Химические свойства металлов

     Медь  и многие медные сплавы плавят в  шамотной футеровки. Сплавы меди с цирконием, хромом и титаном получают в печах с магнезитовой футеровкой.

     Для сплавов на основе никеля и железа шамот непригоден из-за недостаточной  огнеупорности. Эти сплавы изготавливают  в динасе, магнезите, хромомагнезите и цирконии.

     Иногда  металл плавят в графитовых тиглях, но чистый графит пригоден лишь для сплавов, не растворяющих углерод. Кроме того, его применение требует защитной атмосферы, поскольку при температурах, превышающих 600 ⁰С, графит на воздухе быстро сгорает. Как добавка в оксидные огнеупоры графит повышает стойкость материала. Широко известен графитошамот (40-50 % графита), из которого делают плавильные тигли.

     Расплавы, рабочие температуры которых не превышают 900 ⁰С, можно получать в стальных и чугунных тиглях. Главная опасность при этом - возможность насыщения расплава железом. Ее оценивают по диаграмме состояния "железо - расплавленный металл". 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Химические  свойства — способность металлов и сплавов сопротивляться окислению или вступать в соединения с различными веществами: кислородом воздуха, углекислотой, влагой, щелочами и др. Чем лучше металл вступает в соединение с другими элементами, тем легче он разрушается. Химическое разрушение металлов под действием окружающей среды при обычной температуре называется коррозией металлов. Металлы, стойкие к окислению при сильном нагреве, называются жаростойкими. Такие металлы применяют для изготовления деталей, которые эксплуатируются в зоне высоких температур. От жаростойкости следует отличать жаропрочность, т. е. способность металлов сохранять в условиях высоких температур свою структуру, не размягчаться и не деформироваться под действием нагрузки. Сопротивление металлов коррозии, окалинообразованию и растворению определяют по изменению массы испытуемых образцов на единицу поверхности за единицу времени. Знание химических свойств крайне необходимо при выборе металлов или сплавов для деталей и изделий. 

     Химические  свойства. Металлы обладают низкими  значениями первого потенциала ионизации  и сродства к электрону. Вследствие этого в химических реакциях они выступают как доноры электронов (восстановители), а в соединениях и их растворах образуют положительно заряженные ионы (в большинстве случаев аквакатионы). Электроотрицательности атомов металлы ниже электроотрицательностей атомов неметаллов. Металлы могут входить в состав сложных анионов, например МnО-4, или ацидокомплексов, например [Fe(CN)6]4-, однако в них атомы металлы всегда являются центрами положительного заряда. Только для некоторых металлов, находящихся на границе с неметаллами, таких, как Sn, Po, Sb и т.п., известны соединения, например гидриды, в которых металлы имеют формально отрицательная степень окисления. Но во всех этих соединениях химическая связь ковалентная. 

     Способность металлов к окислению меняется в  очень широких пределах. Большинство металлы окисляется кислородом воздуха уже при обычной температуре, однако скорость и механизм реакции очень сильно зависят от природы металла. В большинстве случаев при этом образуются оксиды, а у щелочных металлы, кроме Li-пepоксиды. Устойчивость металлов на воздухе определяется свойствами образующегося оксида, в частности отношением молярных объемов Vокс/VM.. Если Vокс/Vметаллы > 1, на металлы образуется защитная пленка, предохраняющая металлы от дальнейшего окисления. Такая пленка характерна, например, для Al, Ti, Сr, которые устойчивы на воздухе, хотя и обладают высокой активностью. Металлы, для которых это отношение меньше 1 (напр., щелочные), на воздухе неустойчивы.