсовых температурах уже находится в жидком состоянии.

Градус кипения всех этих элементов почти вдвое, а иногда и ещё выше градуса плавления. Например, у золота он 2660 °C, у алюминия — 2519 °C, у железа — 2900 °C, у меди — 2580 °C, у ртути — 356,73 °C.

У сплавов типа стали, чугуна и прочих металлов расчёт примерно такой же и зависит от соотношения компонентов в сплаве.

Максимальная температура кипения у металлов — у рения — 5596 °C. Наибольшая температура кипения — у наиболее тугоплавящихся материалов.

Бывают таблицы, в которых также указана плотность металлов. Самым лёгким металлом является литий, самым тяжёлым — осмий. У осмия плотность выше, чем у урана и плутония, если рассматривать её при комнатной температуре. К лёгким металлам относятся: магний, алюминий, титан. К тяжёлым относится большинство распространённых металлов: железо, медь, цинк, олово и многие другие. Последняя группа — очень тяжёлые металлы, к ним относятся: вольфрам, золото, свинец и другие.

Ещё один показатель, встречающийся в таблицах — это теплопроводность металлов. Хуже всего тепло проводит нептуний, а лучший по теплопроводности металл — серебро. Золото, сталь, железо, чугун и прочие элементы находится посередине между этими двумя крайностями. Чёткие характеристики для каждого можно найти в нужной таблице.

Читать также: Диодный мост kbpc5010 схема подключения

Всё зависит от массы металла, который нужно расплавить и от его формы. Посмотрим, какие металлы самые легкоплавкие. Ртуть расплавлять не нужно, она и так жидкая. Цезий плавится при 28°С, нор самовоспламеняется на воздухе, его плавить не нужно. Галлий плавится при температуре 30°С, его (в ампуле) можно расплавить подмышкой или (в небольшим количестве) – расплавить дыханием на ладони. Рубидий плавится при 39°С, очень активный, но можно расплавить теплой водой, если он в запаянной ампуле. Горячей водой можно расплавить (в запаянных ампулах) калий (плавится при 63°С) и натрий (98°С). Индий плавится при 156°С – никаких проблем. Литий (186°С) плавим на газу в запаянной ампуле. Олово (232°С) плавится паяльником. Висмут (плавится при 271°С), таллий (248°С – яд!), кадмий (321°С – ядовит!) и свинец (327°С) расплавляются тоже легко. Цинк (419°С) я плавил на газу в больших количествах в консервной банке. Сурьме (631°С) может плавиться в запаянной тугоплавкой ампуле, иначе загорится. Магний (651°С) тоже легко загорается, но в инертной атмосфере лента из магния расплавится. Алюминий (660°С каждый может расплавить, если взять проволоку, только капелька расплава повиснет с чехольчике из тугоплавкого оксида алюминия. Барий (660°С) и стронций (770°С) слишком активны на воздухе. Но даже серебро (961°С), золото (1063°С) и медь (1083°) можно расплавить на газу, если взять тонкую проволоку (маленький теплоотвод) и сунуть ее конец в самое горячую часть пламени (синюю) – образуется на конце проволоки маленький королек расплавленного металла. А вот марганец (1250°С) и тем более кобальт, никель и железо уже не расплавить.

Какой металл тает в руке?

На Земле много удивительного. Например, мы привыкли к тому, что металлы — твердые химические вещества. Скажем, медь, железо и так далее… Или же жидкие металлы — ртуть. Однако имеется и вовсе невероятный (на первый взгляд) металл, который при комнатной температуре быстро тает в руке.

Первым в мире научно предсказал открытие столь необычного металла создатель периодической системы химических элементов Дмитрий Иванович Менделеев.

В разработанном периодическом законе он специально оставил места в таблице для элементов, которые еще не обнаружила наука в природе, но вероятность обнаружения которых была очень велика. Подразумевалось нахождение наукой аналогов алюминия и кремния. Дмитрий Иванович даже описал свойства веществ, которые откроют в будущем. Более того, он даже указал способ, каким их откроют — спектроскопия (выявление в спектре по новым в нем линиям).

Все потом именно так и произошло в дальнейшем. В 1875 году французский ученый в области химии Поль Эмиль Лекок де Буабодран увидел в спектре цинковой обманки две новые линии фиолетового цвета. Линии эти явно принадлежали какому-то неизвестному веществу, присутствующему в исследуемом образце цинковой обманки.

Поль Эмиль Лекок де Буабодран
Фото: ru.wikipedia.org

О своем открытии ученый позже сделал доклад в академии наук Франции. При этом предложил свое название новому открытому химическому элементу — галлий. Название было в академии единодушно принято, поскольку оно указывало на родину научного открытия. Как известно, Франция в эпоху могущества Рима называлась Gallium.

С открытием галлия связана интересная история. Менделеев, узнав из журнала об открытии, написал во Францию письмо на тот счет, что под это вещество он уже оставил в своей таблице свободную клетку. Галлий ее может занять, но при условии, что во Франции исправят ошибки с его описанием. Дело в том, что Поль Эмиль Лекоком де Буабодран неверно указал атомный и удельный вес нового химического элемента.

Во Франции более тщательно изучили вещество и признали правоту Менделеева. Это сделал сам Поль Эмиль Лекоком де Буабодран, написав письмо Дмитрию Ивановичу.

И. Н. Крамской, «Портрет химика Дмитрия Ивановича Менделеева», 1878 г.
Фото: artchive.ru

Чтобы не утомлять читателя описанием свойств галлия, отмечу только одно его свойство:

этот металл, находясь в твердом состоянии, легко тает в руке при комнатной температуре.

Галлий может находиться и в жидком состоянии. Известны и его сплавы с другими металлами. Однако это очень дорогой металл. Добывают его с большим трудом, так как галлий находится в соединениях в крайне маленьком количестве — считанные граммы на тонну руды. Но востребованность его в мире постоянно растет.

Основной потребитель галлия — электронная промышленность. А она стремительно развивается. Увеличивающийся спрос диктует и цены. На мировом рынке металлов тонну галлия можно нынче купить, заплатив почти два миллиона американских долларов!

Галлий. Мягкий хрупкий металл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком
Фото: ru.wikipedia.org

Так что если кто-то пожелает удивить друзей и знакомых тем, как на его ладони тает кусочек настоящего металла (а не окрашенного под прикольный фокус кубика льда), то ему потребуется основательно потратиться. Потратиться не только на сам металл, но и на устройство, поддерживающее внутри себя постоянную температуру существенно ниже температуры тела человека.

Какой металл можно расплавить в руке

Температура его плавления составляет +29,8 °C

Стоп-кадр с видео в YouTube

Галлий – весьма необычный металл. Он хрупкий как стекло, плавится при комнатной температуре и является крайне агрессивным к другим металлам.

В 1869 году существование галлия предсказал Д. И. Менделеев, который при создании периодической системы химических элементов, основываясь на открытом им Периодическом законе, оставил вакантные места в третьей группе для неизвестных элементов (аналоги алюминия и кремния, экаалюминий и экасилиций).

Основываясь на свойствах уже хорошо изученных элементов, Менделеев довольно точно описал их физические и химические свойства, а также метод открытия — спектроскопия.

Открыл и выделил галлий в виде простого вещества французский химик Поль Эмиль Лекок де Буабодран. В 1875 году на заседании Парижской академии наук им было зачитано письмо об открытии нового элемента и изучении его свойств.

В письме речь шла о том, что ночью 27 августа 1875 года в образце цинковой обманки он обнаружил признаки нового простого тела. При исследовании спектра образца, Лекок де Буабодран выявил пару новых фиолетовых линий, указывающих на присутствии в минерале неизвестного элемента, который он предложил назвать Gallium.

Отмечается, что выделение этого элемента было сопряжено с большими трудностями, так как его содержание в руде было менее 0,1 процента, но в конечном счете Лекок де Буабодран смог получить новый элемент в количестве менее 0,1 грамма и исследовать его.

Стоп-кадр с видео в YouTube

Менделеев узнал об этом открытии из опубликованного доклада и обнаружил, что описание нового элемента почти в точности совпадает с его описанием предсказанного ранее экаалюминия. Он отправил соответствующее письмо Лекоку де Буабодрану, в котором указал, что плотность нового металла определена неверно и должна быть 5,9-6,0 , а не 4,7 грамма на кубический сантиметр.

Необычные свойства галлия позволяют осуществить с этим металлом серебристого цвета довольно много различных экспериментов, два из которых представлены на видео ниже. Например, им можно «атаковать» алюминиевую банку или понаблюдать за «бьющимся сердцем» (галлий погружается в серную кислоту и раствор бихромата).

Галлий – металл, который плавится в руке. Вещество имеет температуру плавления, что составляет 29,76 о С. Если поместить его в теплую ладонь, оно постепенно начинает переходить из твердого состояния в жидкую форму.

Краткий экскурс в историю

Где встречается галлий в природе

Как получают галлий

В настоящее время ученые чаще всего синтезируют металл, который плавится в руках, из алюминиевых растворов, что добываются в ходе переработки глинозема. В результате удаления основной массы алюминия и проведения процедуры неоднократного концентрирования металлов получают щелочной раствор, в котором находится незначительная доля галлия. Выделяют такой материал из раствора путем электролиза.

Сферы применения

Интересные опыты с галлием

В заключение

Вот мы и выяснили, какой металл плавится в руке. Сегодня галлий можно отыскать в продаже для проведения собственных опытов. Однако обращаться с материалом следует крайне осторожно. Твердый галлий является нетоксичным веществом. Однако продолжительный контакт с материалом в жидкой форме может привести к самым непредвиденным последствиям для здоровья, вплоть до остановки дыхания, паралича конечностей и вхождения человека в состояние комы.

Галлий – это химический элемент из 3 группы периодической системы Менделеева. Он имеет порядковый номер 31, атомную массу 69,72, обозначается значком Ga и обладает серебристо-белым мягким металлическим цветом. Добывают галлий только преимущественно из цинковых руд и бокситов, в чистом виде его не существует. Но что удивительно для простого обывателя, это то, что имея очень низкую температуру для плавления, можно собственными глазами, не в лабораторных условиях, увидеть, как металл буквально растает в руках, словно снег. Галлий плавится при 29,8°C.

Кому же он может пригодиться такой? Может и многим. Несмотря на его таяние, галлий широко применяют в микроэлектронике, а начиная с 1875 года, когда его впервые открыли, с помощью такого металла создавали легкоплавкие сплавы. Сейчас химическое соединения «Галлия», именуемое Арсенид галлия (GaAs) используется в инфракрасных приложениях и микроволновых схемах. А вот в современных лазерах, различных светодиодах голубого и ультрафиолетового света используют другое соединение металла — нитрид галлия.

Широко применяют его в медицине, так как было установлено, что частицы галлия способны заменить частички железа, необходимые для функционирования организма. А также его включают в состав различных медицинских препаратов. Металлическим галлием, кроме всего, заполняют кварцевые термометры для измерения высоких температур, заменяя им привычную нам ртуть. Связано это с тем, что по сравнению с ртутью металл имеет очень высокую температуру кипения.

Для человека прямой контакт с металлом губителен. Острое отравления можно определить по таким признакам: кратковременное возбуждение, арефлексия, заторможенность, адинамия, нарушение координации движений, замедление и нарушение ритма дыхания. И параллельно со всем этим наступает паралич нижних конечностей, а в итоге – кома и смерть.

Считается он и очень дорогим металлом на мировом рынке. Например, по данным 2005 года одна тонна металла стоила 1,2 миллиона долларов США. Разумеется, научный прогресс не стоит на месте, и наиболее широко сейчас стоит вопрос о том, чтобы извлекать галлий при создании жидкого топлива из каменного угля.

1.Какой из щелочных металлов можно расплавить,держа в руке запаянную ампулу с этим металлом?Почему его нельзя просто положить на ладонь,как другие металлы,например алюминий,железо,медь?Ответ поясните. 2.Назовите щелочные металлы,которые могут расплавиться в кипящей воде.Как в провели бы такой опыт?Дайте описание опыта и объясните свои действия.
4.Составьте схему генетического ряда цезия и опишите химические свойства веществ,образующих этот ряд.Почему можно сделать это,не проводя опыты?

u0426u0435u0437u0438u0439 (u043fu043bu0430u0432u0438u0442u0441u044f u043fu0440u0438 28,5 u0433u0440u0430u0434) u0438 u0444u0440u0430u043du0446u0438u0439 (26,9).
u0425u043eu0442u044f, u043fu0440u0438 u0432u044bu0441u043eu043au043eu0439 u0442u0435u043cu043fu0435u0440u0430u0442u0443u0440u0435 u0438 u0440u0443u0431u0438u0434u0438u0439 u0440u0430u0441u043bu0430u0432u0438u0442u044c u0440u0443u043au0430u043cu0438 u043cu043eu0436u043du043e (39,1)
u041eu043du0438 u044fu0432u043bu044fu044eu0442u0441u044f u043du0430u0438u0431u043eu043bu0435u0435 u0445u0438u043cu0438u0447u0435u0441u043au0438 u0430u043au0442u0438u0432u043du044bu043cu0438 u043cu0435u0442u0430u043bu043bu0430u043cu0438. u0426u0435u0437u0438u0439 u0438 u0444u0440u0430u043du0446u0438u0439 u0441 u0432u043eu0437u0434u0443u0445u043eu043c u0432u0437u0430u0438u043cu043eu0434u0435u0439u0441u0442u0432u0443u0435u0442 u0441u043e u0432u0437u0440u044bu0432u043eu043c (u0432 u043du0435u043cu0430u043bu043eu0439 u0441u0442u0435u043fu0435u043du0438 u044du0442u043e u043eu0431u0443u0441u043bu043eu0432u043bu0435u043du043e u043fu0440u0438u0441u0443u0442u0441u0442u0432u0438u0435u043c u043fu0430u0440u043eu0432 u0432u043eu0434u044b, u043au043eu0442u043eu0440u0430u044f u0440u0435u0437u043au043e u0443u0441u043au043eu0440u044fu0435u0442 u0440u0435u0430u043au0446u0438u044e) .
u0414u0435u0440u0436u0430u0442 u0442u043eu043bu044cu043au043e u0432 u0437u0430u043fu0430u044fu043du044bu0445 u0430u043cu043fu0443u043bu0430u0445.
2. u041du0430u0442u0440u0438u0439 u2014 u0442u0435u043cu043fu0435u0440u0430u0442u0443u0440u0430 u043fu043bu0430u0432u043bu0435u043du0438u044f 97,86 u00b0C
u041au0430u043bu0438u0439 u2014 u0442u0435u043cu043fu0435u0440u0430u0442u0443u0440u0430 u043fu043bu0430u0432u043bu0435u043du0438u044f 63,8 u00b0C
u0420u0443u0431u0438u0434u0438u0439 u2014 u0442u0435u043cu043fu0435u0440u0430u0442u0443u0440u0430 u043fu043bu0430u0432u043bu0435u043du0438u044f 39,05 u00b0C
u0426u0435u0437u0438u0439 u2014 u0442u0435u043cu043fu0435u0440u0430u0442u0443u0440u0430 u043fu043bu0430u0432u043bu0435u043du0438u044f 28,6 u00b0C
u0424u0440u0430u043du0446u0438u0439 — u0442u0435u043cu043fu0435u0440u0430u0442u0443u0440u0430 u043fu043bu0430u0432u043bu0435u043du0438u044f 27 u00b0C, u043fu0440u0430u0432u0434u0430 u0435u0441u0442u044c u0442u0440u0443u0434u043du043eu0441u0442u044c u0441 u043au0440u0430u0439u043du0435 u043cu0430u043bu044bu043cu0438 u0434u043eu0441u0442u0443u043fu043du044bu043cu0438 u043au043eu043bu0438u0447u0435u0441u0442u0432u0430u043cu0438 u0438 u0432u044bu0441u043eu043au043eu0439 u0441u043au043eu0440u043eu0441u0442u044cu044e u0440u0430u0441u043fu0430u0434u0430 u0438 u0440u0430u0434u0438u043eu0443u043au0442u0438u0432u043du043eu0441u0442u044cu044e
u0437u0430u043au043eu043du043eu043cu0435u0440u043du043eu0441u0442u044c u0432u0438u0434u0438u0448u044c? — u044du0442u043e u0432u0441u0435 u044du043bu0435u043cu0435u043du0442u044b 1 u0433u0440u0443u043fu043fu044b
u0430 u041bu0438u0442u0438u0439 — u043du0435 u043fu043eu0434u043eu0439u0434u0435u0442, u0438u0431u043e u0442u0435u043cu043fu0435u0440u0430u0442u0443u0440u0430 u043fu043bu0430u0432u043bu0435u043du0438u044f u043bu0438u0442u0438u044f — 180 u00b0C
. u044du0442u043e u0431u0443u0434u0435u0442 u0441u043eu043fu0440u043eu0432u043eu0436u0434u0430u0442u044cu0441u044f u0432u0437u0440u044bu0432u043eu043c, u043eu0441u043eu0431u0435u043du043du043e u0432 u043au0438u043fu044fu0449u0435u0439 u0432u043eu0434u0435 :)))))
u0430 u043fu043bu0430u0432u0438u0442u044c u043bu0443u0447u0448u0435 u043du0435 u0432 u0432u043eu0434u0435, u0430 u0432 u0433u0435u0440u043cu0435u0442u0438u0447u0435u0441u043au0438 u0437u0430u043fu0430u044fu043du043du043eu0439 u0441u0442u0435u043au043bu044fu043du043eu0439 u043fu0440u043eu0431u0438u0440u043au0435 u0432 u0432u0430u043au0443u0443u043cu0435 u043fu0440u0438 u0442u0435u043cu043fu0435u0440u0430u0442u0443u0440u0435 u043au0438u043fu044fu0449u0435u0439 u0432u043eu0434u044b.

1.Да их не один, а два.
Цезий (плавится при 28,5 град) и франций (26,9).
Хотя, при высокой температуре и рубидий раславить руками можно (39,1)
Они являются наиболее химически активными металлами. Цезий и франций с воздухом взаимодействует со взрывом (в немалой степени это обусловлено присутствием паров воды, которая резко ускоряет реакцию) .
Держат только в запаяных ампулах.
2. Натрий — температура плавления 97,86 °C
Калий — температура плавления 63,8 °C
Рубидий — температура плавления 39,05 °C
Цезий — температура плавления 28,6 °C
Франций — температура плавления 27 °C, правда есть трудность с крайне малыми доступными количествами и высокой скоростью распада и радиоуктивностью
закономерность видишь? — это все элементы 1 группы
а Литий — не подойдет, ибо температура плавления лития — 180 °C
. это будет сопровождаться взрывом, особенно в кипящей воде :)))))
а плавить лучше не в воде, а в герметически запаянной стекляной пробирке в вакууме при температуре кипящей воды.

Какой металл можно расплавить в руке?

12 физ. и хим. характеристик металла, что плавится в руках

Понятие легкоплавких металлов/сплавов

Галлий: металл, который плавится в руках

1) Общая информация по элементу

2) Почему галлий – это металл, который плавится в руке?

3) Получение галлия + области применения металла в промышленности/быту

Металл, который тает в руках. Металл, который плавится в руке

Краткий экскурс в историю

Как был открыт галлий

Сферы применения

Чем полезен галлий

Краткий экскурс в историю

Сферы применения

Температура плавления латуни

Как расплавить латунь в домашних условиях?

Какой металл можно расплавить в кипящей воде

Краткий экскурс в историю

Металл, который тает в руках

Где встречается галлий в природе

Сферы применения

Интересные опыты с галлием

Таблица характеристик

Среди наиболее часто применяемых в быту элементов показатели температуры плавления такие:

Какой металл тает в руке?

Какой металл можно расплавить в руке

Краткий экскурс в историю

Где встречается галлий в природе

Как получают галлий

Сферы применения

Интересные опыты с галлием

В заключение

Добавить комментарий Отменить ответ