Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время.

Вы можете также связаться с преподавателем напрямую:

Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса " " на другом сайте.

Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши.

Внимание, если вы не нашли в базе сайта нужную реакцию, вы можете добавить ее самостоятельно.

На данный момент доступна упрощенная авторизация через VK.
В будущем добавлю авторизацию через Гугл и Яндекс.

Здесь вы можете выбрать параметры отображения органических соединений.

Эти параметры действуют только для верхнего изображения вещества и не применяются в реакциях.

Корректная работа сайта обеспечена на всех браузерах, кроме Internet Explorer.

Если вы пользуетесь Internet Explorer, смените браузер.

На сайте есть сноски двух типов:

Подсказки - помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего.

Дополнительная информация - такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения.

Кислород. Его свойства . Влияние примесей кислорода на газовую резку металла.

По степени механизации процесса резку подразделяют на ручную и механизированную. Ручную резку применяют на предприятиях, где объём перерабатываемого металла невелик и применение средств механизации процесса не является экономически оправданным.

В настоящее время в ведущих отраслях промышленности уровень механизации работ по раскрою с помощью резки составляет 70…80%. Для обработки заготовок из низкоуглеродистых, конструкционных и низколегированных сталей применяют обычную газовую (кислородную) резку, из высоколегированных сталей, чугуна и цветных сплавов – кислородно-флюсовую резку.

Плазменно-дуговую резку целесообразно применять для коррозионно-стойких сталей толщиной до 80 мм, алюминиевых и магниевых сплавов. При плазменно-дуговой резке цветных металлов используют азотоводородные смеси. Для резки конструкционных и высоколегированных сталей в качестве плазмообразующей среды используют сжатый воздух.

Различают разделительную и поверхностную резку. В результате резки в обрабатываемом металлическом теле выполняют полость – рез. Полость разделительного реза, имеющего форму узкой сквозной щели, ограничена боковыми поверхностями и не имеет донной поверхности. В передней части незавершённого реза находится его лобовая поверхность. Полость, образующаяся при поверхностной резке, имеет донную поверхность, а также может иметь боковые и лобовую поверхности.

Технология газовой резки металла.

Сущность процесса газовой резки металла основан на сгорании металла в струе кислорода и удалении этой струей образующихся жидких окислов.

Кислородная резка начинается с нагрева металла в месте начала резки. Для подогрева поверхности металла до температуры воспламенения используется температура подогревающего пламени, образующегося при сгорании горючего газа или паров жидкого горючего в кислороде. В качестве горючих газов применяются: ацетилен, пропан-бутан, природный газ, коксовый газ, а также пары бензина и керосина.

Температура воспламенения металла в кислороде должна быть ниже температуры плавления. Этому требованию соответствуют низкоуглеродистые стали, температура воспламенения которых в кислороде около 1300ºС, а температура плавления около 1500ºС.Таким образом когда температура металла достигает требуемой для резки величины (1300-1350ºС), резчик открывает вентиль режущего кислорода. Струя режущего кислорода, направленная на нагретый участок металла, вызывает окисление верхних его слоев. При этом выделяется большое количество теплоты и нижележащие слои металла нагреваются до температуры воспламенения. Давлением струи режущего кислорода жидкие окислы металла выдуваются с места реза, при этом подогревающее пламя не гасится, процесс горения металла распространяется по всей толщине разрезаемого металла, что способствует непрерывности процесса резки. Равномерное перемещение резака обеспечивает нормальный процесс кислородной резки.

Условия кислородной резки.

Обычной кислородной резке поддаются не все металлы, а только те, которые удовлетворяют следующим требованиям:

Температура воспламенения металла в кислороде (при которой металл интенсивно окисляется в кислородной струе) должна быть ниже температуры его плавления. В противном случае металл начнет плавиться и стекать раньше, чем гореть в кислороде.

Температура плавления окислов должна быть ниже температуры воспламенения и плавления основного металла. В противном случае тугоплавкие окислы не будут выдуваться струей кислорода и процесс резки может прекратиться.

Количество теплоты, выделяющейся при сгорании в струе кислорода, должно быть достаточным для подогревания последующих нижележащих слоев,для обеспечения непрерывного процесса резки.

Теплопроводность металла не должна быть слишком высокой. В противном случае теплоты от подогревающего пламени и выделяемой в процессе резки теплоты будет недостаточно, для обеспечения воспламенения металла. Это приведет к тому, что резка или не начнется или будет прерываться.

Образующиеся при сгорании шлаки должны быть жидкотекучими, иначе они будут плохо выдуваться с зоны реза кислородной струей.

Кислород. Его свойства . Влияние примесей кислорода на газовую резку металла.

Кислород. Химическая формула – О2.Газообразный кислород – бесцветный газ, без запаха и цвета, поддерживает горение.

При нормальном атмосферном давлении и температуре 0ºС масса 1м³ равна – 1,43 кг, а при температуре 20ºС и нормальном атмосферном давлении – 1,33 кг.

О2 имеет высокую химическую активность, образуя соединения со всеми химическими элементами, кроме инертных газов (аргон, неон, гелий и т.д.)

Реакция соединения с О2 протекает с выделением большого количества тепла. При соприкосновении сжатого газообразного кислорода с маслами, жирами или твердыми горючими веществами, находящимися в распыленном состоянии, происходит их самовоспламенение, что служит причиной взрыва или пожара.

Технически чистый кислород получают путем разделения воздуха методом глубокого охлаждения или разложением воды при пропускании через нее электрического тока. (электролиз).

Для сварки и резки технический кислород выпускается трех сортов:

1 сорт – чистотой не менее 99,7%

2 сорт – чистотой не менее 99,5%

3 сорт – чистотой не менее 99,3%

Чистота кислорода имеет большое значение для кислородной резки: Чем меньше содержание различных примесей, тем выше скорость реза, чище кромки реза и меньше расход кислорода.

Природный газ

Природный газ без цвета, вкуса и запаха. Удельный вес – 0,75кг/м³. Наименьшая температура воспламенения в смеси с воздухом при нормальном давлении - 640ºС. Температура пламени смеси природного газа с кислородом – 2000 - 2200ºС. Для полного сгорания 1м³ природного газа требуется примерно 2м³ кислорода.

Природный газ взрывоопасен. Взрыв может произойти при определенных соотношениях газа в смеси с воздухом и с кислородом и при наличии источника тепла, имеющего температуру выше температуры воспламенения смеси.

Нижний предел взрывоопасности – это самое малое содержание газа в смеси с воздухом или кислородом, при котором может произойти взрыв. Для природного газа он будет: с воздухом - 3,8% , с кислородом – 6,49%.

Верхний предел взрывоопасности – это самое высокое содержание газов в смеси с воздухом или кислородом, при котором возможен взрыв. Для природного газа: с воздухом – 17, 8% ,с кислородом – 47,6%.

Ацетилен.

Химическая формула – С2Н2.

Технический ацетилен, получаемый в передвижных ацетиленовых генераторах, из карбида кальция, имеет специфический неприятный запах. Длительное вдыхание его вызывает тошноту, головокружение и даже отравление.

При нормальном давлении и температуре от -82,4ºС до -84,0ºС ацетилен переходит в жидкое состояние, а при температуре равной -85ºС он затвердевает.

В жидком и твердом состоянии ацетилен взрывается от трения и удара. Ацетилен растворяется во многих жидкостях: ацетоне, воде, керосине, бензине, бензоле и т.д.

Растворимость ацетилена в ацетоне используют при хранении и перевозке его в баллонах, наполненных пористой массой, древесным углем и залитых растворенным, в ацетоне, ацетиленом.

Ацетилен является основным горючим газом для газовой сварки и резки металла, т.к. температура его при сгорании в смеси с технически чистым кислородом достигает 3150ºС.

Ацетилен легче воздуха, масса 1м³ацетилена при температуре 20ºС и нормальном атмосферном давлении составляет 1,09 кг.

При использовании ацетилена необходимо учитывать его взрывоопасные свойства. Это единственный широко применяемый в промышленности газ, горение и взрыв которого возможны даже при отсутствии кислорода или других окислителей. Температура его самовоспламенения колеблется от 240 до 630ºС и зависит от давления и наличия в нем примесей.

КИСЛОРОД

Хорошие твердые поглотители кислорода платиновая чернь и активный древесный уголь. Благородные металлы в расплавл. состоянии поглощают значит. кол-ва кислорода, напр. при 960 °С один объем серебра поглощает ~22 объема кислорода, к-рый при охлаждении почти полностью выделяется. Способностью поглощать кислород обладают мн. твердые металлы и оксиды, при этом образуются нестехиометрич. соединения. К ислород отличается высокой хим. активностью, образуя соед. со всеми элементами, кроме Не, Ne и Аr. Атом кислорода в хим. соед. обычно приобретает электроны и имеет отрицат. эффективный заряд. Соед., в к-рых электроны оттягиваются от атома кислорода, крайне редки (напр., OF 2 ). С простыми в-вами, кроме Au, Pt, Xe и Кr, кислород реагирует непосредственно при обычных условиях или при нагр., а также в присут. катализаторов. Р-ции с галогенами проходят под действием электрич. разряда или УФ излучения. В р-циях со всеми простыми в-вами, кроме F 2 , кислород является окислителем. Мол. кислород образует три разл. ионные формы, каждая из к-рых дает начало классу соед.: О - 2 - супероксидам, О 2 2- - пeроксидам (см. Пероксидные соединения неорганические, Пе-роксидные соединения органические), О + 2 - диоксигенильным соeдинениям. Озон образует озониды, в к-рых ионная форма кислорода-О - 3 . Молекула О 2 присоединяется как слабый лиганд к нек-рым комплексам Fe, Co, Мn, Сu. Среди таких соед. важное значение имеет гемоглобин, к-рый осуществляет перенос кислорода в организме теплокровных. Р-ции с кислородом, сопровождающиеся интенсивным выделением энeргии, наз. горением. Большую роль играют взаимод. кислорода с металлами в присут. влаги-атм. коррозия металлов, а также дыхание живых организмов и гниение. В результате гниения сложные орг. в-ва погибших животных и растений превращаются в более простые и в конечном счете в СО 2 и волу. С водородом кислород реагирует с образованием воды и выделением большого кол-ва тепла (286 кДж на моль Н 2 ). При комнатной т-ре р-ция идет крайне медленно, в присут. катализаторов - сравнительно быстро уже при 80-100 °С (эту р-цию используют для очистки Н 2 и инертных газов от примеси О 2 ). Выше 550 °С р-ция Н 2 с О 2 сопровождается взрывом. Из элементов I гр. наиб. легко реагируют с кислородом Rb и Cs, к-рые самовоспламеняются на воздухе, К, Na и Li реагируют с кислородом медленнее, р-ция ускоряется в присут. паров воды. При сжигании щелочных металлов (кроме Li) в атмосфере кислорода образуются пероксиды М 2 О 2 и супероксиды МО 2 . С элементами подгруппы IIа кислород реагирует сравнительно легко, напр., Ва способен воспламеняться на воздухе при 20-25°С, Mg и Be воспламеняются выше 500 °С; продукты р-ции в этих случаях - оксиды и пероксиды. С элементами подгруппы IIб кислород взаимод. с большим трудом, р-ция кислорода с Zn, Cd и Hg происходит только при более высоких т-рах (известны породы, в к-рых Hg содержится в элементарной форме). На пов-стях Zn и Cd образуются прочные пленки их оксидов, предохраняющие металлы от дальнейшего окисления. Элементы III гр. реагируют с кислородом только при нагр., образуя оксиды. Компактные металлы Ti, Zr, Hf устойчивы к действию кислорода. С углеродом кислород реагирует с образованием СО 2 и выделением тепла (394 кДж/моль); с аморфным углеродом р-ция протекает при небольшом нагревании, с алмазом и графитом - выше 700 °С. С азотом кислород реагирует лишь выше 1200°С с образованием NO, к-рый далее легко окисляется кислородом до NO 2 уже при комнатной т-ре. Белый фосфор склонен к самовозгоранию на воздухе при комнатной т-ре. Элементы VI гр. S, Se и Те реагируют с кислородом с заметной скоростью при умеренном нагревании. Заметное окисление W и Мо наблюдается выше 400 °С, Cr - при значительно более высокой т-ре. К ислород энергично окисляет орг. соединения. Горение жидких топлив и горючего газа происходит в результате р-ции кислорода с углеводородами.
Получение. В пром-сти кислород получают воздуха разделением, гл. обр. методом низкотемпературной ректификации. Его производят также наряду с Н 2 при пром. электролизе воды. Выпускают газообразный технол. кислород (92-98% О 2 ), техн. (1-й сорт 99,7% О 2 , 2-й сорт 99,5% и 3-й сорт 99,2%) и жидкий (не менее 99,7% О 2 ). Производится также кислород для лечебных целей ("медицинский кислород", содержащий 99,5% O 2 ). Для дыхания в замкнутых помещениях (подводные лодки, космич. аппараты и др.) используют твердые источники кислорода, действие к-рых основано на самораспространяющейся экзо-термич. р-ции между носителем кислорода (хлоратом или перхлоратом) и горючим. Напр., смесь NaClO 3 (80%), порошка Fe (10%), ВаО 2 (4%) и стекловолокна (6%) прессуют в виде цилиндров; после поджигания такая кислородная свеча горит со скоростью 0,15-0,2 мм/с, выделяя чистый, пригодный для дыхания кислород в кол-ве 240 л/кг (см. Пиротехнические источники газов). В лаборатории кислород получают разложением при нагр. оксидов (напр., HgO) или кислородсодержащих солей (напр., КСlO 3 , КМnО 4 ), а также электролизом водного р-ра NaOH. Однако чаще всего используют пром. кислород, поставляемый в баллонах под давлением.
Определение. Концентрацию кислорода в газах определяют с помощью ручных газоанализаторов, напр. волюмометрич. методом по изменению известного объема анализируемой пробы после поглощения из нее О 2 р-рами - медноаммиачным, пирогаллола, NaHSO 3 и др. Для непрерывного определения кислорода в газах применяются автоматич. термомагн. газоанализаторы, основанные на высокой магн. восприимчивости кислорода. Для определения малых концентраций кислорода в инертных газах или водороде (менее 1%) используют автоматич. термохим., электрохим., гальванич. и др. газоанализаторы. С этой же целью применяют колориметрич. метод (с использованием прибора Мугдана), основанный на окислении бесцв. аммиачного комплекса Cu(I) в яркоокрашенное соед. Cu(II). Кислород, растворенный в воде, определяют также колориметрически, напр. по образованию красного окрашивания при окислении восстановленного индигокар-мина. В орг. соед. кислород определяют в виде СО или СО 2 после высокотемпературного пиролиза анализируемого в-ва в потоке инертного газа. Для определения концентрации кислорода в стали и сплавах используют электрохим. датчики с твердым электролитом (стабилизированный ZrO 2 ). См. также Газовый анализ, Газоанализаторы.
Применение. Кислород используют как окислитель: в металлургии - при выплавке чугуна и стали (в доменном, кислородно-конвертерном и мартеновском произ-вах), в процессах шахтной, взвешенной и конвертерной плавки цветных металлов; в прокатном произ-ве; при огневой зачистке металлов; в литейном произ-ве; при термитной сварке и резке металлов; в хим. и нефтехим. пром-сти-при произ-ве HNO 3 , H 2 SO 4 , метанола, ацетилена; формальдегида, оксидов, пероксидов и др. в-в. Кислород используют в лечебных целях в медицине, а также в кислородно-дыхат. аппаратах (в космич. кораблях, на подводных судах, при высотных полетах, подводных и спасательных работах). Жидкий кислород-окислитель для ракетных топлив; его используют также при взрывных работах, как хладагент в лаб. практике. Произ-во кислорода в США 10,75 млрд. м 3 (1985); в металлургии потребляется 55% производимого кислорода, в хим. промсти - 20%. К ислород нетоксичен и негорюч, но поддерживает горение. В смеси с жидким кислородом взрывоопасны все углеводороды, в т.ч. масла, CS 2 . наиб. опасны малорастворимые горючие примеси, переходящие в жидком кислороде в твердое состояние (напр., ацетилен, пропилен, CS 2 ). Предельно допустимое содержание в жидком кислороде: ацетилена 0,04 см 3 /л, CS 2 0,04 см 3 /л, масла 0,4 мг/л. Газообразный кислород хранят и транспортируют в стальных баллонах малой (0,4-12 л) и средней (20-50 л) емкости при давлении 15 и 20 МПа, а также в баллонах большой емкости (80-1000 л при 32 и 40 МПа), жидкий кислород в сосудах Дьюара или в спец. цистернах. Для транспортировки жидкого и газообразного кислорода используют также спец. трубопроводы. Кислородные баллоны окрашены в голубой цвет и имеют надпись черными буквами "кислород" . Впервые кислород в чистом виде получил кислород Шееле в 1771. Независимо от него кислород был получен Дж. Пристли в 1774. В 1775 А. Лавуазье установил, что кислород-составная часть воздуха, к-т и содержится во мн. в-вах. Лит.. Глизмаяенко Д.Л., Получение кислорода, 5 изд., М., 1972; Разумовский С. Д., Кислород-элементарные формы и свойства, М., 1979; Термодинамические свойства кислорода, М., 1981. Я. Д. Зельвенский.

Влияние кислорода на свойства стали

Кислород растворяется во многих металлах, в том числе и в железе. Изучение особенностей растворения кислорода в железе позволяет сделать выводы относительно взаимодействия кислоро­да со сталью, основой которой является железо. Железо с кислоро­дом образует три оксида в результате следующих реакций:

2Fe + О2 2FeO (закись, содержащую 22,7 % 02);

6FeO + О2 2Fe304 (закись-окись, содержащую 27,64 % О2);

4Fe304 + О2 бРегОз (окись, содержащую 30,06 % О2).

Из этих трех оксидов только закись железа FeO растворима в железе и поэтому наиболее сильно влияет на его свойства в соста­ве свариваемого металла. Остальные оксиды в железе не раство­ряются, могут в нем присутствовать только в виде отдельных включений и легко разлагаются при высоких температурах.

Установлено, что при температуре плавления железа предель­ная растворимость кислорода в железе составляет сотые доли про­цента (0,16 %), а при комнатной температуре - тысячные доли процента. Твердый раствор О2 в Fe называют оксиферритом.

На рис. 9.8 приведена левая часть диаграммы состояния «желе­зо - кислород». При температуре 845 К закись FeO, находящаяся в железе вне твердого раствора, разлагается с образованием закиси - окиси:

4FeO -► Fe304 + Fe. (9.16)

Таким образом, при комнатной температуре кислород находит­ся в железе как в твердом растворе Fea (в оксиферрите), так и в виде включений Рез04.

В начале третьего тысячелетия сварка продолжает оставаться одним из ведущих технологических процессов создания материальной основы современной цивилизации. Более половины валового национального продукта промышленно развитых стран создается с помощью сварки и родственных технологий. До 2/3 мирового потребления стального прока­та идет на производство сварных конструкций и сооружений. Во многих случаях сварка является наиболее эффективным или единственно воз­можным способом создания неразъемных соединений конструкционных материалов и получения ресурсосберегающих заготовок, максимально приближенных по геометрии к оптимальной форме готовой детали или конструкции.

Сварке подвергаются практически любые металлы и неметаллы (пластмассы, керамика, стекло и др.). Разработка новых технологических процессов, сварочных материалов и процессов термической обработки сварных соединений требует основательной теоретической подготовки в области сварочных процессов. В связи с этим в Стандарте учебной про­граммы по специальности 150202 «Оборудование и технология свароч­ного производства» дисциплина «Теория сварочных процессов» является базовой при подготовке инженеров-механиков. Она охватывает широкий круг процессов, происходящих при сварке материалов и определяющих в конечном итоге качество и работоспособность сварных соединений.

Учебник написан коллективом авторов - сотрудников кафедры «Тех­нологии сварки и диагностики» МГТУ им. Н. Э. Баумана и включает в себя четыре раздела:

I. «Источники энергии для сварки» (д-р техн. наук, проф. В. М. Не­ровный);

II. «Тепловые процессы при сварке» (д-р техн. наук, проф. А. В. Ко­новалов);

III. «Физико-химические и металлургические процессы при сварке» (д-р техн. наук, проф. Б. Ф. Якушин);

IV. «Термодеформационные процессы и превращения в металлах при сварке» (д-р техн. наук, проф. А. С. Куркин, д-р техн. наук, проф.

Э. Л. Макаров, д-р техн. наук, проф. А. В. Коновалов).

При описании процессов, сопутствующих образованию сварных со­единений, используется широкий круг вопросов из различных фундамен­тальных дисциплин. Поэтому при подготовке учебника авторы придер­живались учебного плана по данной специальности, согласно которому

Скачки потенциала в катодной и анодной областях обусловле­ны скоплениями пространственного заряда и повышенным сопро­тивлением этих областей по сравнению со столбом дуги.

Неравномерным оказывается и распределение температуры по длине столба дуги. Высокие значения температуры в столбе дуги (плазменном канале) снижаются до существенно меньших значе­ний на поверхности электродов. Все это приводит к тому, что

Рис. 2.4. Зоны дуги

условия в приэлектродных областях заметно отличаются от условий в плаз­менном канале (шнуре), и, следова­тельно, при изучении процессов в дуге следует выделить три зоны: катодную 1, анодную 2 и столб дуги 3 (рис. 2.4).

В газовом промежутке между двумя электродами заряженные частицы мо­гут возникнуть во всех трех зонах, но главным образом они появляются в ре­зультате процессов эмиссии на катоде и объемной ионизации в столбе дуги. В связи с ограниченностью эмиссии элек­тронов столб дуги (как и любой про­водник) вдали от катода сохраняет по отношению к нему положительный потенциал, поэтому часто его называют положительным столбом. В то же время не следует за­бывать, что плазма столба обычно квазинейтральна.

Читайте также:

  
• Диаметр металлических труб для забора
  
• Укажите на какую ширину должен быть зачищен основной металл перед дуговой сваркой
  
• Стартовый профиль металлический для цокольного сайдинга
  
• Самый дорогой цветной металл
  
• Станок для резки и гибки листового металла