Үелэх системтэй танилцсан оюутан бүр түүний доторх металлын хэмжээ нь химийн элементүүдийн ихэнхийг бүрдүүлдэг гэдгийг мэддэг. Тэдний хувьд чухал физик шинж чанаруудын нэг бол нягтрал юм. Өгүүллийн энэ утгыг авч үзээд металл ба хайлшийн нягтын хүснэгтийг өгнө үү.
Нягт гэж юу вэ
Хэрэв та ижил хэмжээтэй хуванцар болон ган авбал эхнийх нь хоёр дахь нь хамаагүй хялбар байх болно. Эсрэгээр, хуванцар хэсэг нь эзэлхүүнээрээ хамаагүй том бол гангийнхтай яг ижил жинтэй байх болно. Эдгээр ялгааны шалтгаан нь нягт гэх мэт физик хэмжигдэхүүн юм. Үүнийг тооцоолох томъёо нь дараах байдалтай байна:
ρ=м/V.
Энд m нь биеийн масс, V нь түүний эзэлхүүн юм. Грекийн ρ (rho) үсгийг ихэвчлэн нягтралыг илэрхийлэхэд ашигладаг. SI дахь хэмжлийн нэгжүүд нь нэг шоо метр тутамд килограмм (кг/м3) байна гэсэн томьёоноос гарна. Мөн г/см3 эсвэл г/л (шингэний хувьд) гэх мэт системийн бус нэгжийг ашиглаж болно.
Метал гэж юу вэ
Металлын нягтын хүснэгтийг өгөхөөс өмнө ямар бодисын тухай ярьж байгаагаа тайлбарлая. Металл материал нь өндөр дулаан, цахилгаан дамжуулалт, уян хатан чанараараа металл бусаас ялгаатай. Эдгээр нь тэдний гол ялгах шинж чанарууд юм. Металл гялбаа, уян хатан чанар, атомуудын цахилгаан сөрөг чанар зэрэг бага зэргийн шинж чанарууд бас бий.
Хэвийн нөхцөлд байгаа бүх металлууд хатуу хэлбэрээр байдаг. Цорын ганц үл хамаарах зүйл бол мөнгөн ус бөгөөд талсжих температур нь -39oC байна. Хатуу металл нь болор тор хэлбэрээр байдаг. Сүүлийнх нь тодорхой геометрийн аргаар сансарт зохион байгуулагдсан атомуудын цуглуулга юм. Аливаа цэвэр (нэг бүрэлдэхүүн хэсэг) металл материал нь өгөгдсөн нөхцөлд гурван төрлийн болор торны аль нэгэнд байдаг. Эдгээр нь дараах сүлжээнүүд юм:
- Нүүр төвтэй куб (FCC).
- Бие төвтэй куб (BCC).
- Зургаан өнцөгт нягт савласан (hcp).
Нөхцөл байдал (температур, даралт) өөрчлөгдвөл метал нэг талст төлөвт шилжиж болно. Сонгодог жишээ бол температур 1392oC-аас доош буух эсвэл 911oC-ээс дээш гарах үед bcc төмрийг fcc руу шилжүүлэх явдал юм.
Металлын нягтын хүснэгт
Металлын нягтыг хоёр үндсэн хүчин зүйлээр тодорхойлно:
- Болор торны төрөл ба атом хоорондын зай.
- Атомын массхимийн элемент.
Металл болон бусад элементүүдийн нягтын хүснэгтийг доор өгөв.
Энд г/см3-р тоонууд байна. Металлын нягтын хүснэгтийг кг / м3-ээр илэрхийлэхийн тулд харгалзах утгыг 1000-аар үржүүлэх шаардлагатай. Хүснэгтээс харахад металууд нь маш өөр нягтралтай байдаг. Тэд уснаас хөнгөн (натри, лити, кали) эсвэл маш хүнд (иридиум, осми, цагаан алт, алт) байж болно.
Хайлшийн нягт
Хайлш нь олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй бодис, жишээлбэл, ган нь төмөр, нүүрстөрөгчийн хайлш юм. Хайлшийн болор бүтэц нь цэвэр металлаас илүү төвөгтэй байдаг. Төмөр ба нүүрстөрөгчийн атомуудаас бүрдэх гангийн хувьд тэдгээрийг харилцан зохион байгуулах хэд хэдэн боломжууд байдаг (bcc эсвэл fcc төмрийн нүүрстөрөгчийн хатуу уусмал, тусгай үе шат үүсэх - цементит, бал чулууны хольц үүсэх болон бусад).
Хайлшийн нягтын хувьд ихэнх тохиолдолд дараах энгийн томъёогоор тооцоолж болно:
ρ=∑imi/∑iV i.
Энд i нь хайлш дахь бүрэлдэхүүн хэсгийн тоо юм. Хэрэв энэ илэрхийллийг хоёр бүрэлдэхүүн хэсэгтэй хайлш дээр хэрэглэвэл дараах томъёог гаргаж болно:
ρ=ρ1ρ2/(ρ1+x(ρ2-ρ1)).
Энд ρ1 ба ρ2 нь харгалзах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нягт, x нь эхний бүрэлдэхүүн хэсгийн массын хэсэг юм. хайлш. Энэ нь тодорхойлогддогтэгэхээр:
x=m1/(m1+ m2).
Зарим хайлшийн нягтын хүснэгтийг шоо метр тутамд тонноор нь харуулав.
Хайлш бүр нь голчлон нэг бүрэлдэхүүн хэсэг (ган - төмөр, хүрэл - зэс, нихром - никель гэх мэт) агуулдаг тул тэдгээрийн нягт нь цэвэр металлын нягттай ойролцоо байх нь гайхах зүйл биш юм.
