При какой температуре плавится: ᐉ Температуры плавления металлов разных групп — как происходит процесс плавления — НПФ Техсервис — Техническое оборудование общепромышленного и нефтепромыслового назначения

Содержание

При какой температуре плавится и кристаллизуется олово

Содержание

1 Свойства и особенности олова
2 Температура плавления
3 Применение и вторичная переработка

К одному из самых первых металлов, открытых в древности, относится олово. Оно имеет серебристо-белый цвет с небольшой массой. Посуда из него прекрасно сохраняет запах, а также вкус напитков. Данный металл использовался намного раньше открытого впоследствии железа, а его сплав с медью (бронза) является первым сплавным веществом, созданным человеком. Это получилось из-за того, что температура плавления олова весьма низкая, что позволяло обрабатывать металл еще при зарождении металлургии.

Содержание

Свойства и особенности олова
Температура плавления
Применение и вторичная переработка

Свойства и особенности олова

Оловянные сплавы имеют малый коэффициент трения, из-за чего их используют в разнообразных антифрикционных материалов. Помимо этого, данным свойством они могут наделять и прочие вещества. Это значительно продлевает период эксплуатации механизмов, машин, значительно снижая потери на трение. К интересной особенности данного материала относится его увеличение объема на 25,6 % при температуре + 13,2 °С. Этот металл называется серым.

При снижении температуры до — 33,0 °С вещество кристаллизуется и переходит в порошкообразное состояние. При взаимодействии серого и белого олова происходит передача свойств белому металлу. Разнообразные оловянные сплавы широко используются электротехнической промышленностью. На вопрос при какой температуре плавится олово существует однозначный ответ: + 231,9 °С или же 505,1 по кельвину. Это весьма удобно для радиолюбителей, ведь паять детали с такой температурой можно без особых проблем даже в домашних условиях. Температура плавления, при которой олово переходит в жидкое состояние невысока, что облегчает его использование.

Высокий интерес представляет данное вещество из-за своей хорошей коррозийной стойкости. Именно оловянное покрытие является древнейшим способом защиты разнообразных предметов из металлов, в том числе и консервных банок. Помимо этого, данный элемент имеет свойство объединять многие металлы с приданием им устойчивости к внешним воздействиям. Это используется при лужении различной посуды и прочих бытовой утвари, а также электротехниками. Оловянно-свинцовые сплавы относятся к мягким компонентам, что удобно при пайке радиотехнических деталей. Эти припои могут иметь различное количество компонентов и соответствующее обозначение. К примеру, пос-61 означает, что оловянная составляющая имеет 61 %, а свинцовая – 39 %.

Человеческое тело содержит оловянные вещества в костях, где они помогают обновлению костной ткани. Для нормальной жизнедеятельности организму необходимо получать ежедневно порядка 2-10 мг металла в сутки. Этот макроэлемент содержится в принимаемой пище, однако усваивается всего лишь до 5 % от общего поступающего количества.

Температура плавления

Особую известность имеют соединения, использующиеся в качестве припоя радиолюбителями. Температура плавления в сплаве ПОС-40 составляет + 235,0 °С. Содержащийся в припоях свинец является довольно мягким материалом, имеющий серый цвет со светлым оттенком. Он плавится при значении + 327,0 °С, что делает его идеальной составляющей для олова. Припой ПОС-61 может плавиться при температуре + 191,0 °С, чем весьма удобен для пайки небольших радиодеталей.

Специалисты знают, при какой температуре олово плавится. Данная величина составляет + 231,9 °С, а при + 231,0°С оно остается твердым. Температурный показатель кипения этого вещества намного выше – 2 600 градусов Цельсия. В зависимости от компонентов, входящих в состав оловянного сплава изменяется температурный показатель плавления. Этот материал превосходно гнется даже в холодном состоянии, а нагреваясь, он начинает приобретать свойства пластилина. Температура плавления свинца и оловянной составляющей разнится, однако их сплавы обладают широким применением. При плавке применяются специальные флюсы, шлаки, а также присадки для получения необходимой степени качества и сорта металла. Из-за его возможности расплавляться при низкой температуре он является стратегически важным сырьем. Сплавы с участием оловянного компонента очень легко обрабатываются и применяются при соединении конструктивных деталей и узлов с герметичным швом. К наиболее известным бытовым соединениям относятся припои, температура плавления в которых олова и свинца зависит от их количества.

Применение и вторичная переработка

Главным достоинством, определяющим область применения оловянного вещества, является его высокая стойкость к коррозии. Это свойство оно передает и прочим металлам, участвующим в сплаве. Данная способность противодействия химически агрессивным веществам делает материал весьма ценным при защите стальных изделий. Тончайший слой покрывает практически половину всей производимой стальной жести.

Данный металл используется при производстве тонкостенных труб, которые применяются исключительно при положительных температурных показателях. К ограничению сферы применения относится низкая температура кристаллизации олова. Бытовые изделия содержат олово в сантехническом оборудовании, разнообразной фурнитуре и прочих аксессуарах. Материал обладает высокой гигиеничностью, низким температурным показателем плавления олова, а также весьма низкой теплопроводностью по сравнению со сталью. По этим характеристикам его активно используют для изготовления умывальников и ванн.

Это вещество присутствует в домашней посуде, ювелирных украшениях, а также небольших элементах декора и быта. Это обусловлено хорошим плавлением материала при невысокой температуре, ковкости и мягкому цвету. Бронзовые сплавы имеют отличную прочность, а также высокую стойкость к коррозии. Это делает бронзу превосходным строительно-декоративным материалом.

Помимо припоев, которые удобно расплавлять в домашних условиях и промышленном производстве, сплавы применяются даже для производства музыкальных инструментов. Из различных сплавов отливаются церковные колокола и органные трубы. От количества составляющих элементов зависит тон изделий. Невысокая температура затвердевания материала и простота обработки позволяют изготавливать уникальные изделия музыкального направления.

Для вторичной переработки используют старые консервные жестяные баночки. Они имеют защитное оловянное покрытие с некоторыми примесями. Их количество для продуктовой тары имеет строгое ограничение. Величина оловянного состава при лужении жестяной баночки не должна превышать 0,14 %, а по свинцу данный показатель составляет 0,04 %. Для безопасности здоровья дополнительно применяются специальные лаки, которые предохраняют металлическую основу от разрушения под воздействием соли, сахара, а также органических кислот. Средняя банка содержит порядка 0,5 г оловянного компонента. Для мировых масштабов это весьма внушительная цифра. Доля этого вторично использованного сырья в развитых государствах доходит до 30 %.

Олово используется практически во всех направлениях современного производства. Спустя тысячелетия после своего открытия, металл остается востребованным веществом, обладающим широким спектром уникальных свойств.

При какой температуре плавится стекло?

Практически у каждого материала и соединения в мире имеется три возможных состояния: твердое, жидкое и газообразное. В нормальных условиях материалы пребывают в разном состоянии, которое зависит от их химических свойств.

Чтобы вывести их из равновесия, необходимо повышать или понижать температуру до указанного значения. Например, температура плавления стекла начинается примерно с 750 градусов по Цельсию. Материал имеет так называемые аморфные свойства, поэтому у него и нет конкретного значения.

Все зависит от количественного и качественного состава примесей в соединении. Так что установить конкретное значение для выбранного предмета можно исключительно экспериментальным путем. Для этого понадобится определенный набор измерительных приборов, который имеется только в специализированных лабораториях.

Можно, конечно, взять и бытовые аналоги, но они будут иметь слишком большую погрешность.

Принципы расчета

1. Необходимость обеспечения поэтапного повышения температуры расплавляемого тела строго на один градус. В противном случае невозможно будет достоверно установить, при каком именно показателе начинается процесс перехода из твердого состояния в жидкое, то есть эксперимент завершится неудачей.
2. Нужно найти очень точный термометр, способный замерять температуру до 2 тысяч градусов по Цельсию с минимальной погрешностью. Лучше всего подойдет электронный прибор, который будет стоит слишком дорого для бытовых опытов.
3. Проведение эксперимента дома в принципе не самая удачная идея, потому что придется искать посуду, в которой можно плавить стекло, раздобыть устойчивый источник огня, способный обеспечить нужный уровень подогрева, купить дорогостоящее оборудование.

Процесс плавления

Отсутствие четкого числа заставляет нерационально использовать производственные ресурсы. Например, на стекольных заводах в печах поддерживают температуру около 1600 градусов Цельсия, притом, что многие виды могли бы без проблем расплавиться и при одной тысяче. Экономия энергоносителей позволила бы значительно снизить себестоимость готовой продукции, что положительно повлияло бы на экономическую эффективность деятельности стеклодувных заводов.

Температура плавления стекла в градусах начинается от 750 (некоторые источники приводят цифру от 1000) и продолжается аж до 2500. При этом, если брать акриловое стекло, которое по сути не является стеклом, а просто имеет такое название, то оно плавится всего при 160 градусах, а на 200 градусах уже начинает кипеть. Но оно состоит из органической смолы и не имеет в составе кремния и других химических элементов.

А вот остальные марки наоборот зачастую могут похвастаться пестрым разнообразием состава. Используемый в производстве песок часто проходит недостаточную очистку, в результате чего в готовых изделиях содержится много ненужного.

Внешне это никак не отражается на эксплуатационных свойствах, но приводит к аморфности химических характеристик.

Понижения температуры плавления стекла можно достичь, если в расплав добавить соответствующие элементы. В бытовых опытах наиболее доступными являются оксид свинца и борная кислота. Массовую долю нужно будет рассчитать по известным формулам, так как она будет зависеть от количества расплавленного стекла. После застывания можно будет повторить свой опыт и убедиться, что теперь материал плавится при значительно меньшей температуре.

Но стоит учесть, что полученное стекло не имеет практического значения и годится исключительно для опытов. Это связано с тем, что добавление примесей изменяет и его рабочие параметры, так что вещество не сможет в полной мере справляться с возложенными на него функциями. Именно поэтому никто не изменяет технологический процесс с помощью добавления указанных компонентов.

Основные значения

—   температура плавления бутылочного стекла — 1200-1400 градусов по Цельсию;
—   температура плавления кварцевого стекла — около 1665 градусов по Цельсию;
—   температура плавления ампульного стекла — 1550-1800 градусов по Цельсию;
—   жидкое стекло температура плавления — 1088 градусов по Цельсию.

Для последнего вещества можно указать точную цифру, потому что оно не проявляет аморфных свойств, так как является водно-щелочным раствором силикатов натрия и калия. Стоит также учесть, что стекло плавится не сразу, а вначале переходит в тягучее карамелеобразное состояние. Это свойство используется мастерами-стеклодувами для создания различных изделий и сувениров.

Заняться подобным ремеслом можно и в домашних условиях. Недостатка в сырье не будет, так как можно найти массу стеклянных бутылок прямо на улице. А в качестве прибора для размягчения материала подойдет и обычная газовая лампа. Свои изделия ручной работы можно будет потом продавать на сувениры и зарабатывать неплохие деньги.

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 ® (Mn^IIMn₂^III)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
(Pb₂^IIPb^IV)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.

Взаимосвязь температур плавления, кипения и критической температуры Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Physics

УДК 536.4

Г.Г. Хайдаров, А.Г. Хайдаров

Взаимосвязь температур плавления, кипения и критической температуры

Аннотация

Получены теоретические формулы взаимосвязи температур плавления, кипения и критической температуры. Взаимосвязь выведена из единого физического представления процессов плавления, кипения и испарения. Для этого используется понятие внутренней энергии вещества с точки зрения концепции «распаковки» молекул. Данные из справочников для 85 веществ, в пределах температур от 13 до 855 градусов Кельвина, подтверждают теоретически полученные формулы. Сравнение теоретических формул и экспериментальных данных проводилось по средним значениям. В качестве модели молекулы вещества была взята самая простая идеальная модель вещества с молекулами шарообразной формы. Для такой модели температура плавления составляет 1/3, а температура кипения от 1/2 до 2/3 от критической температуры.

I Ключевые слова: физика, вещество, теория, формула, температура, плавление, кипение, испарение, критическая температура, внутренняя энергия, уравнение, экспериментальные данные, физический процесс, распаковка.

G.G. Khaidarov, A.G. Khaidarov

Interconnection between melting, boiling and critical points

Abstract

We received theoretical formulas of the interconnection between melting, boiling and critical temperatures. Uniform physical representation of melting, boiling and evaporation processes was the basis for deriving the formula of interconnection between them. We use the concept of the material substance internal energy in terms of the molecules «unpacking» idea. The reference manual data on 85 substances from 13 to 855 degrees Kelvin confirms the theoretically derived formulas. We carried out the comparison of theoretical formulas and experimental data by their mean values. A simple ideal substance model with spherical molecules was considered as a model of substance molecule. The melting point is 1/3, and the boiling point ranges from 1/2 to 2/3 of the critical point for this model.

I Keywords: physics, substance, theory, formula, temperature, melting point, boiling point, evaporation point, critical point, internal energy, experimental data, physical process, unpacking.

Постановка проблемы

В физике имеется понятие поверхностного натяжения. Также упоминается связь этого понятия с другими физическими понятиями, такими как: внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, свободная энергия. Так Я. Френкель еще в начале 20 века предполагал возможность наличия определенной связи коэффициента поверхностного натяжения с другими физическими ве-

личинами. Также И. Ленгмюр (Irving Langmuir) указал на некую производную от энтальпии, но уточнять ее не стал. Это стало первым важным шагом на пути нахождения взаимосвязи таких физических понятий, как поверхностного натяжения и внутренней энергии.

Вторым важным шагом были известные работы Ло-ранда Этвёша (Lorand Eötvös). Он сформулировал взаимосвязь зависимость силы поверхностного натяже-

Физика

ния от температуры. Получил эмпирическую формулу с экспериментальным коэффициентом.

Однако для доказательства взаимосвязи физических понятий: поверхностное натяжение, внутренней энергии и температуры данных работ было недостаточно.

Анализ последних исследований и публикаций

В 1983 году было доказано [1], что поверхностное натяжение является частью внутренней энергии. Была предложена геометрическая модель физического процесса. Получена теоретическая формула для этой взаимосвязи. Эта концепция получила название «распаковки» молекул [1; 2]. Рассуждения с аналогичной геометрической моделью физического процесса были опубликованы в 1985 году В. Вайскопфом (Victor Frederick Weisskopf) [3; 4].

Данная концепция подробно изложена в 2011 году в работе [2]. Указаны допущения при выводе формулы, а также приведены следствия вывода формулы.

В 2012 году была теоретически получена формула и доказана взаимосвязь температуры с коэффициентом поверхностного натяжения [5]. То есть, теоретически доказана эмпирическая формула Лоранда Этвёша о взаимосвязи поверхностного натяжения и температуры. Получена теоретическая формула для этой взаимосвязи, указаны допущения при выводе формулы.

Более подробную информацию о теории «распаковки» и ее следствиях можно прочитать в свободном доступе интернета в википедии (ru.wikipedia.org) и в викиучебнике (ru.wikibooks.org) на русском языке, набрав при поиске ключевые слова «поверхностное натяжение». Также с концепцией «распаковки» можно ознакомиться на английском и немецком языках в работах [6-8].

Аналогичные модели физических процессов, связанных с поверхностными явлениями опубликованы в работах других авторов [9; 10].

Выделение нерешенных ранее частей общей проблемы

Предложенная ранее концепция «распаковки» молекул [1; 2] до недавнего времени решила две частные задачи теоретического нахождения взаимосвязи внутренней энергии с поверхностным натяжением жидкости и внутренней энергии с температурой жидкости.

Цель статьи

В данной работе ставится цель теоретического нахождения взаимосвязей температуры плавления, температуры кипения, критической температуры согласно концепции «распаковки». Проверки полученных взаимосвязей по данным температур из теплофизического справочника для жидкостей и газов. А также сравнение предлагаемых теоретических взаимосвязей с эмпирическими формулами других авторов.

Изложение основного материала

Допустим идеально сферическую молекулу с габаритным описываемым кубиком. Процесс плавления представим, как разрыв связей между соседними мо-

лекулами в верхней («крышке») и в нижней («днище») поверхностях габаритного кубика. Тогда после плавления появляется возможность движения молекулярных слоев жидкости друг над другом. Из шести возможных направлений «распаковки» молекулы (по осям координат х, -х, у, -у, z, при плавлении вещества происходит «распаковка» молекул по двум направлениям (по осям координат z, Тогда энергия разрыва по двум из шести направлениям при плавлении вещества равна 2/6 * и1, где и1 — энергия связей по всем шести осям координат для одной молекулы вещества (Дж).

Рассмотрим модель процесса кипения вещества в двух вариантах. Первый вариант: начало кипения с единичными молекулами пара в жидкости. Рассмотрим молекулярную геометрическую модель образования пузырька пара на стенке. На стенке возможность разрыва связей при образовании молекулы пара возможна только по трем из шести направлений координат, то есть 3/6 * и1. К такому же значению можно прийти, рассмотрев геометрическую модель процесса кипение в слое молекул ассоциируем с «шахматами». «Темное поле» это молекула жидкости. «Светлое поле» это молекула пара. Такая модель для кипения характеризует нижнюю теоретическую границу температуры кипения. В этом случае значение средней энергии двух соседних «полей» равно (0/6 * Ш + 6/6 * Ш) / 2 = 3/6*и1. Второй вариант: интенсивное кипение с образованием каналов пара. (в направлении снизу вверх). Здесь модель процесса кипения ассоциируем с «лифтом в доме». Такая модель характеризует верхнюю теоретическую границу температуры кипения. В этом случае значение энергии молекулы при кипении вещества 4/6*и1, так как «распаковка» молекул происходит по четырем осям координат (х, -х, у, -у) из шести.

Далее воспользуемся уже доказанной линейной зависимостью поверхностного натяжения, как части внутренней энергии, от температуры [5]. Тогда температура плавление вещества (Тт.) будет связана с критической температурой (Тс.) в пропорции:

Тт. = 2/6 * Тс. (1)

Нормальная температура кипения (ТЬ.) вещества будет связана с критической температурой в пропорции:

ТЬ. = (от 3/6 до 4/6) * Тс. (2)

Таким образом, был реализован единый подход к объяснению процессов плавления и кипения из концепции «распаковки».

Проверим теоретические уравнения (1), (2) по эмпирическим корреляциям. В справочнике [11, с. 95] собраны эмпирические формулы по группам веществ. Например, имеется эмпирическая корреляционная зависимость Рамзая-Шилдса-Этвеша отражающая взаимосвязь температур:

Physics

ТЬ. = Тс. * 0,5404 / (1 — 0,000394 * Тс.) (3)

Согласно еще одному эмпирическому уравнению -методу Лоренца, между температурой плавления Тт. и нормальной температурой кипения ТЬ. существует зависимость [12]:

К= Тт. / ТЬ., (4)

где К для неорганических соединений ~ 0,72; для органических соединений ~ 0,58. Однако авторами эмпирических корреляций отмечается, что существуют большая дисперсия значений [12, с. 191] для различных групп веществ. Это говорит не о неверности концепции, а о сложности процесса кипения и геометрическом и физическом разнообразии структуры веществ. В данной работе мы теоретически получили зависимости близкие по значениям к эмпирическим корреляциям [11; 12]. Например, эмпирический коэффициент (К) в уравнении Лоренца (4) получается теоретически при делении коэффициентов уравнений (1) на (2), результатом будет диапазон значений от (1/2) до (2/3). То есть:

Тт. = (от 1/2 до 2/3) * ТЬ. (5) Далее проверим теоретические уравнения (1), (2), (5), по данным экспериментальных значений темпера-

тур взятых из справочника теплофизических свойств жидкостей и газов [13]. Для проверки были взяты данные для 85 веществ в диапазоне температур от 13,8 градусов Кельвина до 855 градусов Кельвина. Приведем список названий веществ (без металлов), по которым производился расчет отношений температур: водород, вода, окись углерода, метан, этан, пропан, бутан, изо-бутан, н-пентан, изопентан, н-гексан, н-гептан, н-ок-тан, изооктан, н-нонан, н-декан, н-ундекан, н-додекан, н-тридекан, н-тетрадекан, н-петадекан, н-гексадекан, н-гептадекан, н-октадекан, н-нонадекан, н-эйкозан, циклопентан, метилциклопентан, этилциклопентан, диметилциклопентан, циклогексан, метилциклогек-сан, этилен, пропилен, бутен-1, цис-бутен-2, транс-бу-тен-2,изобутелен, пентен-1, пропадиен, бутадиен, ацетилен, метилацетилен, бутин-1,бензол, толуол, о-ксилол, м-ксилол, п-ксилол, этилбензол, изопропил-бензол, п-бутилбензол, нафталин, дифенил, хлористый метил, фреон-11, фреон-12, фреон-13, фреон-21, фре-он-22, фреон-113, фреон-142, октафторциклобутан, че-тыреххлористый углерод, хлорбензол, метанол, этанол, пропанол-1, пропанол-2, н-бутанол, диэтиловый эфир, этилацетат, дифениловый эфир, ацетон, уксусная кислота, анилин, азот, аммиак, кислород, двуокись серы, фтор, хлор, неон, аргон, криптон.

Таблица 1

Сравнение средних значений по экспериментальным данным температур и теоретические значения

Tb./Tc. Tm./Tc. Tm./Tb.

Среднее по справочным данным для 85 веществ [13] 0,66 0,37 0,58

Теоретические значения по формулам (2), (1), (5): от до 0,5 0,66 0,33 0,33 0,66 0,5

Средние значения отношений эмпирических данных для 85 веществ (таблица 1) согласуются с теоретическими формулами (1), (2), (5).

Выводы и предложения

1. Из концепции «распаковки» молекул удалось объяснить взаимосвязь температур: плавления, кипе-

ния и критической температуры. Выведены теоретические формулы для отношения температур.

2. Теоретические формулы проверены по эмпирическим зависимостями и по экспериментальным данным из справочника теплофизических свойств газов и жидкостей.

Литература

1. Хайдаров Г.Г. О связи поверхностного натяжения жидкости с теплотой парообразования // Журн. физ. химии. — 1983. — Т. 57. — №10. — С. 2528-2530.

2. Хайдаров Г. Г. Физическая природа поверхностного натяжения жидкости / Г.Г. Хайдаров, А.Г. Хайдаров, А.Ч. Машек // Вестн. С.-Петерб. Ун-та. Сер. 4: Физика, химия. — 2011. — Вып. 1. — С. 3-8.

3. Weisskopf VF. Search for simplicity // American Journal of Physics. — 1985. — Vol. 53. — №1. — P. 19-20.

4. Weisskopf V.F. Search for simplicity: the size of molecules revisited // American Journal of Physics. — 1985. -Vol. 53. — №7. — P. 618-619.

Физика

5. Хайдаров Г.Г. Влияние температуры на поверхностное натяжение / Г.Г. Хайдаров [и др.] // Вестн. С.-Петерб. Ун-та. Сер. 4: Физика, химия. — 2012. — Вып. 1. — С. 24-28.

6. Khaidarov G.G. The physical nature of liquid surface tension / G.G. Khaidarov, A.G. Khaidarov // Intellectual Archive. — 2014. — Vol. 3. — №1. — P. 26-29.

7. Khaidarov G.G. The physical nature of liquid surface tension: Proceedings of the 5th International Scientific Conference «Applied Sciences and technologies in the United States and Europe: common challenges and scientific findings» (February 12, 2014) / G. G. Khaidarov, A.G. Khaidarov. — New York, USA. — P. 144-145.

8. Khaidarov G.G. Physikalische Natur der Oberflachenspannung einer Flussigkeit: Proceedings of the 1st International scientific conference «European Conference on Innovations in Technical and Natural Sciences» (February 17, 2014) / G.G. Khaidarov, A.G. Khaidarov. — Vienna. — P. 185-188.

9. Garai J. Physical model for vaporization // Fluid Phase Equilibria. — 2009. — Vol. 183. — P. 89-92.

10. Матюхин С.И. Поверхностное натяжение и адгезионные свойства тонкопленочных покрытий / С.И. Матюхин [и др.] // Плёнки и покрытия: Труды 6-й междунар. конф. «Плёнки и покрытия-2001». — СПб.: СПбГТУ, 2001. — C. 577-581.

11. Краткий справочник физико-химических величин. / Под редакцией К.П. Мищенко, А.А. Равделя. — Л.: Химия, 1974. — 200 с.

12. Бретшнайдер Ст. Свойства жидкостей и газов. — М. — Л.: Химия, 1966. — 536 с.

13. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. — М.: Наука, 1972. — 720 с.

При какой температуре плавится медь, плавление © Геостарт

Рубрика: Полезно

Уже в древности люди добывали и плавили медь. Этот металл широко применялся в быту и служил материалом для изготовления различных предметов. Бронзу научились делать примерно 3 тыс. лет назад. Из этого сплава делали хорошее оружие. Популярность бронзы быстро распространялась, так как металл отличался красивым внешним видом и прочностью. Из него делали украшения, орудия охоты и труда, посуду. Благодаря небольшой температуре плавления меди человек быстро освоил ее производство.

Нахождение в природе

Свое латинское название Cuprum металл получил от названия острова Кипр, где его научились добывать в третьем тысячелетии до н. э. В системе Менделеева Сu получил 29 номер, а расположен в 11-й группе четвертого периода.

В земной коре элемент на 23-м месте по распространению и встречается чаще в виде сульфидных руд. Наиболее распространены медный блеск и колчедан. Сегодня медь из руды добывается несколькими способами, но любая технологий подразумевает поэтапный подход для достижения результата.

На заре развития цивилизации люди уже получали и использовали медь и ее сплавы.
В то время добывалась не сульфидная, а малахитовая руда, которой не требовался предварительный обжиг.
Смесь руды и углей помещали в глиняный сосуд, который опускался в небольшую яму.
Смесь поджигалась, а угарный газ помогал малахиту восстановиться до состояния свободного Cu.
В природе есть самородная медь, а богатейшие месторождения находятся в Чили.
Сульфиды меди нередко образуются в среднетемпературных геотермальных жилах.
Часто месторождения имеют вид осадочных пород.
Медяные песчаники и сланцы встречаются в Казахстане и Читинской области.

Физические свойства

Металл пластичен и на открытом воздухе покрывается оксидной пленкой за короткое время. Благодаря этой пленке медь и имеет свой желтовато-красный оттенок, в просвете пленки цвет может быть зеленовато-голубым. По уровню уровнем тепло- и электропроводности Cuprum на втором месте после серебра.

Плoтность — 8,94×103 кг/ м3 .
Удельная теплоемкость при Т=20 ° C — 390 Дж/кг х К.
Электрическoе удельное при 20−100 ° C — 1,78×10−8 Ом/м.
Температура кипeния — 2595 ° C.
Удельная электропрoводность при 20 ° C — 55,5−58 МСм/м.

При какой температуре плавится медь

Плавления происходит, когда из твердого состояния металл переходит в жидкое. Каждый элемент имеет собственную температуру плавления. Многое зависит от примесей в металле . Обычная температура плавления меди — 1083 ° C. Когда добавляется олово, температура снижается до 930- 1140 ° C. Температура плавления зависит здесь от содержания в сплаве олова. В сплаве купрума с цинком плавление происходит при 900- 1050 ° C .

При нагреве любого металла разрушается его кристаллическая решетка. По мере нагревания повышается температура плавления, но затем выравнивается по достижении определенного предела температуры. В этот момент и плавится металла. Полностью расплавляется, и температура повышается снова.

Когда металл охлаждается, температура снижается, в определенный момент остается на прежнем уровне, пока металл не затвердеет полностью. После полного затвердевания температура снижается опять. Это демонстрирует фазовая диаграмма, где отображен температурный процесс с начала плавления до затвердения. При нагревании разогретая медь при 2560 ° C начинает закипать. Кипение подобно кипению жидких веществ, когда выделяется газ и появляются пузырьки на поверхности. В момент кипения при максимально больших температурах начинается выделение углерода, образующегося при окислении.

Плавление в домашних условиях

Благодаря низкой температуре плавления древние люди могли расплавлять купрум на костре и использовать металл для изготовления различных изделий.

Для расплавки меди в домашних условиях понадобится:

древесный уголь;
тигель и специальные щипцы для него;
муфельная печь;
бытовой пылесос;
горн;
стальной крюк;
форма для плавления.

Процесс течет поэтапно, металл помещается в тигель, а затем размещается в муфельной печи. Выставляется нужная температура, а наблюдение за процессом осуществляется через стеклянное оконце. В процессе в емкости с Cu появится окисная пленка, которую нужно устранить — открыть окошко и отодвинуть в сторону стальным крюком.

При отсутствии муфельной печи расплавить медь можно автогеном. Плавление пойдет, если ест нормальный доступ воздуха. Паяльной лампой расплавляется латунь и легкоплавкая бронза. Пламя должно охватить весь тигель.

Если под рукой ничего из перечисленных средств нет, можно использовать горн, установленный на слой древесного угля. Для повышения Т можно использовать пылесос, включенный в режим выдувания, но шланг должен иметь металлический наконечник, хорошо, если с зауженным концом, так струя воздуха будет тоньше.

Температура плавления бронзы и латуни, как температура плавления меди и алюминия — невысоки.

Сегодня в промышленных условиях в чистом виде Cu не используется. В ее составе содержится много примесей: никель, железо, мышьяк, сурьма, другие элементы. Качество продукта определяется наличием содержания в процентах примесей в сплаве (не более 1%). Важные показатели — тепло- и электропроводность. Благодаря пластичности, малой Т плавления и гибкости медь широко используется во многих отраслях промышленности.

автор

Лавров Илья

Геодезические измерения: виды, классификация и характеристики.

Пример заполнения страницы журнала измерения направлений

Геодезические сети, классификация и способы их развития

Калькулятор расчета
цен на кадастровые
работы

Расчитать

Пайка медных труб: общие сведения, способы и технология выполнения работ

Сварка оцинкованных труб электродами и газовой горелкой

Маркировка электродов для ручной дуговой сварки: расшифровка

Температура плавления пластика на 3D-принтере и тонкости её выбора

Главная / Блог / Полезное / Выбор температуры для печати на 3D-принтере

15. 04.2021

Содержание

- Виды пластиков и их температуры плавления
  - PLA
  - ABS
  - PETG
  - HIPS
  - SBS
  - Nylon
  - TPU
  - PVA
  - PEEK
  - Композитные пластики
- Настройка температуры на принтере
  - Правильная установка термопары в хотенде
  - Настройка прошивки
  - Настройка PID
- Температура размягчения и постобработка
- Универсальная таблица

В мире 3D-печати существует множество различных пластиков, обладающих различными характеристиками, в том числе и разными температурными режимами. Очень важно выбрать правильную температуру при печати, так как изменение даже на 1 градус может полностью изменить качество модели: её внешний вид и прочность.

Виды пластиков и их температуры плавления

Самым важным является выбор температуры сопла, ведь от нее зависит как именно пластик будет выдавливаться и прилипать к предыдущим слоям.

Слишком высокая приведет к нарушению геометрии модели, появлению полостей или даже к поломке принтера. На модели это также отразится: пластик не будет успевать застыть в том месте, куда его выдавил принтер, и немного сдвигаться. Также, при слабом охлаждении горла, в нем будут возникать пробки, полностью останавливающие печать.

А при слишком низкой температуре пластик может выдавливаться в недостаточном объеме, тем самым ухудшая прочность и внешний вид модели. Если пластик будет слишком твердым, то принтер не сможет продавить необходимый объём.

Температура стола важна для прилипания (адгезии) первого слоя. Редко встречающиеся в бюджетных принтерах, но все же достаточно известная технология термокамеры позволяет предотвратить появление трещин, если усадка пластика (т.е. уменьшение объема при падении температуры) слишком высока. Далее мы рассмотрим самые популярные пластики, их температуры печати и особенности.

PLA

Данная аббревиатура расшифровывается как полилактид. Изготавливается из кукурузы и сахарного тростника, вследствие чего PLA является одним из самых безопасных пластиков для бытового использования. Из-за лёгкости 3D-печати и низкой токсичности этот пластик является самым популярным для начинающих 3D-печатников.

Настройки температур:

Температура сопла: 190-210°C
Температура стола: 60-70°C
Скорость вентилятора: 100%

Температура печати PLA пластиком является одной из самых низких среди всего разнообразия материалов, но стоит обратить внимание на скорость вентилятора обдува модели, так как этот пластик остается гибким в большом диапазоне температур. При недостаточном обдуве могут загибаться края и углы модели. Чтобы модель лучше прилипала к столу необходимо выставить температуру сопла около 210°C, а температуру стола примерно 70°C. На втором и последующих слоях температуру лучше уменьшить, чтобы предотвратить вышеуказанные проблемы с загибанием краев.

ABS

Несмотря на сложности при 3D-печати этим пластиком, он является вторым по популярности, так как сочетает дешевизну и универсальность. Намного гибче, чем PLA пластик, что позволяет печатать пружины и гнущиеся детали. Из-за меньшей прочности его легче обрабатывать механическим образом: надфилями и наждачной бумагой. Но из-за выделения токсинов при нагреве этот пластик лучше не использовать при печати посуды или кухонных приспособлений.

Настройки температур:

Температура сопла: 230-250°C
Температура стола: 90-100°C
Скорость вентилятора: 50-75%

ABS пластик имеет большую усадку, поэтому скорость вентилятора лучше не увеличивать выше 40-60%, но если есть маленькие детали или печать мостов, то скорость можно увеличить до 75-80%. При слишком быстром остывании деталь может потрескаться прямо во время печати.

Прочность данного пластика сильно зависит от температуры, поэтому если точность не столь важна, то температуру лучше увеличить вплоть до 250°C. Если печатать с самой низкой температурой, то прочность детали может уменьшиться в 2 раза, относительной той же модели, напечатанной при максимально допустимой температуре.

Будьте осторожны: при печати ABS пластиком в закрытом помещении у вас может возникнуть головокружение или головная боль! Печать на 3D-принтере необходимо проводить в хорошо проветриваемых помещениях, закрывая 3D-принтер от прямого сквозняка, чтобы испарения из пластика не вредили вам.

PETG

Данный пластик имеет большую химическую стойкость, поэтому его используют при изготовлении посуды. При этом он объединяет прочность PLA пластика и гибкость ABS. Но необходима долгая настройка правильных температур именно для вашего принтера, чтобы убрать все дефекты печати.

Настройки температур:

Температура сопла: 230-260°C
Температура стола: 60-90°C
Скорость вентилятора: 25-50%

Часто встречается проблема с “волосками” в некоторых частях модели. В таких случаях можно увеличить расстояние ретракта. Изменение температуры почти никак не изменит ситуацию. Из-за малой адгезии пластика к самому себе, скорость вентилятора не следует настраивать выше 50%, иначе модель будет легко разламываться между слоями.

HIPS

Этот пластик используется в качестве материала поддержек при печати на принтерах с несколькими экструдерами. Обычно основным пластиком выступает ABS или PLA, так как они нейтральны к D-лимонену, а HIPS в нём полностью растворяется. Это позволяет получить почти идеальное качество нависающих элементов.

Настройки температур:

Температура сопла: 230-240°C
Температура стола: 90-100°C
Скорость вентилятора: 0%

Так как прочность и твёрдость данного пластика крайне мала (иногда его можно продавить ногтем), его не следует использовать как основной материал модели. Обдув не нужен, так как даже при использовании HIPS для всей модели, он успевает затвердеть за время печати слоя.

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

Tiger3D

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

Tiger3D

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

Tiger3D

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

Esun

SBS

Основным свойством данного пластика является прозрачность и гибкость. Это позволяет делать сгибающиеся детали: петли, крепления, зажимы. При обработке модели сольвентом модель становится почти полностью прозрачной как на фото ниже. Но необходимо соблюдать два простых правила: тонкие стенки и полное заполнение пространства между ними.

Настройки температур:

Температура сопла: 220-230°C
Температура стола: 60-80°C
Скорость вентилятора: 50-100%

Совет: Если необходимо распечатать герметичную деталь, то поток следует увеличить на 1-2%. Это увеличит расхождение размеров относительно модели, но сделает модель полностью герметичной.

Nylon

Данный пластик многим знаком в повседневной жизни благодаря одежде из нейлона. Используется в изготовлении шестерней и других подвижных элементов из-за своей гибкости, прочности и малого коэффициента трения.

Настройки температур:

Температура сопла: 240-260°C
Температура стола: 70-90°C
Скорость вентилятора: 0-25%

Пластик требует долгого выбора правильных температур, так как имеет множество проблем: плохая спекаемость между слоями, низкая адгезия, гигроскопичность (способность впитывать влагу из воздуха). Последняя характеристика крайне важна, так как она кардинально меняет поведение пластика. Из-за наличия частичек воды в пластике, модель становится очень хрупкой, а поверхность шероховатой, например, как на фото ниже.

Поэтому крайне важно хранить пластик в сухости. А если неизвестно, набрал ли пластик влагу, то лучше его просушить с помощью специальных устройств или в духовке при температуре 60-70°C на протяжении 2-5 часов.

TPU

Некоторые называют данный пластик “резиновым”. И это название ему подходит, ведь это самый пластичный материал для 3D-печати, способный растягиваться вплоть до 4 раз, относительно своего начального размера. При этом со временем он возвращает свою исходную форму.

Настройки температур:

Температура сопла: 210-240°C
Температура стола: 50-70°C
Скорость вентилятора: 50-100%

Из-за его гибкости могут возникнуть проблемы при печати, а именно зажевывание пластика в механизме подачи. Печатать этим пластиком рекомендуется только в директ экструдерах при маленьких скоростях, не превышающих 40 мм/с. Можно попробовать печатать им в боуденах, но тогда скорость должна быть не более 20-30 мм/с, так как иначе филамент будет сворачиваться в трубке и печать прекратиться.

Причиной данной неполадки служит зазор между отверстием, где филамент выходит из экструдера, и шестерней подачи. Решить данную проблему помогут специальные проставки, уменьшающие этот зазор.

PVA

Водорастворимый пластик, использующийся для печати поддержек. Обладает малой прочностью, из-за чего использование в качестве основного материала детали невозможно. В отличии от HIPS, обладающим схожими свойствами и применением, PVA намного легче удалять с детали, так как даже при нагреве и растворении в воде он остается абсолютно безвредным.

Настройки температур:

Температура сопла: 220-230°C
Температура стола: 65-75°C
Скорость вентилятора: 0-50%

Так как данный пластик необходим только для создания поддержек, то обдув лучше не использовать. Если же необходима качественная деталь, полностью состоящая из PVA пластика (например, растворимая пробка или крепление), то скорость обдува должна быть ниже 50%, так как адгезия слоев у данного пластика крайне мала. Повысить прочность модели из PVA пластика можно с помощью воды: необходимо аккуратно смочить деталь, подождать 5-7 минут и высушить поверхность. Таким образом внешние стенки детали намного сильнее “прилипнут” друг-другу, тем самым повышая общую прочность детали.

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

Esun

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

Esun

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

Esun

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

Bestfilament

PC

Расшифровывается данное название как поликарбонат. Имеет большую прочность, но обладает относительно малой гибкостью, меньшей, чем у PLA. Также при загорании он стремится к самозатуханию, что повышает пожаробезопасность.

Настройки температур:

Температура сопла: 290-310°C
Температура стола: 90-120°C
Скорость вентилятора: 0-25%

Так же как PETG, данный пластик очень гигроскопичен, поэтому требует хранение в сухом пространстве, а лучше в пакете с силикагелем. Из-за необходимости поддержания высоких температур и особенностей хранения, поликарбонат мало распространен в 3D-печати.

PEEK

Данный пластик является сложным для 3D-печати, но при этом обладает выдающимися механическими характеристиками. Поэтому из него изготавливают детали, рассчитанные на работу с большой нагрузкой и трением. Также он нейтрален к различным химикатам.

Настройки температур:

Температура сопла: 350-410°C
Температура стола: 120-150°C
Скорость вентилятора: 0-25%

Для печати PEEK необходимо иметь профессиональные 3D-принтеры. Если использовать 3D-принтер, предназначенный для домашнего использования, то есть вероятность сжечь экструдер и нагревательный элемент в нём. Также необходима нагреваемая термокамера.

Композитные пластики

В данную категорию можно отнести филаменты, содержащие частички какого-либо материала. Такой материал состоит из двух частей: основа (обычно PLA, ABS или иной пластик) и добавляемый компонент (древесина, металл, керамика или углеродные волокна) . Различаются данные пластики не только по виду добавляемого компонента, но и по процентному содержанию. Обычно чем выше содержание дополнительного компонента, тем сильнее свойства пластика отличаются от свойств основы.

Температура зависит от основы, из которой состоит филамент. Все необходимые параметры необходимо узнать у производителя.

Общей особенностью всех пластиков данной категории является необходимость использования сопла с большим диаметром выходного отверстия (от 0.5мм). Иначе сопло быстро забьётся добавляемым компонентом. Также крайне важен материал сопла, так как обычные латунные сопла быстро сотрутся. Обычно хватает сопел из закаленной стали.

Настройка температуры на принтере

Прежде чем приступать к печати очень важно быть уверенным, что принтер нагревает сопло до правильной температуры и делает это без скачков. Для этого нужно удостовериться в настройке прошивки принтера и правильности установки термопары.

Правильная установка термопары в хотенде

Принтер получает данные о температуре хотенда с помощью термопары, которая устанавливается в хотенд. Обычно для этого есть специальное отверстие, в него нужно как можно глубже вставить термопару. Важно закрепить провод термопары. Зачастую для этого в хотенде есть отверстие, куда вкручивается винт. Лучше всего провести два проводка по разным сторонам от центра винта. Это надежно зафиксирует термопару в хотенде. Если крепления термопары не предусмотрено, то необходимо зафиксировать провод термопары на проводе нагревательного элемента. Пример, как это сделать на фото ниже.

Внимание: плохо закреплённая термопара может выпасть из хотенда, тем самым создавая вероятность возникновения пожара!

Настройка прошивки

Если принтер собирается самостоятельно, то важно выбрать тип термопары в прошивке. Если вы собираетесь использовать прошивку Marlin, то необходимо зайти в файл Configuration.h, и найти строку:

#define TEMP_SENSOR_0 0

На месте последней цифры может стоять не ноль, а другая цифра. В большинстве случаев, если у вашего принтера стоит термистор в виде “капельки”, то вместо последней цифры необходимо поставить 1. В итоге у вас должна получиться строка:

#define TEMP_SENSOR_0 1

Если принтер определяет температуру неправильно, то стоит попробовать изменить последнюю цифру на иную. Список цифр и термопар, которые они обозначают, написан над этой настройкой.

Такая же настройка есть и у стола, её можно найти по строке:

#define TEMP_SENSOR_BED 0

Здесь также следует поменять 0 на 1.

Настройка PID

Под этой аббревиатурой скрывается сложное название: пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор. Если говорить простым языком, то это функция, позволяющая точнее держать температуру в заданных рамках. Так как принтер может только включать и выключать нагревательный элемент, то единственный способ контроля температуры это выключение нагревательного элемента при достижении необходимой температуры, и включение его, если температура упала ниже заданного значения. Но в таком случае температура будет сильно “скакать” из-за инертности нагревателя. Именно для этого и существует функция PID — компенсировать инертность нагревателя. Но для каждого принтера необходима своя настройка PID, так как инертность может сильно отличаться в зависимости от многих параметров.

Для настройки PID необходимо проводное подключение к принтеру. Для отправки команд лучше всего использовать Repetier-Host. Как только вы подключитесь к принтеру, на него нужно отправить команду:

M303 C3 S210

Здесь цифра, стоящая после C отвечает за количество циклов нагревания-остывания, через которые пройдёт принтер, а цифра после S отвечает за температуру, для которой настраивается PID. Несмотря на то, что настраиваться принтер будет на определенной температуре, эти настройки подойдут и для более высоких температур.

После некоторого времени принтер отправит в консоль значения трёх параметров PID: Kp, Ki и Kd. Эти параметры и отвечают за настройку PID. Чтобы ввести эти цифры в настройку принтера нужно отправить команду:

M301 P14. 82 I0.8 D68.25

Здесь после букв P, I и D идут соответствующие значения Kp, Ki, и Kd из предыдущего шага. Если ввести эту команду, то настройка PID сохранится только до выключения принтера. Можно добавить эту команду в стартовый GCODE для каждой модели, которую вы будете печатать. В некоторых принтерах можно изменить эти параметры через меню самого принтера.

Температура размягчения и постобработка

После 3D-печати можно обработать деталь с помощью воздействия высокой температуры. Это позволяет увеличить ее прочность и изменить геометрию детали. В домашних условиях для этих целей можно использовать духовку. Но следует быть осторожным: некоторые пластики при нагреве выделяют опасные вещества, поэтому лучше использовать другие методы. Например, альтернативой может послужить паровая баня, горячая вода или фен. Главным параметром такой обработки является температура. Необходимо иметь достаточно высокую температуру, чтобы материал модели начал переходить из твёрдого состояния в вяло-текучее, но не превышать некоторый порог температуры, после которого деталь может неконтролируемо изменить свою геометрию.

Список пластиков и их температур размягчения:

PLA ‒ 70°C
ABS ‒ 105°C
PETG ‒ 80°C
HIPS ‒ 85°C
Nylon ‒ 125°C
TPU ‒ 95°C
PC ‒ 145°C
PEEK ‒ 255°C

Данные относительно неточные, так как у пластиков нет определенной температуры, когда они полностью переходят в из одного состояния в другое.

Универсальная таблица

Для тех, кто часто использует различные пластики, мы подготовили таблицу, содержащую всю необходимую информацию для настройки температуры 3D-принтера “на лету”.

Пластик	Температура сопла, °C	Температура стола, °C	Скорость обдува, %	Особенности
PLA	190 — 210	60 — 70	100	Безопасность Прочность
ABS	230 — 250	90 — 100	50 — 75	Гибкость
PETG	230 — 260	60 — 90	25 — 50	Химически нейтрален Устойчивость к трению
HIPS	230 — 240	90 — 100	0	Растворимые поддержки
SBS	220 — 230	60 — 80	50 — 100	Прозрачность, большая гибкость
Nylon	240 — 260	70 — 90	0 — 25	Химически нейтрален Термостойкость
TPU	210 — 240	50 — 70	50 — 100	Огромная гибкость Морозостойкость
PVA	220 — 230	65 — 75	0 — 50	Водорастворимость
PC	290 — 310	90 — 120	0 — 25	Прочность Теплостойкость
PEEK	350 — 410	120 — 150	0 — 25	Прочность Тепло-/морозостойкость

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

Tiger3D

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

Esun

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

Esun

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

Raise3D

#Полезное

Эксперт в области аддитивных и субтрактивных технологий, 3D-оборудования и ЧПУ станков с опытом работы более 10 лет.

Все материалы

Остались вопросы?

Наши специалисты помогут с выбором 3D-оборудования или аксессуаров, проконсультируют по любым вопросам.

При какой температуре работают соль и лед?

Применение каменной соли и таяния льда на тротуарах является популярным методом очистки снега. Знаете ли вы, однако, что разные формы таяния льда лучше всего работают при разных температурах? Крайне важно знать, при какой температуре ваш лед будет работать лучше всего, прежде чем вы закончите его.

При какой температуре плавится лед?
При какой температуре тает снег?
Почему соль тает лед?
Как соль плавит лед?
При какой температуре соль плавит лед?
Сравнение точек плавления ведущих продуктов таяния льда
Ice Melt безопасен для бетона и домашних животных

Преимущества бессолевого таяния льда
Загрязнение каменной солью
Чем отличается Safe Paw?
Как можно решить типичные зимние проблемы с помощью естественного таяния льда
Насколько безопасно таяние льда без содержания хлоридов?
Другие продукты для таяния льда

При какой температуре плавится лед?

Когда температура вокруг куска льда повышается, температура льда увеличивается вместе с ним. Однако когда лед достигает точки плавления, постепенное повышение температуры прекращается. В этот момент лед переходит в состояние и становится жидкой водой, а температура не меняется до тех пор, пока он весь не растает. Ледяная вода будет оставаться при температуре замерзания 32 градуса по Фаренгейту, пока она полностью не растает. Температура таяния льда составляет 0 градусов по Цельсию или 32 градуса по Фаренгейту. Итак, если вас спросят, при какой температуре тает снег? Ответ прост: 0 градусов Цельсия.

При какой температуре тает снег?

Снег — это причудливый кусок льда, который падает на мелкие кусочки, но накапливается в более крупную форму, когда оседает. Вода меняет свое состояние при 0°C или 32°F, а лед — это твердое состояние воды. В результате этого снег будет таять при температуре выше 32° или замерзать при температуре ниже 32°. Он не принимает во внимание солнечное излучение, ветер, влажность или другие факторы. Итак, при какой температуре начинает таять лед? 32 градуса по Фаренгейту.

Почему соль тает лед?

Растопит ли соль лед? Да, это так. Дайте нам знать больше о том, почему и как за этим стоит. Раствор воды с растворенной солью имеет более низкую температуру замерзания, чем чистая вода, и это настоящая причина, по которой соль вызывает таяние льда. Когда соль добавляется ко льду, она сначала растворяется в тонкой пленке жидкой воды, всегда присутствующей на поверхности, что снижает температуру замерзания ниже температуры замерзания льда. В результате лед, который соприкасается с соленой водой, тает, в результате чего вода становится более жидкой, которая растворяет больше соли, вызывая таяние большего количества льда, и так далее. Чем ниже общая температура замерзания, тем выше концентрация растворенной соли. Однако количество соли, которое можно растворить в воде, имеет предел.

Как соль растопит лед?

Однако вам может быть интересно, как соль снижает температуру замерзания воды. Соль затрудняет образование жесткой структуры молекулами воды. Соль растворима в воде. Если вы используете поваренную соль, известную как хлорид натрия (NaCl), чтобы растопить лед, она растворится, образуя раствор. Образовавшийся таким образом солевой раствор содержит ионы натрия и хлорида. С другой стороны, некоторые организации и домохозяйки часто используют хлорид кальция (CaCl2), другую соль, чтобы растопить лед на своих улицах. Хлорид кальция распадается на три иона вместо двух. Поэтому эффективнее растопить лед: один ион кальция и два иона хлора.

Хлорид, к сожалению, вреден для окружающей среды. Он может нанести вред водным животным, что может повлиять на другие популяции животных в их пищевой цепи. Хлор обезвоживает и уничтожает растения, а также может изменить состав почвы, затрудняя расцвет растительности. Другие вещества, способные растопить лед и снег, не содержащие хлоридов, значительно дороже, чем хлорид натрия или хлорид кальция.

При какой температуре соль плавит лед?

Быстрое удаление льда с пешеходных дорожек, проездов и настилов предотвращает несчастные случаи, связанные с поскальзыванием и падением, которые могут привести к серьезным травмам. Проблема с большинством ледоколов заключается в том, что в их состав входят химические вещества, вредные для детей и домашних животных при проглатывании или контакте с кожей. Они также повреждают подъездные пути, уничтожают растительность и повреждают напольное покрытие, когда проникают в дом.

Таяние льда Safe Paw — это решение. Это инновационный раствор для плавления льда, который безопасен в использовании, работает быстро и выполняет свою работу при гораздо более низких температурах, чем большинство продуктов для плавления льда.

Подготовьтесь к зиме с

ONLY Pet Safe Ice Melt , которому можно доверять

КУПИТЬ СЕЙЧАС НА AMAZON.COM

Сравнение температур плавления ведущих продуктов Ice Melt

0 Этот список показывает, как противостоит наиболее распространенным формулам таяния льда, основанным на безопасности и самой низкой эффективной температуре. Все температуры указаны по Фаренгейту:

Мы уже знаем, при какой температуре начинает таять лед и при какой температуре тает снег. Итак, сравним эффективную температуру различных растворов таяния льда.

Как видите, только Driveway Heat и Excel 50 плавят лед при более низкой температуре, чем Safe Paw. Проблема, однако, в том, что эти два продукта представляют собой соль хлорида кальция (CaCl2) и являются наиболее опасными из всех продуктов в списке.

Польза от продуктов, содержащих соль, в отношении таяния льда перевешивается тем фактом, что они являются ядами, которые могут вызвать ожоги кожи и образование волдырей, а также раздражение рта и горла и расстройство желудка. Лед Safe Paw не содержит соли и не вызывает побочных эффектов, связанных с его использованием. Он совершенно нетоксичен и не вызывает раздражения.

Примечание: Safe Paw — это единственный доступный бессолевой раствор для таяния льда. Все остальные основаны на соли, включая Road Runner, Zero Ice, Arctic, Qik Joe, Ice Vice и Peladow, а также упомянутые выше.

Ice Melt Safe для бетона и домашних животных

Safe Paw

Оригинальная ледоплавильная машина №1, безопасная для домашних животных и детей уже более 20 лет. Гарантированно экологически безопасен – не наносит вреда водотокам и чувствительным водно-болотным угодьям.

Преимущества бессолевого таяния льда

Помимо эффективного таяния льда при отрицательных температурах и безопасности использования, потребители выбирают бессолевые растворы для таяния льда вместо традиционных солей для таяния льда по следующим причинам:

Работает быстрее, чем солевые антиобледенители
Включает в себя тяговое средство, которое немедленно помогает предотвратить скольжение и падения, защищая вас и всех остальных от зимних опасностей.
Экологически безопасная формула
Не вызывает коррозии металла и не повреждает настил любого типа
Не повреждает асфальт, бетон или брусчатку.
Не уничтожает растительность.
Не вызывает окрашивания или порчи напольных материалов, таких как дерево, ковер, винил, плитка, натуральный камень и т. д.
Покрывает поверхности, чтобы они не обледенели в течение трех дней после нанесения.

Загрязнение каменной солью

Каменная соль растворяется и разделяется на ионы хлорида и натрия после попадания на дороги. Это повышает концентрацию соли в источниках пресной воды. Он непрерывно накапливается с течением времени, поскольку он переносится в ручьи, озера и реки с поверхностным стоком, а также просачивается в подземные воды. После широкого использования каменной соли, когда наступает весна, концентрация соли в пресной воде возрастает примерно до одной трети от концентрации в океане.

Когда в почве накапливается соль, растениям становится трудно поглощать питательные вещества. Соленая почва покрывается коричневыми пятнами на траве и низкорослыми растениями в саду.

Хлорид натрия чрезвычайно едкий и разрушительный. Сообщается, что он вызывает ржавчину на автомобилях и вызывает повреждение мостов, бетонных конструкций и трещин на тротуарах. Он печально известен тем, что оставляет стойкие пятна на ботинках, брюках, пальто и других предметах, с которыми соприкасается.

После ходьбы по обработанным поверхностям у кошек и собак часто возникает сильное жжение, воспаление и трещины на подушечках пальцев. Домашние животные могут поглощать его, облизывая лапы, если его быстро не смыть. Некоторыми симптомами воздействия и потребления дорожной соли у домашних животных являются слюноотделение, диарея, рвота, сильная потеря воды и судороги. Может ли соль растопить лед? Да. Но стоит ли использовать? Конечно №

Что отличает Safe Paw?

Отличие заключается в запатентованной формуле Safe Paw Ice Melt. Давайте сравним.

Расплавленный лед на основе соли: Наиболее распространенными соединениями, используемыми в формулах на основе соли, являются хлорид натрия, хлорид кальция, хлорид магния, мочевина и ацетат кальция-магния. Ни одно из этих соединений не является безопасным для домашних животных и детей. На самом деле, некоторые из них настолько ядовиты, что в случае проглатывания может потребоваться медицинская помощь. Солевые гранулы или кристаллы часто растворяются очень медленно, поэтому они дольше остаются на поверхности, привлекая внимание домашних животных и детей. Медленная скорость растворения также означает, что дорожка, подъездная дорожка и настил небезопасны в течение более длительного периода, чем при применении быстродействующего антиобледенителя Safe Paw. Все таяние льда на основе соли представляет дополнительную угрозу для вашей дороги, ландшафта и дома.

Ледяной раствор Safe Paw: Safe Paw — это бессолевой плавильщик льда, формула которого состоит из запатентованной смеси, обеспечивающей безопасность и эффективность. На самом деле Safe Paw соответствует строгим критериям, необходимым для получения наград правительственных учреждений США за экологичность.

Вот разбивка запатентованной формулы двойного действия и почему она более эффективна, чем соль:

Внешний слой разжижается сразу же при контакте, чтобы таять и разрушать поверхность льда
Кристаллическое амидное ядро Safe Paw затем быстро проникает в структуру льда, где добавленные гликоли разрушают его для более быстрого таяния или облегчения удаления
Не содержат соли, поэтому нет опасности ожога солью или отравления

As вы можете видеть из сравнения Safe Paw с солевыми льдогенераторами, сравнения действительно нет. Safe Paw более эффективен, чем большинство других продуктов, для быстрого таяния льда и предотвращения его повторного появления. Самое главное, его безопасно использовать там, где дети и домашние животные проводят время на свежем воздухе.

Подготовьтесь к зиме с

ONLY Pet Safe Ice Melt , которому можно доверять

КУПИТЬ СЕЙЧАС НА PETCO.COM

Как можно решить типичные зимние проблемы с помощью Natural Ice Melt 4 90 Бесплатное таяние льда?

Хорошей новостью является то, что натуральный лед не содержит соли и подходит как для детей, так и для домашних животных. Эти соляные расплавы отмечены наградами за безопасность для людей, домашних животных и окружающей среды. Некоторые из наград и статей, посвященных этим экологически безопасным таяниям льда,

Награды правительственных учреждений США
Проверено родителями Одобрено родителями (PTPA) Знак одобрения экологичного продукта https://www. ptpamedia.com/services/parent-tested-parent-approved-seal-of-approval/ для продуктов которые подходят для всей семьи и эффективны.
Включение в полный зеленый каталог – 1000 лучших вещей для Земли

Когда гранулы этого льда соприкасаются со льдом, внешний слой разжижается и начинает проникать в поверхность и разрушать ее.

Даже при низких температурах, после того как лед растаял, этот лед остается на поверхности дорожек, ступеней, веранд, террас, патио и везде, где вам нужна безопасная и надежная опора, чтобы противостоять льду. Об этом говорят педиатры, ветеринары и эксперты по дикой природе.

Подготовьтесь к зиме с

ONLY Pet Safe Ice Melt , которому можно доверять

КУПИТЬ СЕЙЧАС НА CHEWY.COM

Заключение

Натуральный лед, не содержащий опасных красителей, едких солей и химикатов лучшее решение для таяния льда для домовладельцев. Это совершенно безопасно для использования рядом с домашними животными. Это неагрессивный раствор для таяния снега и льда, поскольку он не содержит хлоридов. Перед покупкой талого льда убедитесь, что он действует быстро и эффективно не только в солнечные дни, но и особенно в дни, когда у вас температура ниже точки замерзания.

Другие продукты Ice Melt

Traction Magic

Будьте в безопасности на скользких поверхностях с продуктом, который на 100 % натуральный и безопасный для домашних животных, людей и вашего имущества. Используйте Traction Magic на тротуарах, ступенях или в качестве мгновенного сцепления для вашего автомобиля. Сделано в США.

Купить сейчас

Безопасное оттаивание

Представьте себе таяние льда, о котором можно забыть и не беспокоиться. Он не нанесет вреда домашним животным, детям и вашему имуществу. Это Безопасная оттепель. В отличие от всего, что есть на рынке, Safe Thaw может изменить то, как зима влияет на нашу планету.

Купить сейчас

Точка плавления, Точка замерзания, Точка кипения

Точка плавления и точка замерзания

Точка кипения

Температура плавления и замерзания Точка

Чистые кристаллические твердые вещества имеют характерную температуру плавления , температура, при которой твердое тело плавится и становится жидкостью. Переход между твердым телом а жидкость настолько острая для небольших образцов чистого вещества, что точки плавления могут измеряться с точностью до 0,1 ^o С. Температура плавления твердого кислорода, например, -218.4 ^o C.

Жидкости имеют характерную температуру, при которой они превращаются в твердые тела, известную как их точка замерзания . Теоретически температура плавления твердого тела должна быть то же, что температура замерзания жидкости. На практике небольшие различия между этими количества можно наблюдать.

Трудно, если вообще возможно, нагреть твердое тело выше его точки плавления, потому что тепло, поступающее в твердое тело при его температуре плавления, используется для превращения твердого тела в жидкость. Однако некоторые жидкости можно охладить до температуры ниже точки их замерзания. точки, не образуя твердого тела. Когда это сделано, говорят, что жидкость равна переохлажденный .

Пример переохлажденной жидкости можно получить путем нагревания твердого ацетата натрия. тригидрат (NaCH ₃ CO ₂ 3 H ₂ O). Когда это твердое вещество плавится, ацетат натрия растворяется в воде, которая была захвачена кристаллом, с образованием раствора. Когда раствор остынет до комнатной температуры, он должен затвердеть. Но это часто не так. Если к жидкости добавляют небольшой кристалл тригидрата ацетата натрия, однако содержимое колбы затвердевают в течение нескольких секунд.

Жидкость может стать переохлажденной, потому что частицы в твердом теле упакованы в регулярная структура, характерная для данного конкретного вещества. Что-нибудь из этого твердые вещества образуются очень легко; другие нет. Некоторым нужна пылинка или затравочный кристалл, действовать как место, на котором может расти кристалл. Для образования кристаллов натрия тригидрат ацетата, ионы Na ⁺, ионы CH ₃ CO ₂ ^—, и молекулы воды должны собраться вместе в правильной ориентации. Это трудно для эти частицы самоорганизуются, но затравочный кристалл может обеспечить основу для которые могут вырасти при правильном расположении ионов и молекул воды.

Поскольку трудно нагреть твердые вещества до температуры выше их температуры плавления, и Поскольку чистые твердые вещества склонны плавиться в очень небольшом диапазоне температур, температуры плавления часто используется для идентификации соединений. Мы можем различить три известных сахара. как глюкоза ( т.пл. = 150 ^o C), фруктоза ( т.п. 103-105 ^o С), и сахарозы ( т.пл. = 185-186 ^o С), для Например, путем определения температуры плавления небольшого образца.

Измерения температуры плавления твердого вещества также могут предоставить информацию о чистота вещества. Чистые кристаллические твердые вещества плавятся в очень узком диапазоне температур. температуры, тогда как смеси плавятся в широком диапазоне температур. Смеси также склонны плавятся при температурах ниже температуры плавления чистых твердых веществ.

Температура кипения

Когда жидкость нагревается, она в конце концов достигает температуры, при которой пар давление настолько велико, что внутри тела жидкости образуются пузырьки. Эта температура называется точка кипения . Как только жидкость начнет кипеть, температура остается постоянной до тех пор, пока вся жидкость не превратится в газ.

Нормальная температура кипения воды 100 ^o C. Но если вы попытаетесь сварить яйцо в кипящей воды во время кемпинга в Скалистых горах на высоте 10 000 футов, вы обнаружат, что яйцо готовится дольше, потому что вода кипит только при 90 90 259 o 90 260 C на этой возвышенности.

Теоретически вы не сможете нагреть жидкость до температуры выше нормальной точка кипения. Однако до того, как микроволновые печи стали популярными, использовались скороварки. чтобы сократить время приготовления пищи. В обычной скороварке вода может оставаться в жидком состоянии при температурах до 120 ^o C, и пища готовится в почти треть нормального времени.

Объяснить, почему вода кипит при температуре 90 ^o C в горах и 120 ^o C в скороварке, несмотря на то, что нормальная температура кипения воды составляет 100 90 259 o 90 260 C, мы нужно понять, почему жидкость кипит. По определению жидкость кипит, когда пар Давление газа, выходящего из жидкости, равно давлению, действующему на жидкости окружающей средой, как показано на рисунке ниже.

Жидкости кипят, когда давление их паров равно давлению, оказываемому на жидкость своим окружением.

Нормальная температура кипения воды составляет 100 ^o C, потому что это температура при котором давление паров воды равно 760 мм рт.ст., или 1 атм. В обычных условиях, когда давление атмосферы примерно 760 мм рт.ст., вода кипит при 100 ^или С. На высоте 10 000 футов над уровнем моря атмосферное давление составляет всего 526 мм ртутного столба. На этих высотах вода закипает при давлении ее паров 526 мм рт.ст., что происходит при температуре из 90 ^o C.

Скороварки оснащены клапаном, который позволяет газу выходить, когда давление внутри горшка превышает некоторое фиксированное значение. Этот клапан часто устанавливается на 15 фунтов на квадратный дюйм, что означает что водяной пар внутри горшка должен достичь давления 2 атм, прежде чем он сможет выйти. Потому что вода не достигает давления пара 2 атм до тех пор, пока температура не станет 120 ^или С, в этом сосуде он кипит при 120 ^o C.

Жидкости часто кипят неравномерно, или шишка . Они имеют тенденцию натыкаться, когда есть нет царапин на стенках контейнера, где могут образовываться пузырьки. Бампинг это легко предотвратить добавлением в жидкость нескольких кипящих стружек, которые обеспечивают грубую поверхность, на которой могут образовываться пузырьки. При использовании кипящей щепы практически все на поверхности этих чипсов образуются пузырьки, которые поднимаются сквозь раствор.

Explore — All About Ice

Explore — All About Ice — The Melting Point
О НАС
События
Исследуйте
Участие ученых
Образовательные ресурсы
Наша Солнечная система, наша Вселенная
О нас
Новости науки о Земле и космосе для преподавателей
  Подробнее
События
Исследовать
Участие ученых
Образовательные ресурсы
Наша Солнечная система, наша Вселенная
О нас
  Новости науки о Земле и космосе для преподавателей
Обзор
В этом 15-минутном сопутствующем задании Это (N)ледяная температура! команды детей в возрасте от 8 до 13 лет предсказывают, какой кубик льда растает быстрее, тот, что посыпан солью, или тот, который не содержит соли. Сделав свои прогнозы, дети высыпают соль на один кубик льда и оставляют другой нетронутым, а затем в течение двух минут наблюдают, чтобы убедиться, что их прогнозы верны. Дети узнают, что добавление соли или других веществ в лед снижает температуру плавления льда. Наконец, они проверили свои знания, приготовив мороженое!
Какой смысл?
Вода может находиться в разных состояниях; лед – это твердое состояние воды.
Температура плавления чистого водяного льда составляет 32°F (0°C).
Добавление соли или других веществ в лед снижает температуру плавления льда.
Материалы
На каждого ребенка
Его/ее Ice Investigator Journal
1 карандаш или ручка
1 пакет Ziploc (1 кварта)
1 пакет Ziploc (1 галлон)
1 столовая ложка сахара
1/2 стакана молока
1/4 чайной ложки ванили
2 столовые ложки каменной соли
Достаточное количество кубиков льда, чтобы почти заполнить галлоновый мешок
1 пластиковая ложка
Для каждой группы от 4 до 6 детей:
1 пластина из пенопласта
2 кубика льда
1/4 чайной ложки соли
Маленькая чашка для соли
Бумажные полотенца
Увеличительное стекло (дополнительно)
Для координатора:
Справочная информация
Подготовка
Предварительно отмерьте соль и разложите по маленьким чашкам
Рассмотрите возможность предварительного смешивания ингредиентов для мороженого
Деятельность
Попросите детей предсказать, что произойдет, если посыпать солью кубик льда. Пусть они аннотируют свои прогнозы в своем Журнале исследователя льда .
Разделите детей на команды по четыре-шесть человек и предложите им провести эксперимент, который проверит их предсказания!
Раздайте каждой команде материалы, включая тарелку, соль, два кубика льда и увеличительное стекло.
Да начнется таяние! Предложите детям посыпать солью один из своих кубиков льда, следя за тем, чтобы соль не попала на второй кубик. Пусть они понаблюдают за своими кубами в течение двух минут и запишут свои выводы в свои Журналы исследователя льда .
Примечание ведущего: Изменения температуры могут вызвать изменение состояния воды, и эти изменения происходят при определенных температурах. Пресная вода переходит из твердого состояния в жидкое при температуре 32°F (0°C) на уровне моря. Чистый водяной лед тает и переходит из твердого состояния в жидкое (вода) при температуре ниже этой температура плавления .
После того, как дети сделали и записали свои наблюдения в свои журналы исследователей льда , предложите им сделать выводы о том, что они наблюдали.
Что случилось с кубиком льда, когда на него высыпали соль? Он начал таять.
Оба кубика льда были запущены при одинаковой температуре. Почему один расплавился быстрее другого? Из-за соли лед тает быстрее.
Расскажите детям, что добавление соли снижает температуру замерзания воды. Пресная вода замерзает при 32°F (0°C), но температура замерзания морской воды ниже: около 28°F (-2°C). Чем соленее вода, тем холоднее она должна быть для замерзания.
Примечание ведущего: Чем больше соли, тем ниже температура замерзания (до определенной точки; как только соли становится достаточно, чтобы больше не растворяться, температура замерзания больше не снижается). Морская вода содержит около 3,5% соли; морская вода замерзает при температуре около 28°F (-2°C). 10% раствор соли замерзает примерно при 20°F (-6°C), а 20% раствор замерзает при 2°F (-16°C).
Могут ли они придумать, как это может быть связано с их жизнью? Одной из важных связей для детей, живущих в более холодном климате, является использование соли или других веществ на замерзших дорогах.
Зачем посыпать солью дороги, покрытые льдом? Когда вы посыпаете солью замерзшие дороги, соль растворяется в жидкой воде во льду и снижает ее температуру замерзания, так что температура должна стать еще ниже, чтобы соленая вода замерзла. Посоленные дороги остаются свободными ото льда даже при температуре до 15°F (-9°С).°С). Другие химические вещества, такие как ацетат кальция и магния, также используются для растапливания льда на дорогах. Они менее вредны для окружающей среды, чем каменная соль (хлорид натрия).

Примечание ведущего: Когда на обледенелую дорогу добавляют соль, соль начинает растворяться при контакте со льдом; это делает соленую воду с очень высокой концентрацией соли! Соленая вода продолжает взаимодействовать со льдом, понижая его температуру замерзания и плавя. Чтобы заморозить соленую воду, температура должна упасть ниже точки замерзания чистой воды (32°F, 0°C).
Для удаления льда с дорог используется множество различных солей. Хлорид натрия (NaCl) — это обычная дорожная соль — поваренная соль представляет собой высший сорт хлорида натрия. При более низких температурах часто используются соли, такие как хлорид магния или хлорид кальция, потому что они еще больше снижают температуру плавления.
Дети когда-нибудь готовили домашнее мороженое? Как используется соль? Соль и лед помещаются во внешнее ведро. В этот соленый лед помещается внутренний контейнер с ингредиентами для мороженого.
Зачем использовать соль для приготовления мороженого? Соль позволяет температуре ледяной воды вокруг контейнера для мороженого упасть ниже точки плавления чистой воды; это делает его холоднее, чем обычный лед, и замораживает мороженое.
Примечание ведущего: Чистая вода и лед, изолированные от теплого внешнего мира, со временем приходят в равновесие. На молекулярном уровне молекулы воды примерзают ко льду с той же скоростью, с какой они оттаивают от него. Весь раствор вода/лед находится при температуре плавления/замерзания 32°F (0°C). Добавление каменной соли или любого вещества, растворяющегося в воде, нарушает это равновесие. В любой момент времени со льдом взаимодействует меньше молекул воды, поэтому скорость замерзания замедляется. Соль не влияет на скорость таяния, поэтому таяние происходит больше, чем замерзание — таяние «выигрывает» — и лед тает. При этом тепловая энергия используется для разрыва водородных связей, удерживающих молекулы льда вместе. Другими словами, лед «израсходует» часть тепла из раствора, и температура понизится. Скорость плавления и замораживания снова соответствует («привязка») снова после того, как температура упадет до новой точки плавления.
Предложите детям проверить свои новые знания, делая мороженое в мешочке! Дайте каждому ребенку пакет Ziploc размером с литр, а также сахар, молоко и ваниль. Попросите их насыпать ингредиенты в пакет, запечатать пакет и перемешать.
Попросите их заполнить мешочек Ziploc размером с галлон кубиками льда, чтобы почти заполнить мешок, 2 столовыми ложками каменной соли и мешочек поменьше — хорошо запечатать! — с ингредиентами.
Предложите детям встряхивать и катать пакет, пока внутренние ингредиенты не замерзнут (около 20 минут).
Пока все наслаждаются своими угощениями, повторите, что дети узнали о том, как добавление соли или других веществ снижает температуру плавления воды.
Заключение
Если дети начали собирать снегоход, предложите им записать найденные ответы на соответствующих деталях.
При какой температуре плавится шоколад? (и почему это важно)
Большинство из нас (включая меня) считают само собой разумеющимся, что когда мы берем в руки плитку шоколада, она не превращается в липкое месиво в наших руках, а тает, превращаясь в восхитительное совершенство, как только мы его лопаем. кусок в наших ртах. Однако для того, чтобы правильно сбалансировать этот баланс, производители шоколада должны выполнить ряд тщательных шагов и немного познать науку в придачу.
К тому времени, когда вы закончите читать этот пост, вы будете знать, что влияет на температуру плавления шоколада, почему темперирование является такой важной частью производства шоколада, почему разные шоколадные конфеты плавятся при разных температурах, а также некоторые полезные советы по плавлению. шоколад дома.
Если вам нужны точные значения температуры плавления, щелкните здесь, чтобы перейти к таблице с конкретными значениями температуры плавления.
Если вы просто беспокоитесь о том, чтобы ваш шоколад не не растаял, вот быстрый и грязный ответ…
Как хранить шоколад?
Наше эмпирическое правило таково: если ваш шоколад хранится при температуре ниже 75° и не под прямыми солнечными лучами, вы должны быть в безопасности на 100%. При превышении этого значения или под прямыми солнечными лучами ваш молочный шоколад довольно быстро начнет превращаться в шоколадно-молочный. Цифры немного отличаются для темного шоколада, который начинает плавиться при несколько более высоких температурах – обычно около 80°.
Чтобы быть в полной безопасности, лучше всего хранить шоколад при температуре ниже 78° и вдали от прямых солнечных лучей.
Наука о точках плавления
Проще говоря, плавление — это то, что происходит, когда твердое тело превращается в жидкость.
Для химика, однако, плавление описывает молекулярную структуру твердого тела, которая становится менее упорядоченной. Этот процесс требует энергии, и эта энергия обычно поступает в виде тепла.
Большинство твердых тел состоят из атомов, которые упакованы вместе в повторяющемся узоре, и во многих твердых телах, включая шоколад, эти повторяющиеся узоры принимают форму микроскопических кристаллов. Эта кристаллическая структура является ключевой частью шоколада, благодаря которой он тает при нужной температуре.
Секрет температуры плавления шоколада кроется в кристаллах.
Какао-масло — один из ключевых ингредиентов шоколада — может образовывать шесть различных типов кристаллических структур, и каждый тип структуры приводит к получению шоколада с разными качествами.
Тип I имеет самый низкий диапазон плавления (61-64 градуса по Фаренгейту) и является наименее стабильным, а тип VI имеет самый высокий диапазон плавления (93-97 градусов по Фаренгейту) и является наиболее стабильным. Выше 97 градусов вы можете быть уверены, что ваш шоколад полностью растает.
Существуют и другие свойства, на которые влияет кристаллическая структура шоколада, помимо температуры плавления.
Шоколад, содержащий в основном кристаллы типа II, более твердый, чем шоколад, содержащий в основном кристаллы типа I, и так далее. Кристаллы типа I-IV также придают шоколаду матовость.
Кристаллы типа V с диапазоном плавления 90-93 градуса по Фаренгейту позволяют производить шоколад, который остается твердым при комнатной температуре, легко тает во рту, дает приятный щелчок при разламывании и имеет эстетически приятную глянцевую поверхность.
По всем этим причинам, когда дело доходит до кристаллической структуры шоколада, тип V является королем.
Вы не можете просто залить жидкий шоколад прямо в форму, чтобы получить эти кристаллы. Чтобы правильно сформировать шоколад, производители шоколада используют процесс, называемый темперированием.
Ключевой принцип закалки заключается в том, что разные типы кристаллов плавятся при разных температурах. На первом этапе жидкий шоколад нагревают до температуры выше диапазона плавления кристаллов типа VI, так что все типы кристаллов плавятся в неупорядоченном состоянии.
Затем жидкий шоколад охлаждают при перемешивании, чтобы стимулировать образование кристаллов типа IV и V. На последнем этапе шоколад снова нагревают, на этот раз до точки плавления чуть ниже диапазона плавления кристаллов типа V, но выше диапазона плавления кристаллов типа IV. Это помогает превратить кристаллы типа IV в кристаллы типа V.
Чтобы убедиться в том, насколько темперирование влияет на качество шоколада, проведите простой эксперимент. В следующий раз, когда у вас будет немного шоколада, которым вы не прочь пожертвовать во имя любопытства, растопите кусочек, пока он полностью не расплавится, затем дайте ему остыть и сравните его с нерасплавленным кусочком из той же плитки.
Обратите внимание, что расплавленный кусок будет матовым, немного рассыпчатым и более грязным в ваших руках, чем другой кусок. Можете ли вы догадаться, почему?
После того, как вы расплавили все эти кристаллы типа V, процесс охлаждения оставил мешанину из различных типов кристаллов, поэтому ваш шоколад потерял свое идеальное сочетание внешнего вида и тактильных ощущений.
Плавятся ли разные виды шоколада при разных температурах?
Да! Как мы упоминали ранее, смеси плавятся в диапазоне температур, в то время как чистые твердые вещества плавятся при одной температуре.
Кроме того, смеси плавятся при более низких температурах, чем чистые твердые вещества, из которых они состоят, потому что менее однородная структура означает, что силам, удерживающим все вместе в смеси, требуется меньше энергии для преодоления.
Принимая во внимание эти два факта, неудивительно, что темный шоколад обычно имеет более высокую температуру плавления, чем молочный шоколад.
В дополнение к какао-продуктам, подсластителям и ароматизаторам, которые могут содержаться в темном шоколаде, молочный шоколад содержит молочный жир. Этот дополнительный ингредиент усложняет структуру молочного шоколада, в результате чего его температура плавления ниже, чем у темного шоколада.
В то время как кристаллы типа V в какао-масле плавятся при 90-93 градусах по Фаренгейту, точный диапазон плавления конкретной плитки шоколада зависит от ингредиентов в этой плитке, но темный шоколад будет достоверно ближе к этому диапазону, чем молочный шоколад.
Как растопить шоколад дома?
Со всей этой информацией о температуре плавления на столе перспектива плавления шоколада по рецепту дома может показаться обескураживающей. Этот пост не должен быть полным руководством по этому процессу, но вот несколько полезных советов, о которых следует помнить.
Во-первых, чипсы или вафли расплавить легче, чем сплошной батончик. Если вы хотите начать с плитки при плавлении шоколада, разбив ее на более мелкие кусочки, вы значительно облегчите себе жизнь.
Поскольку шоколад тает при температуре ниже температуры тела, вам не нужно увеличивать температуру. Нежного тепла, которое разогреет ваш шоколад примерно до 100 градусов по Фаренгейту, достаточно, и обязательно регулярно помешивайте, чтобы избежать пригорания.
Если вы собираетесь дать шоколаду застыть после того, как растопите его — например, для клубники в шоколаде — вы можете немного схитрить в процессе темперирования, полностью расплавив часть шоколада, а затем подмешав оставшееся твердое вещество. шоколад. Это «засеет» вашу расплавленную смесь кристаллами типа V, которые будут способствовать образованию большего количества кристаллов типа V по мере охлаждения вашей смеси.
Существует множество более подробных руководств по плавлению шоколада в домашних условиях, если вы хотите узнать больше.
Для такой простой вещи, как убедиться, что ваш шоколад растает при правильной температуре, требуется удивительно много усилий и размышлений. Я знаю, что будет трудно не вспомнить в следующий раз, когда я позволю кусочку шоколада растаять на моем языке.
Понимание температур плавления металлов
Поскольку они могут выдерживать чрезвычайно высокие и низкие температуры, металлические материалы обычно используются для широкого спектра промышленных применений. Будь то двигатели внутреннего сгорания, печи, выхлопные системы или любые другие конструкции, подверженные экстремальным температурам, очень важно выбрать металл, который может выдержать температурный диапазон применения.
Что такое точка плавления?
Точка плавления металла может быть описана как момент перехода металла из твердой фазы в жидкую. Когда металл достигает своей точной температуры плавления, его твердая и жидкая фазы находятся в равновесии. Как только металл достигает точки плавления, он будет превращаться в жидкость, пока не остынет, снова затвердевая.
Независимо от того, являетесь ли вы изготовителем или сварщиком, понимание температур плавления различных металлов жизненно важно для общего успеха вашего проекта. Температура плавления металла классифицируется как точка, при которой металл переходит из твердого состояния в полную жидкость. Прежде чем металл достигает состояния ликвидуса, он размягчается и деформируется, переходя из твердой формы в жидкую.
Понимание температуры плавления металла имеет решающее значение при принятии решения о том, какой металлический сплав подходит для вашего проекта. Отказ компонента является наиболее важным фактором при выборе подходящего металла для вашего приложения. Если конкретный металл сжижается ниже максимального диапазона температур его применения, деталь выйдет из строя, что приведет к дорогостоящему ремонту и проблемам безопасности.
Помимо полного разжижения, при приближении к температуре плавления металла могут возникнуть и другие виды разрушения металла. Разрушения металла, такие как разрушение при ползучести, могут произойти задолго до того, как будет достигнута температура плавления. Перед началом проекта необходимо провести исследование влияния различных температур, которым будет подвергаться металл.
Температура плавления металлов и металлических сплавов
Это может быть неприятно, когда металл выбирается из-за его полезных свойств только для того, чтобы обнаружить, что он не может выдержать максимальную выходную температуру приложения. По этой причине жизненно важно понять температуру плавления металлов, используемых в проекте, до его начала. Важно помнить, что сплавы, содержащие более одного элемента, имеют диапазон температур плавления, который зависит от общего состава сплава. Следующий список включает в себя различные распространенные металлы и их соответствующие температуры плавления.
Металл Температура плавления
Углеродистая сталь 1425-1540°C (2597-2800°F)
Нержавеющая сталь 1375 – 1530°C (2500-2785°F)
Алюминий 660°C (1220°F)
Медь 1084°C (1983°F)
Латунь 930°C (1710°F)
Инконель 1390-1425°C (2540-2600°F)
Никель 1453°С (2647°F)
Молибден 2620°C (4748°F)
Серебро 961°C (1762°F)
Титан 1670°C (3038°F)
Вольфрам 3400°C (6152°F)
Цинк 420°С (787°F)
Какие металлы имеют самую высокую и самую низкую температуру плавления
Каждый металл плавится при своей уникальной температуре, будь то температура плавления меди, температуры плавления стали, температуры плавления латуни или температуры плавления железа. Некоторые из наиболее распространенных металлов с самой высокой температурой плавления включают никель и вольфрам, которые плавятся при очень высоких температурах. Никель плавится при температуре около 1452°C (2646°F), а вольфрам плавится при температуре около 3,39°C.9°С (6150°F). К металлам с самой низкой температурой плавления относятся свинец 327°C (621°F) и цинк 420°C (787°F).
Производственные процессы и температуры плавления металлов
При выполнении производственного процесса, требующего расплавления металла, очень важно знать температуру, при которой начнется плавление, чтобы можно было выбрать подходящие материалы для используемого оборудования. Поскольку металлы наиболее пластичны в жидком состоянии, крайне важно знать температуру плавления вашего металла или металлического сплава. Производственные процессы, требующие, чтобы металл находился в жидкой форме, включают:
Литье
Сварка плавлением
Плавка
Плавка в сравнении с плавкой
Плавка — это процесс удаления металлического элемента из добытой руды. Большинство металлов находятся в виде прожилок в горных породах или в составе других факторов. Плавление является первым этапом экстракции. Плавление — это то, что делается с металлическими сплавами или чистыми металлами. Лом плавится, а руда плавится. Чугун — это слиток необработанного железа, полученный в результате плавки железной руды.
Что такое доменная печь?
Доменные печи представляют собой высокие печи, в которых впрыскиваются сжатые газы, обычно используемые для плавки. Доменные печи в основном производят слитки, которые отправляются на производственные литейные заводы. Производственные литейные цеха берут сплавы и добавки и плавят их для получения определенных марок литого металла в других типах плавильных печей.
Температуры плавления металлов… Сварка и пайка
Прежде чем выбрать процесс, который вы используете, следует учитывать несколько факторов, будь то сварка или пайка. Следует учитывать температуру плавления металлического сплава и другие факторы.
Сварка
Сварка — это процесс соединения двух металлических секций путем нагревания обеих частей до точки плавления с образованием расплавленной ванны, в которой их молекулы тщательно перемешиваются. В ванну расплава часто добавляют третий металлический наполнитель. Когда расплавленный металл остывает и затвердевает, две части сплавляются неразрывной связью.

Знание того, какие металлы можно сваривать, и выбор лучших металлов для сварки может частично зависеть от их температур плавления — если они отличаются на значительную величину, одна из секций будет плавиться быстрее, чем другая. Это может привести к выбросу или другим механическим повреждениям.
Пайка
При соединении металлов с очень разными температурами плавления, таких как медь и сталь, пайка может быть лучшим выбором, чем сварка. При пайке кислородно-ацетиленовая горелка используется для нагрева присадочного металла, обычно сплава латуни, с более низкой температурой плавления, чем две металлические детали. По мере плавления наполнитель втягивается в шов и затвердевает при охлаждении. Две соединенные части никогда не достигают точки плавления, а это означает, что соединение не является постоянным.
IMS — ваша местная доверенная компания по поставке металлов
Имея семь офисов, обслуживающих Калифорнию, Аризону, Неваду и Северную Мексику, IMS является поставщиком металла с полным спектром услуг, который понимает ваши потребности. Наш ассортимент металлических изделий включает в себя широкий спектр металлических форм и широкий выбор сплавов. Мы предлагаем следующие преимущества:
Звонок в тот же день
Доставка по городу на следующий день
Отличная цена со скидкой при больших объемах
Изготовление металла по индивидуальному заказу
Сертификат ISO 9001
Поддержка производственных процессов «точно вовремя»
Нет минимальных покупок
Предоставление стальных сплавов высочайшего качества на всей территории Южной Калифорнии, Аризоны и Невады
Industrial Metal Supply — крупнейший в Юге поставщик всех типов стальных сплавов, металла и принадлежностей для металлообработки, включая продукты для защиты от ржавчины. Свяжитесь с нашим отделом продаж, чтобы получить продукцию и услуги из металла мирового класса уже сегодня.

Ознакомьтесь с темами нашего стального блога, чтобы узнать больше о стальных сплавах сегодня.
Нержавеющая сталь, Сталь, Латунь, алюминий, Информационное руководство, Металлические формы, медь
Все, что вам нужно знать о таянии льда (и как выбрать лучший вид)
Мы все испытали опасности зимы: метели, электричество аварий, плохих дорог и тротуаров, покрытых льдом.
Компания Zimmerman Mulch знает, что этой зимой вы хотите обеспечить безопасность своей семьи, гостей, клиентов и сотрудников.
Это означает, что вы будете вкладывать часы тяжелой работы, чтобы ваши парковки и тротуары были свободны ото льда и были безопасными для ходьбы и вождения.
Вы хотите максимально возможную отдачу от всех этих усилий. Последнее, что вы хотите, это увидеть, как оно пропадет впустую!
Поскольку существует множество различных продуктов для таяния льда, знание того, какой продукт или комбинацию продуктов использовать для конкретного применения, может привести к путанице.
Вот почему мы составили этот список различных типов таяния льда с указанием их плюсов и минусов. Мы надеемся, что после прочтения этой статьи вы лучше поймете следующее:
Что такое таяние льда, как оно работает, и случаи, когда его использование на самом деле приносит вред, а не пользу.
Ключевые моменты, на которые следует обратить внимание при выборе таяния льда, если вы знаете, что таяние льда — это то, что вам нужно.
Плюсы и минусы 6 различных типов таяния льда.
Начнем!
Оглавление
Что такое таяние льда?
Растопка льда – это вещество, которое наносится на поверхности для таяния снега или льда. Вы можете нанести его перед снегом и льдом, чтобы предотвратить накопление, или поверх существующего снега и льда, чтобы превратить снег и лед в слякоть.
Как работает таяние льда?
Химикаты смешиваются с водой и понижают температуру плавления воды. Это предотвращает замерзание воды при более высоких температурах, сохраняя чистоту подъездных дорог и тротуаров в течение более длительного периода времени.
Когда вы наносите расплавленный лед на лед или снег, он растворяется в любой незамерзшей воде, образуя рассол. Этот рассол проникает сквозь лед, растапливая и ломая его.
Он также разрушает связь между льдом и поверхностью земли, облегчая соскребание.
Лед тает плохо?
Да, у него есть недостатки. Это может негативно повлиять на ваш ландшафт, транспортное средство, окружающую среду и даже на вашу семью и домашних животных. Вы должны быть осторожны и ответственны при использовании таяния льда.
Для ландшафтного дизайна
Лед сам по себе может быть вреден для вашего патио, подъездной дороги или тротуара. В холодную погоду вода, которая стекает в трещины в ваших садовых конструкциях, замерзает. Поскольку при замерзании вода расширяется, трещины также будут расширяться, что приведет к ухудшению состояния тротуара или патио.
Хотя соленая вода замерзает дольше, при этом она расширяется на 40% больше, чем обычная вода! Большинство тающих льдов содержат соль, поэтому таяние льда может быть очень сильным на тротуарах и внутренних двориках, если температура на самом деле падает ниже точки замерзания талого льда.
Но мы не хотим вас пугать! Таяние льда не разрушит ваш тротуар за одну зиму, и его можно безопасно использовать. Если вам интересно, вот некоторая информация о том, как сохранить ваши хардскейпы, чтобы они служили дольше.
Для вашего автомобиля
Остатки соли от таяния льда на дороге могут вызвать коррозию краски на вашем автомобиле, что приведет к ржавчине. Это может привести к значительному повреждению важных частей вашего автомобиля, таких как тормозные магистрали.
Хороший способ предотвратить это — смазать автомобиль маслом осенью до того, как выпадет снег и дороги потребуют зимней обработки.
Хотите знать, что еще нужно сделать со своей машиной этой осенью? Вот 27 вещей, которые вы должны сделать, чтобы подготовить свой автомобиль к зиме.
Для вашей семьи и домашних животных
Таяние льда может быть токсичным или вызывать раздражение у ваших детей или домашних животных. Некоторые таяния льда могут вызвать химические ожоги на лапах вашей собаки или кошки, или они могут быть вредны для вашего малыша, если их проглотить.
Вот что нужно делать, если ваш ребенок проглотил талый лед или другое токсичное вещество.
Даже обычная каменная соль, которая кажется безопасной, может быть вредной. Длительное воздействие каменной соли может вызвать раздражение лап вашего питомца, а если ваш питомец съест ее слишком много, это может вызвать проблемы с желудочно-кишечным трактом.
Всегда знайте ингредиенты вашего таяния льда и старайтесь не переборщить.
Для окружающей среды
Ежегодно в США на дорогах выбрасывается в среднем 24 миллиона тонн соли.
Много соли. И необходимо учитывать влияние этого на окружающую среду.
Химические вещества из продуктов против обледенения, таких как дорожная соль, могут попадать в стоки и попадать в почву и грунтовые воды. Там они могут оказать негативное воздействие на экосистему. Хлорид, солевой компонент, присутствующий в большей части таяния льда, может быть особенно вредным.
Кроме того, поскольку соль и растения плохо смешиваются, чрезмерное нанесение талого льда на тротуары может повредить цветочные клумбы.
Забавный факт: Древние завоеватели, такие как римляне, посыпали солью поля завоеванных земель, чтобы сделать их бесплодными и бесполезными.
Почему существуют разные типы таяния льда?
Различные типы таяния льда различаются по своим характеристикам в зависимости от условий. Все они справятся со своей задачей, но подходят для разных ситуаций.
Например, есть твердый лед (такой как каменная соль) и жидкий лед, который уже находится в виде рассола.
Твердое таяние льда часто наносится поверх существующего снега и льда. Впитывая влагу, он образует рассол и движется вниз, растапливая лед и ослабляя связи между льдом и поверхностью земли. Поскольку твердому льду для работы требуется влага, его производительность может разочаровать при экстремально низких температурах.
Твердый расплав льда можно наносить вручную или с помощью разбрасывателя песка или соли.
Растопка жидкого льда часто применяется перед погодными условиями для предотвращения накопления снега или льда. Поскольку он уже находится в форме рассола, он работает при более низких температурах, чем его твердый аналог.
Расплавление жидкого льда можно наносить с помощью ручного распылителя или, в коммерческих условиях, с помощью автоцистерны.
Во втором примере некоторые антиобледенители являются экзотермическими, а некоторые эндотермическими:
Поскольку экзотермические антиобледенители очень быстро выделяют тепло и плавят лед, они отлично работают при очень низких температурах. Хлорид магния и хлорид кальция являются экзотермическими.
Эндотермические антиобледенители должны отводить некоторое количество тепла из окружающей среды для растворения. Обычно они работают медленнее, чем экзотермические антиобледенители, особенно в очень холодных условиях, когда всасывается мало влаги. Каменная соль или хлорид натрия являются эндотермическими.
Существуют также различные типы химикатов, используемых для таяния льда, которые различаются как по цене, так и по эффективности в различных ситуациях. Мы рассмотрим эти различные типы химических веществ и их сравнение позже в этой статье.
4 вещи, которые следует учитывать при выборе ледохода

При выборе ледогенератора важно учитывать условия, в которых он будет использоваться. Это поможет вам сделать лучший выбор.
При выборе между различными продуктами следует учитывать 4 фактора:
Самая низкая точка плавления
Самая низкая точка плавления — это самая низкая температура, при которой лед будет эффективно плавиться.
Использование таяния льда при температурах ниже минимальной рабочей температуры не даст результатов. Некоторые виды таяния льда эффективны при температурах до -25 градусов по Фаренгейту. Некоторые работают только при температуре до 25 градусов по Фаренгейту. соляного раствора для образования и проникновения в лед.
Эндотермическое таяние льда лучше работает при умеренно низких температурах, таких как 20 градусов по Фаренгейту и выше, потому что для растворения ему необходимо извлечь определенное количество тепловой энергии из окружающей среды.
Остаточное действие
Некоторые антиобледенители работают дольше, чем другие.
Ледяной лед с более длительным остаточным действием требует менее частого применения.
Продукты с более длительным остаточным действием обычно требуют более высоких первоначальных затрат, но поскольку вы используете их меньше, они более экономичны в долгосрочной перспективе.
Растаявший жидкий лед обычно оказывает большее остаточное действие, чем талый твердый лед, потому что он остается в соляном состоянии дольше, чем его твердые аналоги.
Факторы окружающей среды
Как уже говорилось ранее, химические вещества, содержащиеся в вашем таянии льда, воздействуют на окружающие области.
Различные продукты по-разному воздействуют на растения, животных и водоемы в окружающей среде, а также на искусственные вещества, такие как бетон и решетки.
Тщательно рассмотрите окружающую среду, когда вы выбираете свой продукт, а затем еще раз, когда вы его применяете.
В этой статье содержится дополнительная информация о влиянии противогололедных химикатов на почву, растительность, грунтовые воды и многое другое.
Цена
Конечно, всегда есть вопрос цены. Цены будут варьироваться в зависимости от производителя и ингредиентов в таянии льда. Некоторые соединения дороже других.
Далее в этой статье мы рассмотрим 6 видов таяния льда в порядке цены.
Посмотрим!
Плюсы и минусы 6 видов таяния льда
Вот список из 6 наиболее распространенных видов таяния льда в порядке их цены, от самого дорогого до самого дешевого:
Ацетат натрия
Мочевина
Хлорид кальция
Хлорид магния
Смеси
Хлорид натрия (каменная соль)
Понимание основных особенностей каждого типа таяния льда поможет вам определить, какой из них лучше всего подходит для вас.
Давайте рассмотрим основные характеристики каждого из этих 6 типов в том порядке, в котором они перечислены.
Имейте в виду, что самая низкая температура плавления и цена могут различаться у разных производителей.
ацетат натрия
Самая низкая точка плавления: 0 градусов F
Средняя цена для сумки 50 фунтов: $ 100,00
PROS
88555
. Поскольку в нем отсутствует хлорид, он более экологичен и не вызывает коррозии металлов.
Ацетат натрия имеет длительный остаточный эффект.
Ацетат натрия одобрен FAA для использования на взлетно-посадочных полосах коммерческих аэропортов.
Минусы
Ацетат натрия — самый дорогой вид таяния льда.
MUNEA
Самая низкая точка плавления: 25 градусов F
Средняя цена для сумки 50 фунтов: 55,00 долл. 0070
Поскольку мочевина, как и ацетат натрия, не имеет солевой основы и не содержит хлоридов, она менее агрессивна для металлов. Как и ацетат натрия, он был предпочтительным средством для таяния льда в аэропортах.
Мочевина, содержащая азот, безопаснее для растений, чем многие таяния льда; на самом деле, его основное использование в качестве удобрения. Однако, поскольку применение слишком большого количества мочевины может привести к ожогу растений, используйте ее умеренно.
Минусы
Мочевина дороже, чем большинство других средств против обледенения.
Мочевина не действует при температуре ниже 25 градусов по Фаренгейту.
Мочевина может быть очень вредной при неправильном или избыточном использовании.
По этим причинам мочевина редко используется в качестве средства для таяния льда.
Хлорид кальция
Самая низкая точка плавления: -25 градусов F
Средняя цена для сумки 50 фунтов: $ 40,00
Prosers
Pros
58585. более низкие температуры.
Поскольку хлорид кальция является экзотермическим и гигроскопичным (притягивает воду), он является одним из самых быстродействующих средств для таяния льда.
Хлорид кальция является одним из наиболее широко используемых растворителей льда после каменной соли.
Минусы
Хлористый кальций дороже, чем обычный лед, например, каменная соль.
Хлористый кальций агрессивен и вызывает коррозию на большинстве поверхностей. Это раздражает кожу и вредно для окружающей среды. Это не лучший выбор для мест с домашними животными или детьми.
Если вам нужно растопить лед сегодня, Zimmerman Mulch предлагает качественные гранулы хлорида кальция, которые прекрасно работают в ручных разбрасывателях.
Хлорид магния
Самая низкая точка плавления: -15 градусов F
Средняя цена для сумки 50 фунтов: 35,00
PRESMALE
PRESMALE
5958
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
89 хорошо работает при более низких температурах.
Поскольку хлорид магния также гигроскопичен (притягивает воду), действие быстрое.
хлорид магния менее агрессивен и немного более безопасен для растений, чем хлорид кальция или хлорид натрия.
хлорид магния более экологичен, чем некоторые хлориды.
Минусы
Поскольку хлорид магния основан на соли и содержит хлориды, он вызывает коррозию и вреден для окружающей среды.
Zimmerman Mulch перевозит расплавленный хлорид магния. Позвоните нам сегодня!
Смеси
Самая низкая температура плавления: будет варьироваться

Средняя стоимость 50-фунтового мешка: будет сильно различаться. Обычно 15-30 долларов.

Смеси часто сочетают хлорид натрия (в форме каменной соли или солнечной соли, более чистая форма каменной соли, используемая в смесях более высокого качества) с более дорогим раствором льда, таким как хлорид кальция или хлорид магния. Таким образом, вы можете создавать мощные комбинации атрибутов.
Например, если вы смешаете хлорид натрия (работает дольше) и хлорид магния (работает быстро и с низкой температурой плавления), вы получите быстрое и долговременное таяние льда с более низкой эффективной температурой плавления.
Еще одно преимущество смешивания заключается в том, что вы снижаете цену более дорогого продукта, добавляя в него недорогую каменную соль.
Плюсы и минусы смесей будут варьироваться в зависимости от химических веществ, входящих в состав смеси.
Zimmerman Mulch предлагает все смеси для таяния льда Trumelt, которые состоят из солнечной соли, смешанной с хлоридом магния или хлоридом кальция. Если вам нужен антиобледенительный продукт, свяжитесь с нами сегодня!

Хлорид натрия (каменная соль или солнечная соль)
Самая низкая температура плавления: 5 градусов по Фаренгейту
Средняя цена за 50-фунтовый мешок: 10 долларов США

Хлорид натрия может поставляться в виде каменной или солнечной соли. Эти два типа имеют одинаковый химический состав, но производятся с помощью разных процессов:
Каменная соль добывается в соляных шахтах и не такая чистая, как солнечная соль.
Поскольку солнечная соль производится путем выпаривания, она гораздо более высокого качества, чем каменная соль.

Плюсы
Это дешево. Каменная соль является наиболее распространенным средством для таяния льда, потому что она наименее дорогая. В рассоле он даже дешевле, чем в твердом виде. Однако солнечная соль дороже каменной.
Минусы
Каменная соль вредна для растений и небезопасна для окружающей среды.
Поскольку каменная соль является эндотермической (извлекает тепло из окружающей среды), она менее эффективна при экстремально низких температурах.
Каменная соль
вызывает коррозию и оставляет после себя белый порошкообразный осадок.

Zimmerman Mulch поставляет каменную соль как навалом, так и в мешках по 50 фунтов.
Это одни из самых популярных и широко используемых видов таяния льда. Мы надеемся, что эта информация позволит вам принять лучшее решение о том, какой из них будет лучше для вас!
Если вам не нравится звук каких-либо химикатов из приведенного выше списка, вот 2 нехимические альтернативы таянию льда, которые вы можете попробовать.
Альтернативы Ice Melt — песок или пепел
Песок
Песок не растапливает лед. Тем не менее, песок является абразивным материалом, и если посыпать лед песком, это улучшит сцепление.
Одним из преимуществ является то, что песок эффективно создает сцепление при любой температуре, какой бы низкой она ни была. Также песок не химический и на 100% экологически чистый.
Однако на самом деле он не растопит лед. И когда лед в конце концов растает, вся дорога или тротуар будут покрыты песком.
Иногда люди смешивают соль и песок, особенно для использования на дорогах. Благодаря этой комбинации у вас есть как мгновенное сцепление с дорогой, так и реальная сила таяния льда.
Пепел
Пепел также используется в сочетании с таянием соленого льда или в качестве альтернативы ему. Они обеспечивают сцепление, как и песок.
Однако, в отличие от песка, пепел помогает быстрее растопить лед. Пепел темного цвета, поэтому, когда выходит солнце, он начинает нагреваться, ускоряя процесс таяния.
Пепел часто смешивают с солью для борьбы со снегом и льдом на дороге. Как и песок, они потребуют очистки после таяния льда.
вывод
Мы надеемся, что вы узнали немного больше о науке, лежащей в основе таяния льда, и о различных типах средств против обледенения, которые вам доступны.
Благодаря этим знаниям мы надеемся, что вы почувствуете себя немного более подготовленными к решению задачи обеспечения безопасности вашей семьи, сотрудников, гостей и домашних животных этой зимой.

При какой температуре плавится: ᐉ Температуры плавления металлов разных групп — как происходит процесс плавления

При какой температуре плавится и кристаллизуется олово

Свойства и особенности олова

Температура плавления

Применение и вторичная переработка

При какой температуре плавится стекло?

Принципы расчета

Процесс плавления

Основные значения

Температура плавления и кипения различных веществ

Взаимосвязь температур плавления, кипения и критической температуры Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

При какой температуре плавится медь, плавление © Геостарт

Нахождение в природе

Физические свойства

При какой температуре плавится медь

Плавление в домашних условиях

Температура плавления пластика на 3D-принтере и тонкости её выбора

Виды пластиков и их температуры плавления

PLA

ABS

PETG

HIPS

SBS

Nylon

TPU

PVA

PC

PEEK

Композитные пластики

Настройка температуры на принтере

Правильная установка термопары в хотенде

Настройка прошивки

Настройка PID

Температура размягчения и постобработка

Универсальная таблица

Поделиться

Остались вопросы?

При какой температуре работают соль и лед?

Подготовьтесь к зиме с

Подготовьтесь к зиме с

Подготовьтесь к зиме с

Точка плавления, Точка замерзания, Точка кипения

Explore — All About Ice

Обзор

Какой смысл?

Материалы

Подготовка

Деятельность

Заключение

При какой температуре плавится шоколад? (и почему это важно)

Как хранить шоколад?

Наука о точках плавления

Секрет температуры плавления шоколада кроется в кристаллах.

Плавятся ли разные виды шоколада при разных температурах?

Как растопить шоколад дома?

Понимание температур плавления металлов

Что такое точка плавления?

Температура плавления металлов и металлических сплавов

Какие металлы имеют самую высокую и самую низкую температуру плавления

Производственные процессы и температуры плавления металлов

Плавка в сравнении с плавкой

Что такое доменная печь?

Температуры плавления металлов… Сварка и пайка

Сварка

Пайка

IMS — ваша местная доверенная компания по поставке металлов

Предоставление стальных сплавов высочайшего качества на всей территории Южной Калифорнии, Аризоны и Невады

Все, что вам нужно знать о таянии льда (и как выбрать лучший вид)

Оглавление

Что такое таяние льда?

4 вещи, которые следует учитывать при выборе ледохода

Плюсы и минусы 6 видов таяния льда

Альтернативы Ice Melt — песок или пепел

вывод

Добавить комментарий Отменить ответ