Молекулы плёнок и сплавов

Раздел: 
Русская Химия

17. Молекулы плёнок и сплавов

В частности имеются в виду – поверхностные плёнки и сплавы металлов.

Такие металлы, как алюминий, цинк, хром, бериллий, магний и некоторые другие, соединяясь с кислородом, покрываются поверхностными плёнками, изолирующими лежащие под ними атомы.

Формируются плёнки следующим образом. Поверхностные атомы металлов (того же алюминия) уложены неплотно и соединяются (слипаются) между собой небольшими участками своих жёлобов.

Атомы кислорода накладываются на них и заполняют пустоты между ними. Своими прилипающими участками атомы кислорода прикрепляются к атомам металлов. В результате на поверхности металлов образуется плотная и прочная плёнка толщиной в один атом.

Атомы металлов и кислорода чередуются в этих плёнках в разных направлениях и по всей поверхности.

Чередование характеризуется соотношением атомов металлов и кислорода.

На каждые два атома  алюминия в плёнке приходятся три атома кислорода. Такое же сочетание – у плёнки хрома. У цинка и бериллия на каждый атом металла приходится по одному атому кислорода, а у магния – по два.

Разделить плёнку на отдельные участки, которые выглядели бы как молекулы, - невозможно.

Остаётся просто договориться считать молекулами плёнок – соотношение атомов в них.

 Получим такие условные молекулы: у алюминия – O3Al2; у хрома –O3Cr2; у цинка – OZn; у бериллия – OBe; у магния – O2Mg.

Подобная картина – у сплавов, только различные атомы в них рассосредоточены по всему объёму сплава.

Для сведения, сплавы бывают не только металлическими. Гранит, базальт, силикатные стёкла, металлургические шлаки - тоже сплавы.

Перемежающиеся атомы изменяют свойства таких веществ в широких пределах: упрочняют или, наоборот, снижают их прочность; увеличивают температуру плавления или понижают её; повышают электропроводность или уменьшают её.

Содержание компонентов сплава обычно указывается в процентах (%), но, по подобию с поверхностными плёнками, их соотношение можно отразить в молекуле.

Основными компонентами нержавеющей стали являются: железо (Fe) – 74 %; хром (Cr) – 18 % и никель (Ni) – 8 %. Условная молекула такого сплава – Fe9Cr2Ni. Отличительная особенность сплава отражена в его названии – нержавеющий.

Можно привести другой пример – сплав с очень низкой температурой плавления – всего 68 градусов. Он состоит из висмута (Bi) -50 %, свинца (Pb) – 25 %, олова (Sn) – 12,5 % и кадмия (Cd) – 12,5 %. Условная  молекулы такого сплава – Bi4Pb2SnCd.

К оглавлению                Назад        обсуждение        Далее                Следующий раздел или книга