تعريف
كثافة المادةهي نسبة كتلته إلى حجمه:
M / V، [جم/سم 3، كجم/م 3 ]
كثافة المادة الصلبة هي قيمة مرجعية. كثافة النحاس 9.0 جم/سم3. في حالته العنصرية، يعتبر النحاس معدنًا أحمر اللون (الشكل 1). وأهم ثوابتها مبينة في الجدول أدناه:
الجدول 1. الخصائص الفيزيائية للنحاس.
يتميز النحاس بكثافة كبيرة ونقطة انصهار عالية إلى حد ما وصلابة منخفضة. إن ليونتها وقابليتها للطرق عالية بشكل استثنائي: يمكن سحب النحاس إلى سلك يبلغ قطره 0.001 مم (حوالي 50 مرة أرق من شعرة الإنسان).
أرز. 1. النحاس. مظهر.
العثور على النحاس في الطبيعة
من حيث الوفرة في الطبيعة، يحتل النحاس مرتبة متأخرة كثيرًا عن المعادن القلوية المقابلة. ويقدر محتواه في القشرة الأرضية بحوالي 0.003% (وزناً). يتم العثور على النحاس بشكل رئيسي في شكل مركبات الكبريت وفي كثير من الأحيان مع خامات الكبريت من معادن أخرى. من معادن النحاس الفردية، أهمها الكالكوبايرايت (CuFeS 2) والكالكوسيت (Cu 2 S). المعادن المحتوية على الأكسجين - الكوبريت (Cu 2 O) والملكيت ((CuOH) 2 CO 3) - لها أهمية صناعية أقل بكثير.
وصف موجز للخصائص الكيميائية وكثافة النحاس
يشكل النحاس سبائك مع العديد من المعادن. وعلى وجه الخصوص، فهو مخلوط بالذهب والفضة والزئبق.
النشاط الكيميائي للنحاس منخفض. في الهواء، يتم تغطيته باستمرار بفيلم رمادي مخضر كثيف من أملاح ثاني أكسيد الكربون الأساسية. يتحد مع الأكسجين تحت الضغط العادي وعند تسخينه:
4Cu + O 2 = 2CuO؛
2Cu + O 2 = 2CuO.
لا يتفاعل مع الهيدروجين والنيتروجين والكربون حتى في درجات الحرارة العالية.
في درجات الحرارة العادية، يتحد النحاس ببطء مع الهالوجينات الكلور والبروم واليود:
النحاس + الكلور 2 = CuCl 2؛
النحاس + البروم 2 = النحاس 2.
النحاس عامل اختزال ضعيف. لا يتفاعل مع الماء وحمض الهيدروكلوريك المخفف. يتم نقله إلى محلول مع أحماض غير مؤكسدة أو هيدرات الأمونيا في وجود الأكسجين أو سيانيد البوتاسيوم. ويتأكسد بواسطة أحماض الكبريتيك والنيتريك المركزة، والماء الملكي، والكالكوجينات والأكاسيد غير المعدنية. يتفاعل عند تسخينه مع هاليدات الهيدروجين.
أمثلة على حل المشكلات
مثال 1
يمارس | عندما تم تعريض خليط من النحاس والحديد وزنه 20 جم لكمية زائدة من حمض الهيدروكلوريك، تم إطلاق 5.6 لتر من الغاز (رقم). تحديد أجزاء الكتلة من المعادن في الخليط. |
حل | لا يتفاعل النحاس مع حمض الهيدروكلوريك، لأنه يقع في سلسلة نشاط المعادن بعد الهيدروجين، أي. يحدث إطلاق الهيدروجين فقط نتيجة تفاعل الحمض مع الحديد. لنكتب معادلة التفاعل: الحديد + 2HCl = FeCl2 + H2. لنجد كمية مادة الهيدروجين: n(H 2) = V(H 2) / V_m = 5.6 / 22.4 = 0.25 مول. وفقا لمعادلة التفاعل: ن(H 2) = ن(الحديد) = 0.25 مول. لنجد كتلة الحديد: م (الحديد) = ن (الحديد) × م (الحديد) = 0.25 × 56 = 14 جم. دعونا نحسب الكسور الكتلية للمعادن الموجودة في الخليط: w (Fe) = m(Fe) / m خليط = 14 / 20 = 0.7 = 70%. ث(النحاس) = 100% - ث(الحديد) =100 - 70 = 30%. |
إجابة | نسبة كتلة الحديد في السبيكة هي 70٪ والنحاس - 30٪. |
يستخدم الناس النحاس في الحياة اليومية منذ العصور القديمة. من المعلمات المهمة جدًا للأشخاص المعاصرين كثافتها وثقلها النوعي.
تُستخدم هذه البيانات في حساب تركيبة المواد المستخدمة في إنتاج مختلف الاتصالات والأجزاء والمنتجات والمكونات في الصناعة التقنية.
معلومات أساسية عن النحاس
النحاس هو المعدن غير الحديدي الأكثر شيوعا. حصلت على اسمها باللاتينية - كبروم - تكريما لجزيرة قبرص. تم استخراجه هناك من قبل اليونانيين القدماء منذ آلاف السنين. حتى أن المؤرخين توصلوا إلى العصر النحاسيوالتي استمرت من القرن الرابع إلى القرن الخامس قبل الميلاد. ه. في ذلك الوقت، كان الناس يصنعون من المعدن الشعبي:
- سلاح؛
- أطباق؛
- زخارف؛
- عملات معدنية.
في الجدول د. مندليف، يحتل المرتبة 29. هذا العنصر له خصائص فريدة - فيزيائية وكيميائية وميكانيكية. في العصور القديمة، كان من الممكن العثور على النحاس في البيئة الطبيعية على شكل شذرات، وأحيانًا بأحجام كبيرة جدًا. قام الناس بتسخين الصخرة على نار مفتوحة ثم قاموا بتبريدها بشكل حاد. ونتيجة لذلك، تصدع، مما جعل من الممكن استعادة المعدن. جعلت هذه التكنولوجيا البسيطة من الممكن البدء في تطوير عنصر شائع.
ملكيات
النحاس معدن غير حديدي ذو لون محمر مع لون وردي، ذات كثافة عالية. هناك أكثر من 170 نوعًا من المعادن في الطبيعة تحتوي على الكوبروم. 17 منهم فقط يخضعون للتعدين الصناعي لهذا العنصر. الجزء الأكبر من هذا العنصر الكيميائي موجود في المعادن الخام:
- كالكوسيت - ما يصل إلى 80٪؛
- برونيت - ما يصل إلى 65٪؛
- كوفلين - ما يصل إلى 64٪.
ومن هذه المعادن يتم إثراء النحاس وصهره. الموصلية الحرارية العالية والتوصيل الكهربائي هي الخصائص المميزة للمعادن غير الحديدية. يبدأ في الذوبان عند درجة حرارة 1063 درجة مئوية، ويغلي عند 2600 درجة مئوية. وستعتمد ماركة Cuprum على طريقة الإنتاج. يحدث المعدن:
- مسحوب على البارد
- تأجير؛
- يقذف.
كل نوع له حساباته البارامترية الخاصة التي تميز درجة مقاومة القص، والتشوه تحت تأثير الأحمال والضغط، وكذلك مرونة الشد للمادة.
يتأكسد المعدن غير الحديدي بشكل نشط أثناء التسخين. عند درجة حرارة 385 درجة مئوية، يتكون أكسيد النحاس. محتواه يقلل من التوصيل الحراري والتوصيل الكهربائي للمعادن الأخرى. عند التفاعل مع الرطوبة، يشكل المعدن الكوبريت، ومع البيئة الحمضية - الزاج.
نظرًا لخصائصه، يستخدم هذا العنصر الكيميائي بنشاط في إنتاج الأنظمة الكهربائية والإلكترونية والعديد من المنتجات الأخرى لأغراض أخرى. العقار الأكثر أهمية هو كثافته 1 كجم لكل م 3حيث يستخدم هذا المؤشر لتحديد وزن المنتج الذي يتم تصنيعه. تظهر الكثافة نسبة الكتلة إلى الحجم الإجمالي.
النظام الأكثر شيوعًا لقياس وحدات الكثافة هو 1 كيلوجرام لكل متر مكعب. هذا الرقم للنحاس هو 8.93 كجم / م 3. وفي الحالة السائلة، ستكون الكثافة 8.0 جم/سم3. قد تختلف الكثافة الإجمالية اعتمادًا على نوع المعدن الذي يحتوي على شوائب مختلفة. لهذا الغرض، يتم استخدام الثقل النوعي للمادة. إنها خاصية مهمة جدًا عندما يتعلق الأمر بإنتاج المواد التي تحتوي على النحاس. تحدد الجاذبية النوعية نسبة كتلة النحاس إلى الحجم الكلي للسبيكة.
سيكون الوزن النوعي للنحاس 8.94 جم / سم 3. إن معلمات الكثافة والوزن المحددة للنحاس هي نفسها، لكن مثل هذه المصادفة ليست نموذجية بالنسبة للمعادن الأخرى. تعتبر الجاذبية النوعية مهمة جدًا ليس فقط في إنتاج المنتجات التي تحتوي عليها، ولكن أيضًا في معالجة الخردة. هناك العديد من التقنيات التي يمكن استخدامها لاختيار المواد بشكل عقلاني لتشكيل المنتجات. في أنظمة SI الدولية، يتم التعبير عن معلمة الجاذبية النوعية بالنيوتن لكل وحدة حجم.
من المهم جدًا إجراء جميع الحسابات في مرحلة تصميم الأجهزة والآليات. الثقل النوعي والوزن قيمتان مختلفتان، لكنهما تستخدمان بالضرورة لتحديد كتلة الفراغات للأجزاء المختلفة التي تحتوي على الكوبروم.
إذا قارنا كثافة النحاس والألومنيوم، سوف نرى فرقا كبيرا. بالنسبة للألمنيوم، هذا الرقم هو 2698.72 كجم/م3 في درجة حرارة الغرفة. ومع ذلك، مع ارتفاع درجة الحرارة، تصبح المعلمات مختلفة. عندما يتحول الألومنيوم إلى الحالة السائلة عند تسخينه، ستكون كثافته في حدود 2.55−2.34 جم/سم3 . يعتمد المؤشر دائمًا على محتوى عناصر صناعة السبائك في سبائك الألومنيوم.
المؤشرات الفنية للسبائك المعدنية
السبائك الأكثر شيوعا القائمة على النحاس يعتبر النحاس والبرونز. يتكون تكوينها أيضًا من عناصر أخرى:
- الزنك.
- النيكل.
- القصدير.
- البزموت.
جميع السبائك تختلف في الهيكل. إن وجود القصدير في التركيبة يسمح بإنتاج سبائك برونزية ذات جودة ممتازة. وتشمل السبائك الرخيصة النيكل أو الزنك. المواد المنتجة على أساس Cuprum لها الخصائص التالية:
- ليونة عالية ومقاومة التآكل.
- التوصيل الكهربائي؛
- مقاومة البيئات العدوانية.
- معامل احتكاك منخفض.
تستخدم السبائك القائمة على النحاس على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي. يتم استخدامها لإنتاج الأطباق والمجوهرات والأسلاك الكهربائية وأنظمة التدفئة. غالبًا ما تستخدم المواد التي تحتوي على Cuprum لتزيين واجهات المنازل وتكوين التراكيب. الاستقرار العالي والليونة هي الصفات الرئيسية لاستخدام المواد.
حساب الثقل النوعي للنحاس
كما تعلمون، على مدى مئات السنين الماضية، ذهب التقدم إلى حد كبير، والذي بدوره سمح بتطوير العديد من الصناعات في جميع أنحاء العالم. لم يتم استبعاد إنتاج المعادن، حيث أعطى العلم هذه الصناعة العديد من التقنيات وطرق الحساب، بما في ذلك القدرة على قياس الثقل النوعي للمعادن.
وبما أن سبائك النحاس المختلفة تختلف في تركيبها، وكذلك في الخواص الفيزيائية والكيميائية، فإن هذا يجعل من الممكن اختيار السبيكة المطلوبة لكل منتج أو جزء. لحساب الوزن المطلوب لإنتاج المنتجات المدرفلة، من الضروري معرفة الثقل النوعي للصنف المقابل.
صيغة لقياس الثقل النوعي للمعادن
الثقل النوعي هو نسبة الوزن P لمعدن متجانس من سبيكة معينة إلى حجم هذه السبيكة. يُشار إلى الثقل النوعي بالرمز γ ويجب عدم الخلط بينه وبين الكثافة. على الرغم من أن قيم الكثافة والجاذبية النوعية لكل من النحاس والمعادن الأخرى هي نفسها في كثير من الأحيان، فمن الجدير بالذكر أن هذا ليس هو الحال حقًا في جميع الظروف.
وبالتالي، لحساب الثقل النوعي للنحاس، يتم استخدام الصيغة γ = P/V
ولحساب وزن حجم معين من النحاس المدلفن، يتم ضرب مساحة مقطعه بالثقل النوعي والطول.
وحدات الثقل النوعي
لقياس الوزن النوعي للنحاس والسبائك الأخرى، يمكن استخدام وحدات القياس التالية:
في نظام SGS - 1 داين/سم 3،
في نظام SI - 1 ن / م 3،
في نظام MKSS - 1 كجم/م3.
وترتبط هذه الوحدات بنسبة معينة، وهي كالتالي:
0.1 داين/سم3 = 1 ن/م3 = 0.102 كجم/م3.
طرق حساب الثقل النوعي للنحاس
1. استخدام خاص على موقعنا،
2. باستخدام الصيغ، احسب مساحة المقطع العرضي للمنتج المدرفل، ثم اضربها في الثقل النوعي للعلامة التجارية والطول.
مثال 1: حساب وزن صفائح النحاس بسمك 4 مم، وحجم 1000 × 2000 مم، و24 قطعة من سبائك النحاس M2
دعونا نحسب حجم الورقة الواحدة V = 4 1000 2000 = 8000000 مم 3 = 8000 سم 3
مع العلم أن الوزن النوعي لـ 1سم3 من النحاس درجة M3 = 8.94 جم/سم3
لنحسب وزن الصفيحة المدلفنة الواحدة M = 8.94 8000 = 71520 جم = 71.52 كجم
المجموعكتلة جميع المنتجات المدرفلة M = 71.52 24 = 1716.48 كجم
مثال 2: حساب وزن قضيب نحاس D 32 مم بطول إجمالي 100 متر من سبيكة النحاس والنيكل MNZH5-1
مساحة المقطع العرضي لقضيب قطره 32 مم S = πR 2 يعني S = 3.1415 16 2 = 803.84 مم 2 = 8.03 سم 2
دعونا نحدد وزن المنتج المدلفن بالكامل، مع العلم أن الثقل النوعي لسبيكة النحاس والنيكل MNZH5-1 = 8.7 جم/سم3
المجموعم = 8.0384 8.7 10000 = 699340.80 جرام = 699.34 كجم
مثال 3: احسب وزن مربع نحاسي طول ضلعه 20 مم وطوله 7.4 متر مصنوع من سبيكة النحاس المقاومة للحرارة BrNHK
لنجد الحجم المدرفل V = 2 2 740 = 2960 سم 3
لا يوجد مثل هذا الشخص الذي لم ير المعدن الأصفر في حياته كلها. هناك العديد من المعادن الموجودة في الطبيعة والتي تشبه في مظهرها المعدن الأصفر. ولكن كما يقولون: "ليس كل ما يلمع ذهباً". ولكي لا تخلط بين المعدن الثمين والمواد الأخرى، عليك أن تعرف كثافة الذهب.
كثافة المعدن النبيل
التركيب الجزيئي للذهب.
إحدى الخصائص المهمة للمعدن الثمين هي كثافته. يتم قياس كثافة الذهب بالكيلو جرام م 3.
الثقل النوعي هو سمة هامة جدا للذهب. عادة لا يؤخذ هذا في الاعتبار، لأن المجوهرات: الخواتم والأقراط والمعلقات لها وزن قليل جدًا. ولكن إذا كنت تحمل بين يديك سبيكة من المعدن الأصفر الحقيقي، فيمكنك أن ترى أنها ثقيلة جدًا. الكثافة الكبيرة للذهب تجعل من السهل استخراجه. وبالتالي فإن الغسيل عند السدود يضمن مستوى عال من استخلاص الذهب من الصخور المغسولة.
تبلغ كثافة الذهب 19.3 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب.
وهذا يعني أنك إذا أخذت كمية معينة من المعدن الثمين، فسوف تزن حوالي 20 مرة أكثر من نفس الحجم من الماء العادي. تزن الزجاجة البلاستيكية سعة 2 لتر من الرمل الذهبي حوالي 32 كجم. من 500 جرام من المعدن الثمين، يمكنك وضع مكعب بطول 18.85 ملم.
جدول كثافة الذهب بمختلف العينات والألوان.
كثافة الذهب الأصلي أقل بعدة وحدات من كثافة المعدن المنقى بالفعل ويمكن أن تتراوح من 18 إلى 18.5 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب.
الذهب 583 أقل كثافة، لأن هذه السبيكة تتكون من معادن مختلفة.
في المنزل، يمكنك تحديد كثافة الذهب بنفسك. للقيام بذلك، تحتاج إلى وزن المنتج المعدني الثمين على المقاييس العادية، حيث يجب أن تكون قيمة القسمة 1 جرام على الأقل. بعد ذلك، يجب ملء الحاوية التي تحمل علامة الحجم بالسائل، في هذه الحالة الماء، الذي يجب إنزال الزخرفة فيه. يجب توخي الحذر لضمان عدم تجاوز السائل.
بعد ذلك، نقيس مقدار التغير في حجم السائل بعد إنزال القطعة الذهبية في الوعاء. باستخدام صيغة خاصة، معروفة من المدرسة، نحسب الكثافة: الكتلة مقسومة على الحجم.
يجب أن نتذكر أن منتج المعدن الثمين ليس مصنوعًا من الذهب الخالص، لذلك من الضروري إجراء تعديل لكثافة عينة السبائك.
كيفية التمييز بين المعدن الأصفر الحقيقي والمزيف
توجد حاليًا نسبة كبيرة جدًا من الذهب المزيف في كل من الأسواق الروسية والأجنبية. هناك خطر كبير من شراء مجوهرات ذهبية تحتوي على ما يصل إلى 5% من المعدن الثمين أو بدونه على الإطلاق. ستساعدك القواعد الأساسية عند شراء الذهب على تجنب الشعور بالخداع.
أولا، يجب عليك إلقاء نظرة فاحصة على المنتج. يجب أن يكون هناك عينة على ذلك. علاوة على ذلك، يجب ألا تتكون من أرقام ملتوية أو علامات غير واضحة. خلاف ذلك، فهذه هي العلامة الأولى للتزييف.
نموذج من سمة الدولة الموحدة لمنتجات الذهب.
العلامة التالية للتزييف هي الجانب الخلفي للمجوهرات المعدنية الثمينة. يجب أن يتم تنفيذه بشكل جيد مثل الجانب الأمامي، وإلا فهو منتج منخفض الجودة. ومن الممكن أيضًا تحديد جودة المنتج باستخدام خاصية مثل كثافة الذهب، لكن من المستحيل إجراء مثل هذه التجربة في المتجر.
هناك أيضًا طريقة لتحديد ذلك، تسمى اختبار القوة. صحيح أنه ليس من الممكن دائمًا خدش قطعة ذهبية أمام البائع، لذلك لا يمكن تنفيذ هذه الطريقة.
اختبار اليود.
يمكن أن تكون الطرق الكيميائية التالية بمثابة طرق جيدة لتحديد جودة المنتج. يمكنك إسقاط القليل من اليود على المجوهرات المعدنية الصفراء. إذا كانت البقعة داكنة اللون، فيمكننا التحدث بثقة عن جودة المنتج المعروض. خل المائدة يمكن أن يساعد أيضًا. إذا أصبح المعدن الثمين داكنًا بعد ثلاث دقائق من بقائه فيه، فيمكنك نقل المنتج بأمان إلى مكب النفايات.
يمكن أن يساعد كلوريد الذهب بشكل كبير في تحديد الجودة. من دورة الكيمياء، أصبح من المعروف ليس فقط كثافة الذهب، ولكن أيضا حقيقة أنه لا يمكن أن يدخل في أي تفاعلات كيميائية. لذلك، إذا بدأ في التدهور بعد تطبيق كلوريد الذهب على المعدن الثمين، فهذا مزيف حقيقي ويجب وضعه في سلة المهملات.
من أفضل الطرق لحماية نفسك من شراء السلع المقلدة هو شراء المنتجات المعدنية الثمينة من المتاجر المتخصصة المعروفة.
في هذه الحالة، هناك احتمال كبير لشراء منتج عالي الجودة حقًا. على الرغم من أن أسعارها أعلى قليلاً مما هي عليه في المتاجر والأسواق المختلفة، إلا أن الجودة تستحق العناء. خلاف ذلك، يمكنك شراء منتج مزيف والندم بشدة على الأموال التي تم توفيرها.
الجوزاء من ذهب
هناك العديد من المعادن الموجودة في الطبيعة والتي لها نفس كثافة الذهب. وهذه هي اليورانيوم، وهو مشع، والتنغستن. وهو أرخص من المعدن الأصفر، ولكن كثافة التنغستن والذهب هي نفسها تقريبا، والفرق هو ثلاثة أعشار. ما يميز التنغستن عن الذهب هو أنه ذو لون مختلف وهو أصلب بكثير من المعدن الأصفر. الذهب الخالص ناعم جدًا ويمكن خدشه بسهولة بظفر.
شريط ذهبي مزيف مملوء بالتنغستن من الداخل.
حقيقة أن كثافة العناصر مثل التنغستن والذهب هي نفسها أمر جذاب للغاية للمزيفين. وهي تستبدل سبائك الذهب بالتنغستن ذي الكثافة والوزن المماثلين، وتغطي الجزء العلوي بطبقة رقيقة من المعدن الثمين. وفي الوقت نفسه، فإن ارتفاع تكلفة المعدن الأصفر يجعل التنغستن أكثر شعبية بين الشباب. منتجات التنغستن أرخص بكثير وأكثر مقاومة للخدش.
كثافة الرصاص
كلما كان الذهب أكثر نقاءً، كلما كان أقل صلابة، لذلك في الماضي كان المعدن الأصفر يتم اختباره. هذه الطريقة غير موثوقة. يمكن صنع المجوهرات من الرصاص ومغطاة بطبقة رقيقة جدًا من الذهب. يحتوي الرصاص أيضًا على هيكل ناعم. يمكنك محاولة خدش المجوهرات من الجانب الخطأ، وتحت طبقة رقيقة جدًا من المعدن الثمين قد تجد معدنًا عاديًا.
تختلف كثافة عنصر الجدول الدوري - الرصاص وأخيه - الذهب. كثافة الرصاص أقل بكثير من كثافة الذهب وتبلغ 11.34 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب. وبالتالي، إذا أخذنا المعدن الأصفر والرصاص بنفس الحجم، فإن كتلة الذهب ستكون أكبر بكثير من كتلة الرصاص.
الذهب الأبيض عبارة عن سبيكة من المعدن الثمين الأصفر مع البلاتين أو معادن أخرى تمنحه اللون الأبيض أو الفضي غير اللامع. هناك رأي في الحياة اليومية مفاده أن "الذهب الأبيض" هو أحد أسماء البلاتين، لكن الأمر ليس كذلك. هذا النوع من الذهب يكلف أكثر قليلا من المعتاد. في المظهر، المعدن الأبيض يشبه الفضة، وهو أرخص بكثير. تختلف كثافة عناصر الجدول الدوري مثل الذهب والفضة. كيف نميز الذهب الأبيض عن الفضة؟ هذه المعادن الثمينة لها كثافات مختلفة.
الفضة هي المادة الأقل كثافة من بين جميع المواد التي تمت مناقشتها في المقالة.
كثافة الذهب أكبر من كثافة الفضة. كثافته 10.49 جرام لكل سنتيمتر مكعب. الفضة أكثر ليونة من المعدن الأبيض. لذلك، إذا قمت بوضع عنصر فضي على ورقة بيضاء، فستبقى العلامة. إذا فعلت الشيء نفسه مع المعدن الثمين الأبيض، فلن يكون هناك أي أثر.
يتم توفير جدول لكثافة السوائل عند درجات الحرارة والضغط الجوي المختلفة للسوائل الأكثر شيوعا. تتوافق قيم الكثافة في الجدول مع درجات الحرارة المشار إليها، ويسمح باستيفاء البيانات.
العديد من المواد قادرة على أن تكون في حالة سائلة. السوائل هي مواد من أصول وتركيبات مختلفة، لها سيولة، وهي قادرة على تغيير شكلها تحت تأثير قوى معينة. كثافة السائل هي نسبة كتلة السائل إلى الحجم الذي يشغله.
دعونا نلقي نظرة على أمثلة لكثافة بعض السوائل. أول مادة تتبادر إلى ذهنك عندما تسمع كلمة "السائل" هي الماء. وهذا ليس عرضيا على الإطلاق، لأن الماء هو المادة الأكثر شيوعا على هذا الكوكب، وبالتالي يمكن اعتباره مثاليا.
ويعادل 1000 كجم/م3 لمياه البحر المقطرة و1030 كجم/م3 لمياه البحر. وبما أن هذه القيمة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بدرجة الحرارة، فمن الجدير بالذكر أنه تم الحصول على هذه القيمة "المثالية" عند +3.7 درجة مئوية. ستكون كثافة الماء المغلي أقل قليلاً - فهي تساوي 958.4 كجم/م3 عند 100 درجة مئوية. عندما يتم تسخين السوائل، عادة ما تنخفض كثافتها.
كثافة الماء مماثلة في قيمتها لمختلف المنتجات الغذائية. وهي منتجات مثل: محلول الخل والنبيذ والقشدة 20٪ والقشدة الحامضة 30٪. بعض المنتجات تكون أكثر كثافة، على سبيل المثال، صفار البيض - كثافته 1042 كجم / م 3. التالية أكثر كثافة من الماء: عصير الأناناس - 1084 كجم/م3، عصير العنب - حتى 1361 كجم/م3، عصير البرتقال - 1043 كجم/م3، كوكا كولا والبيرة - 1030 كجم/م3.
العديد من المواد أقل كثافة من الماء. على سبيل المثال، الكحوليات أخف بكثير من الماء. وبالتالي فإن الكثافة هي 789 كجم / م 3، بوتيل - 810 كجم / م 3، ميثيل - 793 كجم / م 3 (عند 20 درجة مئوية). بعض أنواع الوقود والزيوت لها قيم كثافة أقل: الزيت - 730-940 كجم/م3، البنزين - 680-800 كجم/م3. تبلغ كثافة الكيروسين حوالي 800 كجم/م3، - 879 كجم/م3، زيت الوقود - ما يصل إلى 990 كجم/م3.
سائل | درجة حرارة، درجة مئوية |
كثافة السائل، كجم/م3 |
---|---|---|
الأنيلين | 0…20…40…60…80…100…140…180 | 1037…1023…1007…990…972…952…914…878 |
(غوست 159-52) | -60…-40…0…20…40…80…120 | 1143…1129…1102…1089…1076…1048…1011 |
الأسيتون C3H6O | 0…20 | 813…791 |
بياض بيض الدجاج | 20 | 1042 |
20 | 680-800 | |
7…20…40…60 | 910…879…858…836 | |
البروم | 20 | 3120 |
ماء | 0…4…20…60…100…150…200…250…370 | 999,9…1000…998,2…983,2…958,4…917…863…799…450,5 |
مياه البحر | 20 | 1010-1050 |
الماء ثقيل | 10…20…50…100…150…200…250 | 1106…1105…1096…1063…1017…957…881 |
فودكا | 0…20…40…60…80 | 949…935…920…903…888 |
النبيذ المدعم | 20 | 1025 |
نبيذ جاف | 20 | 993 |
زيت الغاز | 20…60…100…160…200…260…300 | 848…826…801…761…733…688…656 |
20…60…100…160…200…240 | 1260…1239…1207…1143…1090…1025 | |
جي تي إف (المبرد) | 27…127…227…327 | 980…880…800…750 |
دوتيرم | 20…50…100…150…200 | 1060…1036…995…953…912 |
صفار بيضة دجاج | 20 | 1029 |
كاربوران | 27 | 1000 |
20 | 802-840 | |
حمض النيتريك HNO3 (100%) | -10…0…10…20…30…40…50 | 1567…1549…1531…1513…1495…1477…1459 |
حمض البالمتيك C 16 H 32 O 2 (مركز) | 62 | 853 |
حمض الكبريتيك H2SO4 (محدد) | 20 | 1830 |
حمض الهيدروكلوريك حمض الهيدروكلوريك (20%) | 20 | 1100 |
حمض الأسيتيك CH 3 COOH (الخلاصة) | 20 | 1049 |
كونياك | 20 | 952 |
كريوسوت | 15 | 1040-1100 |
37 | 1050-1062 | |
زيلين C 8 ح 10 | 20 | 880 |
كبريتات النحاس (10%) | 20 | 1107 |
كبريتات النحاس (20%) | 20 | 1230 |
ليكيور الكرز | 20 | 1105 |
زيت الوقود | 20 | 890-990 |
زبدة الفول السوداني | 15 | 911-926 |
آلة النفط | 20 | 890-920 |
زيت المحرك T | 20 | 917 |
زيت الزيتون | 15 | 914-919 |
(مشتق) | -20…20…60…100…150 | 947…926…898…871…836 |
العسل (المجففة) | 20 | 1621 |
خلات الميثيل CH 3 كوتش 3 | 25 | 927 |
20 | 1030 | |
الحليب المكثف مع السكر | 20 | 1290-1310 |
النفثالين | 230…250…270…300…320 | 865…850…835…812…794 |
زيت | 20 | 730-940 |
زيت التجفيف | 20 | 930-950 |
معجون الطماطم | 20 | 1110 |
دبس مسلوق | 20 | 1460 |
شراب النشا | 20 | 1433 |
حانة | 20…80…120…200…260…340…400 | 990…961…939…883…837…769…710 |
جعة | 20 | 1008-1030 |
الدورة الشهرية-100 | 20…60…80…100…120…160…180…200 | 967…934…917…901…884…850…834…817 |
بيس-5 | 20…60…80…100…120…160…180…200 | 998…971…957…943…929…902…888…874 |
عصير التفاح | 0 | 1056 |
(10%) | 20 | 1071 |
محلول ملح الطعام في الماء (20%) | 20 | 1148 |
محلول السكر في الماء (مشبع) | 0…20…40…60…80…100 | 1314…1333…1353…1378…1405…1436 |
الزئبق | 0…20…100…200…300…400 | 13596…13546…13350…13310…12880…12700 |
ثاني كبريتيد الكربون | 0 | 1293 |
سيليكون (ثنائي إيثيل بولي سيلوكسان) | 0…20…60…100…160…200…260…300 | 971…956…928…900…856…825…779…744 |
شراب التفاح | 20 | 1613 |
زيت التربنتين | 20 | 870 |
(محتوى الدهون 30-83%) | 20 | 939-1000 |
مادة صمغية | 80 | 1200 |
قطران الفحم | 20 | 1050-1250 |
عصير البرتقال | 15 | 1043 |
عصير العنب | 20 | 1056-1361 |
عصير جريب فروت | 15 | 1062 |
عصير الطماطم | 20 | 1030-1141 |
عصير تفاح | 20 | 1030-1312 |
كحول الأميل | 20 | 814 |
كحول البوتيل | 20 | 810 |
كحول الأيزوبيوتيل | 20 | 801 |
ايزوبروبيل | 20 | 785 |
كحول الميثيل | 20 | 793 |
كحول البروبيل | 20 | 804 |
الكحول الإيثيلي C2H5OH | 0…20…40…80…100…150…200 | 806…789…772…735…716…649…557 |
سبائك الصوديوم والبوتاسيوم (25%Na) | 20…100…200…300…500…700 | 872…852…828…803…753…704 |
سبائك الرصاص والبزموت (45% Pb) | 130…200…300…400…500..600…700 | 10570…10490…10360…10240…10120..10000…9880 |
سائل | 20 | 1350-1530 |
مصل اللبن | 20 | 1027 |
رباعي الكرسيلوكسيسيلان (CH 3 C 6 H 4 O) 4 Si | 10…20…60…100…160…200…260…300…350 | 1135…1128…1097…1064…1019…987…936…902…858 |
رباعي كلورو ثنائي الفينيل C 12 H 6 Cl 4 (أروكلور) | 30…60…150…250…300 | 1440…1410…1320…1220…1170 |
0…20…50…80…100…140 | 886…867…839…810…790…744 | |
ديزل | 20…40…60…80…100 | 879…865…852…838…825 |
وقود المكربن | 20 | 768 |
وقود المحرك | 20 | 911 |
وقود آر تي | 836…821…792…778…764…749…720…692…677…648 | |
الوقود T-1 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 867…853…824…819…808…795…766…736…720…685 |
وقود T-2 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 824…810…781…766…752…745…709…680…665…637 |
وقود تي-6 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 898…883…855…841…827…813…784…756…742…713 |
وقود تي-8 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 847…833…804…789…775…761…732…703…689…660 |
الوقود TS-1 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 837…823…794…780…765…751…722…693…879…650 |
رابع كلوريد الكربون (CTC) | 20 | 1595 |
يوروثوبين C6H12N2 | 27 | 1330 |
الفلوروبنزين | 20 | 1024 |
كلوروبنزين | 20 | 1066 |
إيثيل الأسيتات | 20 | 901 |
بروميد الإيثيل | 20 | 1430 |
يوديد الإيثيل | 20 | 1933 |
كلوريد الإيثيل | 0 | 921 |
الأثير | 0…20 | 736…720 |
هاربيوس الأثير | 27 | 1100 |
تتميز مؤشرات الكثافة المنخفضة بسوائل مثل:زيت التربنتين 870 كجم / م 3،