> Энциклопедический словарь Гранат, страница > С

С

С .являются застывшими растворами (смотрите растворы), поэтому прогресс, который произошел в области изучения растворов, благодаря трудам Вант Гоффа и др., вызвал успех в области изучения С., так как те законности, которые были установлены для водных растворов, могли быть применены соответственным образом также для С. „Сплавы столь сходны с растворами“, говорит Д. И. Менделеев, „что к ним можно относить то, что известно для растворов и обратно. Нов С., как в веществах, легко переходящих из жидкого состояния в твердое, легче открыть образование определенных химических соединений“.

С. получаются при расплавлении двух или нескольких металлов, причем последние взаимно растворяют друг друга. В технике обычно этим способом и пользуются. Но С. могут образовываться при прямом тесном соприкосновении различных металлов друг с другом. Бельгийский ученый Спринг показал, что измельченные в порошок металлы под давлением нескольких тысяч атмосфер превращаются в сплошные куски металла, так, например, свинец дает сплошные куски, похожие на литой металл при давлении до 2000 атмосфер. Для олова требуаюя давление в 3000, для меди и висмута— 5CG0, а для алюминия, цинка и сурьмы—в 6000 атмосфер-Сжимая смесь порошков из 15 частей висмута, 8 свинца и 3 кадмия, Спринг получил однородный С., плавящийся при ЮС®. Для получения вполне однородного С. нужно сжимать смесь два или три раза: во второй и третий раз нужно подвергать сжатью продукт предыдущего сжатия, превращенный в порошок. При приготовлении цементной стали железные полосы, пересыпанные порошкомугля, накаливают без доступа воздуха; при этом железо, не плавясь, поглощает частицы угля, которые с поверхностных слоев переходят постепенно в более глубокие слои, и получается С. железа с углем—сталь.

Подобно тому, как частицы тверпэго тела, положенного в воду, диффундируют (смотрите XVIII» 434) в последнюю, так и металлы могут диффундировать друг в друга, причем наблюдается образование С. Спринг произвел следующий опыт: на небольшой цилиндр из красной меди с хорошо-отшлифованной поверхностью он наложил подобный же цилиндр из цинка и поместил в шкаф, температура которого была от 300° до 350е, то есть ниже температуры плавления наиболее легкоплавкого металла—цинка. Через несколько дней можно было заметить на соприкасающихся поверхностях как меди, так и цинка тонкий слой латуни (С. меди и цинка), т.-e, атомы меди проникли в цинк, и обратно, атомы цинка в медь.

Когда два расплавленных металла приходят в соприкосновение друг с другом, то при этом наблюдается то же явление, что при смешении двух жид костей: металлы могут растворяться друг в друге или во всевозможных количественных отношениях, подобно серной кислоте и воде и тому под., или же только отчасти растворяются друг в друге (подобно эфиру и воде, хлороформу и воде), и тогда образуются два слоя: в верхнем избыток более легкого металла, в нижнем—более тяжелого. Пример: если сплавить в равных частях циик и свинец и оставить в покое расплавленную массу, то она разделится на два слоя: верхний—представляет раствор свинца в цинке, а нижний—раствор цинка в свинца. При застывании верхнего елся получается С. с 0,2° 0 свинца, а из нижнего—С., содержащий 0,6° 0 цинка. То же наблюдается для олова и цинка, для таллия и свинца и др. Это явление разделения расплавленных С. при медленном застывании на два С., различных по составу, твердости и плавкости носит название ликвацииу или зейгерования.

При внесении одного металла в расплавленный другой может происходить выделение тепла I и иногда очень значительное. Примеры: 1) натрий,

I калий, погруженные в рту г ь, растворяются в ней, выделяя большое количество тепла и даже света. 2) При погружении алюминия в расплавленную при белокалильнсм жаре медь происходит такое выделение тепла, что вся масса доходит до яркобелого каления. 3) Металлическая платина, приведенная в соприкосновение с расплавленной сурьмой, растворяется в ней с таким громадным выделением тепла, что вся масса накаливается доярко-красного каления. Выделение тепла указывает на то, что сплавление металлов сопровождается образованием прочного химического соединения. Последнее подтверждается другими, методами исследования, которые показывают, что натрий (и калий) образует ряд соединений состава КчНд, ХаH<j9, KHpv алюминий и медь обра-зуют алюминиевую бронзу состава А1Сия, а соединение платины и сурьмы обладает формулой PtXb9. По своим свойствам такие соединения металлов резко отличаются от своих компонентов или составных частей (смотрите ниже). Образовавшиеся соединения затем растворяются в избытке того или другого компонента, и образуется раствор, который при охлаждении ведет себя подобно водным растворам: если мы имеем нагретый растворкакой-либо соли в воде, то, смотря по концентрации соли в растворе, выделяется или соль, или же. в случае очень разведенного раствора, лед при температуре ниже С° (смотрите металлография; XXVIII, прил., 28).

Аналогичное явление наблюдается при застывании растворов. Доказательством того, что С. и растворы повинуются одним законам, может служить, между прочим, применение способа депрессии (понижения) температуры застывания к растворам различных металлов в олове. ГеЙкокн и Новилль показали, что от подмеси малого количества различных металлов в олово температура застывания расплавленного олова понижаете“

пропорционально концентрации раствора, совершенно так же, как это наблюдается для температуры образования льда в водных растворах (закон Рауля). При чем для растворов, содержащих одно и то же число молекул или атомов (эквимолекулярных или эквиатомных), понижение температуры застывания одинаково.

Растворяя в 11 900 частях опоэа грамматомы металлов (то есть 65 гр. Zn, 63,5 гр. Си, 108 гр. Ад ит.д.), наблюдали следующие понижения температуры затвердевания слова: при Zn 2°,53, Си 2°,47 Ад 2°,67, CU Р,16. РЬ 2°,22. Ид 2,°3, ХЬ 2°,О, А1 1°,334. То же наблюдается для растворов Мд, Na, Ni, au, Pd, Ш и Zn.

Рис

При образовании сплавов См и Zw, Си и. и тому подобное. происходит сжатие и выделение тепла). При сплавлении же Ag и См, Ag и РЬ замечается некоторое увеличение объёма.