A fémek olyan anyagok, amelyek rendelkeznekkristályszerkezet. Fűtött állapotban olvadnak, vagyis folyékony állapotba kerülnek. Néhányuk alacsony olvadásponttal rendelkezik: megolvadhatnak, ha rendszeres kanálba helyezik őket, és gyertyákat tartanak a láng felett. Ez vezet és ón. Mások csak speciális kemencében olvadhatnak. A réz és a vas magas olvadáspontú. Ennek csökkentése érdekében adalékanyagokat adnak a fémhez. Az így kapott ötvözetek (acél, bronz, öntöttvas, sárgaréz) olvadási pontja alacsonyabb, mint a fém alapanyag.
Mitől függ a fémek olvadáspontja?Mindegyikük bizonyos tulajdonságokkal rendelkezik - a fémek hőkapacitása és hővezető képessége. A hőkapacitás azt jelenti, hogy felmelegedhet a hőt felszívni. Numerikus indexe a konkrét hő. Ez azt az energiamennyiséget jelenti, amely képes 1 ° C-ra hevített fém tömegegységet elnyelni. Ebből az indikátorból az üzemanyag-fogyasztás függ a fém előformának a kívánt hőmérsékletre történő felmelegítéséhez. A legtöbb fém hõteljesítménye 300-400 J / (kg * K), fémötvözetek - 100-2000 J / (kg * K).
A fémek hővezető képessége a hőátadása forróbb részecskékről a hidegebbekre a Fourier-törvény szerint a makroszkopikus mozgékonyságuk miatt. Az anyag szerkezete, kémiai összetétele és az interatomikus kötés típusától függ. Fémekben a hőt elektronok, más szilárd anyagok fononokkal továbbítják. A fémek hővezető képessége annál magasabb, annál tökéletesebb a kristályszerkezetük. Minél több fém szennyeződik, annál torzabb a kristályrács, és annál alacsonyabb a hővezető képesség. A dopping az ilyen torzításokat bevezeti a fémek szerkezetébe, és csökkenti a hővezető képességet az alapfémhez viszonyítva.
Minden fém jó hővezető képességgel rendelkezik, denémelyek magasabbak, mint mások. Az ilyen fémek példája az arany, réz, ezüst. Az alsó hővezetőképesség ónban, alumíniumban és vasban található. A fémek megnövekedett hővezető tulajdonsága erény vagy hátrány, felhasználásuk függvényében. Például a fém ételek gyors élelmiszer-melegítésére van szükség. Ugyanakkor a nagy hővezetési képességgel rendelkező fémek használata az étel fogantyúinak megnehezítése miatt nehezen használható - a gombok túl gyorsan felmelegszenek és nem érinthetők meg. Ezért hőszigetelő anyagokat használnak itt.
A fém másik jellemzője, amely befolyásoljatulajdonságok - hőtágulás. Úgy tűnik, hogy a fém térfogata megnövekszik hevítéskor, és csökken, ha lehűtik. Ezt a jelenséget figyelembe kell venni a fémtermékek gyártásakor. Tehát például az edények fedeleit fölül készítik; a teáskannáknak van egy rése a fedél és a test között is, így a fedél hevítéskor nem elakad.
Minden fémen az együtthatóhőtágulás. Az 1 m hosszú prototípus 1 ° C-on történő melegítésével határozható meg. A legnagyobb együttható ólom, cink, ón. Kisebb rézben és ezüstben. Még alacsonyabb a vas és az arany.
Kémiai tulajdonságok alapján a fémeket fel kell osztanitöbb csoport. Vannak aktív fémek (például kálium vagy nátrium), amelyek azonnal reagálnak levegővel vagy vízzel. A periódusos rendszer első csoportját alkotó hat leghatékonyabb fémet lúgosnak nevezzük. Alacsony olvadáspontúak és olyan puhaak, hogy késsel vághatók. Vízzel kombinálva lúgos oldatokat képeznek, így a nevük is.
A második csoport alkáliföldfémekből áll- kalcium, magnézium stb. Sok ásványi anyag részei, keményebbek és tűzállóak. A következő, harmadik és negyedik csoport fémeire példák az ólom és az alumínium. Ezek meglehetősen lágy fémek, és gyakran használják ötvözetekben. Az átmeneti fémek (vas, króm, nikkel, réz, arany, ezüst) kevésbé aktívak, kovácsoltbbak, és az iparban gyakran ötvözetek formájában használják.
Az egyes fém pozíciója egy sorozatbanjellemzi reakcióképességét. Minél aktívabb a fém, annál könnyebben vesz oxigént. Nagyon nehéz őket elkülöníteni a vegyületektől, míg az alacsony aktivitású fémek tiszta formában találhatók. Ezek közül a legaktívabbak - a kálium és a nátrium - a kerozinban tárolódnak, azon kívül azonnali oxidációval járnak. Az iparban használt fémek közül a réz a legkevésbé aktív. Tartályokat és csöveket készít forró vízhez, valamint elektromos vezetékeket.
