Температура плавления меди
Историки предполагают, что первобытные люди находили медь в виде самородков, порой достигающих значительных размеров. Свое название на латинском языке медь (Cuprum) получила от острова Кипр, где ее добывали древние греки. Благодаря тому, что температура плавления меди не слишком высока и составляет 1083 °С, самородки или руду, содержащую медь, можно было плавить на костре. Это обеспечивало получение меди и позволяло использовать ее для изготовления оружия и предметов быта.
Несмотря на то, что медь широко применялась людьми еще с древних времен, по распространению в земной коре она занимает 23 место среди других элементов. Чаще всего она в природе встречается в виде соединений, входящих в состав сульфидных руд. Наиболее распространенные из них – медный блеск и медный колчедан. Существует несколько технологий получения меди из руды, причем по каждой из них процесс происходит в несколько этапов.
Как уже отмечалось, невысокая температура плавления меди позволяла успешно ее обрабатывать еще на самом начальном этапе развития цивилизации. И надо отдать должное древним металлургам, ими были найдены варианты получения и использования не только чистой меди, но и ее сплавов. Плавление – это переход металла из твердого состояния в жидкое. Для этого использовали нагрев, и низкая температура плавления меди позволяла успешно проводить подобную операцию.
Затем в жидкую медь добавляли олово или производили его восстановление из касситерита (руды, содержащей олово) на поверхности меди. В итоге получали бронзу, по прочности превосходящую Cuprum и применяемую для изготовления оружия. Однако сейчас хотелось бы остановиться более подробно на операции плавления, позволяющей получить достаточно чистый материал из руды.
Температура плавления у каждого металла своя и зависит от наличия примесей в составе исходного материала. Так, медь, температура плавления которой составляет 1083 °С, после добавления олова образует бронзу, которая плавится при температуре 930-1140°С в зависимости от содержания олова. Латунь же, сплав меди и цинка, имеет температуру плавления 900-1050°С.
В процессе нагрева металла происходит разрушение кристаллической решетки. Первоначально, по мере нагрева, температура возрастает, а затем, начиная с некоторого значения, остается постоянной, хотя нагрев и продолжается. В этот момент и происходит плавление. Так продолжается в течение всего времени, пока весь металл не расплавится, и только потом температура начнет повышаться. Это справедливо для всех металлов, температура плавления меди также не изменяется.
При охлаждении картина обратная: сначала температура снижается до начала затвердевания металла, потом держится постоянной и после полного отвердения металла начинает опять понижаться. Такое поведение металла, если его изобразить на графике, называется фазовой диаграммой, показывающей, в каком состоянии находится вещество при конкретной температуре. Для ученых фазовая диаграмма является одним из инструментов в изучении поведения металлов при плавлении.
Если продолжить нагрев расплавленного металла, то при некоторой температуре начинается процесс, похожий на кипение. Так, температура кипения меди составляет 2560 °С. Это название процесс получил за внешнее сходство с кипением жидкости, когда из нее начинают выделяться пузырьки газа. То же самое происходит и с металлом, например, при достаточно высокой температуре из жидкого железа начинает выходить углерод, образующийся в ходе его окисления.
В статье рассмотрен процесс плавления металлов, описано понятие температуры плавления, ее поведение в процессе проведения плавки. Объясняется, какое влияние низкая температура плавления меди оказала на развитие цивилизации и металлургии.
Температура кипения металлов (Таблица)
Справочная таблица по химии содержит информацию по температуре кипения металлов. Будет полезна для школьников и студентов при изучении химии, а также для подготовки к экзаменам и ЕГЭ.
Смотрите также таблицу «температура кипения твердых тел».
Металлы | Температура кипения, С° |
Актиний | 3300 |
Албминий | 2467 |
Барий | 1860 |
Бериллий | 2470 |
Висмут | 1550 |
Вольфрам | 5657 |
Галлий | 2205 |
Германий | 2850 |
Железо | 3050 |
Золото | 2807 |
Индий | 2000 |
Иридий | 4400 |
Итрий | 3300 |
Кадмий | 767 |
Кальций | 1495 |
Кобальт | 2960 |
Лантан | 3450 |
Магний | 1095 |
Медь | 2567 |
Никель | 2900 |
Олово | 2620 |
Осмий | 5027 |
Палладий | 2940 |
Платина | 3800 |
Радий | 1500 |
Родий | 3700 |
Ртуть | 357 |
Рутений | 4200 |
Свинец | 1475 |
Серебро | 2212 |
Скандий | 2850 |
Стронций | 1390 |
Сурьма | 1634 |
Таллий | 1475 |
Хром | 2672 |
Цинк | 906,2 |
Температура кипения и плавления простых веществ (Таблица)
В таблице приводятся температуры кипения и плавления простых веществ (химических элементов). Цифры в скобках обозначают, что вещество при данной температуре и разлагается.
Сокращения: г.— газ; ж. — жидкость; тв. — твердое вещество: возг. — возгорается; ромб. — ромбическая.
Название элемента | Символ | Состояние | Температура кипения, °С | |
Азот | N | Г. | —209,86 | —195,8 |
Актиний | Ас | ТВ. | ~1040 | ~3300 |
Алюминий | Аl | ТВ. | 660,1 | ~2500 |
Америций | Ат | ТВ. | ~1200 | ~2600 |
Аргон | Аr | Г. | —189,2 | —185,7 |
Астат | At |
|
| 334 |
Барий | Ва | ТВ. | 710 | 1640 |
Бериллий | Be | ТВ. | 1285 | 2970 |
Бор | В | ТВ. | ~2075 | ~3800 |
Бром | Вr | Ж. | —7,3 | 58,8 |
Ванадий | V | ТВ. | 1900 | 3400 |
Висмут | Bi | ТВ. | 271,3 | ~1560 |
Водород | Н | Г. | —259,18 | —252,8 |
Вольфрам | W | ТВ. | 3380 | 5900 |
Гадолиний | Gd | ТВ. | 1312 | ~1500 |
Галлий | Ga | Ж. | 29,8 | ~2230 |
Гафний | Hf | ТВ. | ~2230 | ~5400 |
Гелий | Не | Г. | —272,2 | —268,9 |
Германий | Ge | ТВ. | 936 | 2700 |
Гольмий | Но | ТВ. | 1500 | ~2380 |
Диспрозий | Dy | ТВ. | 1380 | ~2330 |
Европий | Eu | ТВ. | ~900 | ~1430 |
Железо | Fe | ТВ. | ~1535 | ~3000 |
Золото | Au | ТВ. | 1063 | ~2847 |
Индий | In | ТВ. | ~155 | ~2000 |
Йод | J | ТВ. | 114 | 183 |
Иридий | Ir | ТВ. | 2450 | ~500 |
Иттербий | Yb | ТВ. | 824 | ~132 |
Иттрий | Y | ТВ. | ~1500 | 3020 |
Кадмий | Cd | ТВ. | 321,03 | 7670 |
Калий | К | ТВ. | 62,3 | ~7605 |
Кальций | Ca | ТВ. | 1482 | |
Кислород | О | Г. | —218,4 | —182,97 |
Озон |
| Г. | —251 | —112 |
Кобальт | Со | ТВ. | ~1490 | ~2900 |
Кремний | Si | ТВ. | 1420 | ~2600 |
Криптон | Кr | Г. | —157 | —152,9 |
Ксенон | Хе | Г. | —112 | —108,1 |
Кюрий | Сm | ТВ. | … | … |
Лантан | La | ТВ. | 920 | ~3470 |
Литий | Li | ТВ. | 186 | ~(1370) |
Лютенций | Lu | ТВ. | 1675 | ~2680 |
Магний | Mg | ТВ. | 651 | ~1110 |
Марганец | Mn | ТВ. | 1260 | ~1900 |
Медь | Cu | ТВ. | 1083 | ~2300 |
Молибден | Mo | ТВ. | 2625 | ~3700 |
Мышьяк | As | ТВ. | 814 (36 бар) | 615, возг. |
Na | ТВ. | 97,5 | ~880 | |
Неодим | Nd | ТВ. | 1024 | 3210 |
Неон | Ne | Г. | —248,67 | —245.9 |
Нептуний | Np | ТВ. | 640 | … |
Никель | Ni | ТВ. | 1453 | 2900 |
Ниобий | Nb | ТВ. | (2500) | 3700 |
Олово | Sn | ТВ. | 231,91 | 2270 |
Осмий | Os | ТВ. | 2700 | >5300 |
Палладий | Pd | ТВ. | 1552 | >2500 |
Платина | Pt | ТВ. | 1773,5 | 4300 |
Плутоний | Pu | ТВ. | 673 | 3230 |
Полоний | Po | ТВ. | 254 | 952 |
Празеодим | Pr | ТВ. | 940 | 3017 |
Прометий | Pm | ТВ. | ~1000 | … |
Протактиний | Pa | ТВ. | ~1400 | ~4000 |
Радий | Ra | ТВ. | 960 | 1140 |
Радон | Rn | Г. | —71 | —61,8 |
Рений | Re | ТВ. | 3170 | >5440 |
Родий | Rh | ТВ. | 1966 | >3000 |
Ртуть | Hg | Ж. | —38,87 | 356,58 |
Рубидий | Rb | ТВ. | 38,5 | 700 |
Рутений | Ru | ТВ. | 1950 | (2700) |
Самарий | Sm | ТВ. | 1072 | 1670 |
Свинец | Pb | ТВ. | 327,3 | 1740 |
Селен | Se | ТВ. | 220 | 688 |
Сера (ромб.) | S | ТВ. | 112,8 | 444,60 |
Серебро | Ag | ТВ. | 960,8 | ~2160 |
Скандий | Sc | ТВ. | 1200 | 2400 |
Стронций | Sr | ТВ. | 725 | 1150 |
Сурьма | Sb | ТВ. | 630 | 1380 |
Таллий | TI | ТВ. | 302,5 | 1457 |
Тантал | Та | ТВ. | 3000 | (4100) |
Теллур | Те | ТВ. | 452 | 1390 |
Тербий | Tb | ТВ. | 1368 | 2480 |
Технеций | Тс | ТВ. | ~2300 | ~4700 |
Титан | Ti | ТВ. | ~1800 | >3000 |
Торий | Th | ТВ. | 1845 | >3000 |
Тулий | Tu | ТВ. | 1600 | 1720 |
Углерод алмаз | С | ТВ. | >3500 | 4200 |
Углерод графит | C | ТВ. | 3600 | ~4200 |
Уран | U | ТВ. | (1150) | ~3900 |
Фосфор белый | P | ТВ. | 44,1 | 280 |
фосфор красный | P | ТВ. | 590 (43 бар) | 423, возг. |
Франций | Fr | ТВ. | 17,5 | … |
Фтор | F | Г. | —223 | —187 |
Хлор | Cl | Г. | —102 | —34,1 |
Хром | Сг | ТВ. | 1615 | 2200 |
Цезий | Cs | ТВ. | 28,5 | 670 |
Церий | Се | ТВ. | 804 | ~3000 |
Цинк | Zn | ТВ. | 419,5 | 907 |
Цирконий | Zr | ТВ. | ~1900 | ~4000 |
Эрбий | Ег | ТВ. | 1525 | ~2500 |
Температура плавления и кипения различных веществ
Вещество | Температуры плавления и кипения, °С |
Ag | пл. 962, кип. 2170 |
Ag2O | разл. > 160 |
Al | пл. 660, кип. 2500 |
Al2O3 | пл. 2053, кип. > 3000 |
As | возг. 615, пл. 817 |
AsH3 | пл.- 117, кип.- 62 |
At | пл. 244, кип. 309 |
Au | пл. 1064, кип. 2947 |
B | пл. 2075, кип. 3700 |
B2O3 | пл. 450, кип. ок. 2000 |
Ba | пл. 727, кип. ок. 1860 |
BaO | пл. ок. 2020 |
Be | пл. 1287, кип. 2507 |
BeO | пл. 2580, кип. 4260 |
Bi | пл. 271, кип. 1564 |
Bi2O3 | пл. 825, кип. 1890 |
C (графит) | пл. 4800 [см. примечание] |
C (алмаз) | 1800 ® C (графит) |
CH4 | пл.- 182, кип.- 162 |
CO | пл.- 205, кип.- 192 |
CO2 | возг. — 78 |
Ca | пл. 842, кип. 1495 |
CaO | пл. ок. 2614, кип. 2850 |
Cd | пл. 321, кип. 767 |
CdO | возг. ок. 900, разл. |
Cl2 | пл.- 101, кип.- 34 |
ClO2 | пл.- 60, кип. +11 |
Cl2O | пл.- 116, кип. +2 |
Cl2O6 | пл. 4, разл. > 20 |
Cl2O7 | пл.- 90, кип. +83 |
Сo | пл. 1494, кип. 2960 |
Cr | пл. 1890, кип. 2680 |
Cr2O3 | пл. 2340, кип. 3000 |
Cs | пл. 29, кип. 668 |
Cu | пл. 1085, кип. 2540 |
CuO | разл. 1026 |
Cu2O | пл. 1240, кип. 1800 |
F2 | пл.- 220, кип.- 188 |
Fe | пл. 1539, кип. ок. 3200 |
FeO | пл. 1368 |
Fe2O3 | разл. 1390 |
Fr | пл. 21, кип. 660 |
Ga | пл. 30, кип. 2403 |
Ga2O3 | пл. ок. 1725 |
Ge | пл. 937, кип. ок. 2850 |
GeH4 | пл.- 166, кип.- 89 |
H2 | пл.- 259, кип.- 253 |
HBr | пл.- 87, кип.- 67 |
HCl | пл.- 114, кип.- 85 |
HF | пл.- 84, кип. +20 |
HI | пл.- 51, кип.- 35 |
HN3 | пл.- 80, кип. +36 |
HNO3 | пл.- 42, кип. +83, разл. |
H2O | пл. 0, кип. 100 |
H2O2 | пл.- 0,4, разл. +150 |
H(PH2O2) | пл. 27, разл. 140 |
H2(PHO3) | пл. 74, разл. 200 |
H3PO4 | пл. 42, разл. 150 |
H4P2O7 | пл. 61, разл. 300 |
H2S | пл.- 86, кип.- 60 |
H2SO4 | пл. 10, кип. 296, разл. |
H2Se | пл.- 66, кип.- 42 |
H2SeO3 | пл. и разл. 70 |
H2SeO4 | пл. 62 |
H2Te | пл.- 51, кип.- 2, разл. |
H2TeO3 | 40 ® TeO2 |
H6TeO6 | пл. 136, 220 ® TeO3 |
Hg | пл.- 39, кип. +357 |
HgO | разл. > 400 |
I2 | пл. 114, кип. 184 |
I2O5 | разл. 275-350 |
In | пл. 157, кип. 2024 |
In2O3 | пл. 1910, кип. ок. 3300 |
K | пл. 64, кип. 760 |
Li | пл. 180, кип. 1337 |
Mg | пл. 648, кип. 1095 |
MgO | пл. 2825, кип. 3600 |
Mn | пл. 1245, кип. 2080 |
MnO | пл. 1780 |
MnO2 | разл. > 535 |
Mn2O3 | 940 ® (MnIIMn2III)O4 |
Mn2O7 | пл. 6, разл. > 55 |
Mo | пл. 2620, кип. 4630 |
N2 | пл.- 210, кип.- 196 |
NH3 | пл.- 78, кип.- 33 |
N2H4 | пл. 2, кип. 114 |
NH2OH | пл. 32, разл. > 100 |
NO | пл.- 164, кип.- 152 |
NO2 | < 21 ® N2O4 |
N2O | пл.- 91, кип.- 89 |
N2O3 | кип.- 40, разл. > +5 |
N2O4 | пл.- 11, кип. 21, разл. |
N2O5 | пл. 41, разл. |
Na | пл. 98, кип. 886 |
Ni | пл. 1455, кип. ок. 2900 |
NiO | пл. 1955 |
O2 | пл.- 219, кип.- 183 |
O3 | пл.- 193, кип.- 112 |
OF2 | пл.- 224, кип.- 145 |
P (красный) | возг. 416 |
P4 (белый) | пл. 44, кип. 287 |
PH3 | пл.- 134, кип.- 87 |
P4O6 | пл. 24, кип. 175 |
P4O10 | возг. 359, пл. 422 |
Pb | пл. 328, кип. 1745 |
PbO | пл. 886, кип. 1535 |
PbO2 | разл. > 344 |
(Pb2IIPbIV)O4 | 550 ® PbO |
Ra | пл. 969, кип. 1536 |
Rb | пл. 39, кип. 696 |
Re | пл. 3190, кип. ок. 5900 |
S8 (монокл.) | пл. 119, кип. 445 |
S8 (ромб.) | 96 ® S8 (монокл.) |
SO2 | пл.- 75, кип.- 10 |
SO3 | пл. 17, кип. 45 |
Sb | пл. 631, кип. 1634 |
SbH3 | пл. — 94, кип. — 18 |
Sb2O3 | пл. 655, кип. 1456 |
Se | пл. 217, кип. 685 |
SeO2 | возг. 315, пл. 340 |
SeO3 | пл. 118, разл. > 185 |
Si | пл. 1415, кип. ок. 3250 |
SiH4 | пл.- 185, кип.- 112 |
SiO2 (кварц) | пл. 1550, кип. 2950 |
Sn | пл. 232, кип. 2620 |
SnO | пл. 1040, кип. 1425 |
SnO2 | пл. 1630, кип. 2500 |
Sr | пл. 768, кип. 1390 |
Tc | пл. 2250, кип.ок. 4600 |
Te | пл. 450, кип. 990 |
TeO2 | пл. 733, кип. 1257 |
TeO3 | разл. > 400 |
Ti | пл. 1668, кип. 3260 |
TiO2 | пл. 1870, кип. ок. 3000 |
Tl | пл. 304, кип. 1457 |
Tl2O | пл. 303, кип. ок. 1100 |
V | пл. 1920, кип. 3450 |
W | пл. 3387, кип. ок. 5680 |
Zn | пл. 420, кип. 906 |
ZnO | возг. 1725, разл. |
Сокращения:
возг. — возгонка; кип. — кипение; ок. — около;
пл. — плавление; разл. — разложение; ® — переход одного вещества в другое
Примечание: определение температуры плавления графита является очень важной, но очень сложной научной проблемой, которой занимаются во всем мире. В данном справочнике мы приводим значение, которое, исходя из обзора Савватимского Александра Ивановича, зав. лаб. электровзрывных процессов ОИВТ РАН, является в настоящее время наиболее обоснованным и полученным с помощью самых современных методов. Обзор и описание методов см. в работах:
Савватимский А.И.»Плавление графита и жидкий углерод» УФН том 173 №12 стр.1371
A. I. Savvatimskiy. «Liquid carbon density and resistivity» J. Phys.: Condens. Matter 20 (2008) 114112
Korobenko V.N., Savvatimskiy A.I. «Graphite melting temperature» Electronic journal “INVESTIGATED IN RUSSIA” 2161
Примечание ко всем таблицам свойств: источниками справочных данных являются публикации в Интернете, поэтому они не могут считаться «официальными» и «абсолютно точными». Как правило, в Интернет справочниках не приводятся ссылки на научные работы, являющиеся основой опубликованных данных. Мы стараемся брать информацию из наиболее надежных научных сайтов. Однако если кого-то интересуют ссылки на эксперименты, советуем произвести самостоятельно углубленный поиск в Интернете. Будем признательны за любые комментарии к нашим справочным таблицам, а особенно за уточнения существующей информации или дополнение справочных данных.