Какую температуру выдерживает рука человека на металле

Обновлено: 18.05.2024

Степень ожога в зависимости от температуры и времени воздействия, примерно. Таблица составлена для воды. Максимальная безопасная температура ГВС = 49° С

Справочно: Ожоговый порог, опасность ожога в зависимости от температуры, времени контакта и типа поверхности - металла, керамики, стекла и камня, пластмасс и эластомеров, дерева по ГОСТ Р 51337

Поэтому в США согласно American Journal of Public Health максимальная рекомендованная температура ГВС составляет 49° С (вполне себе подходящая температура для легионеллы)

Ожоги I степени Поражается только эпидермис. Характерны гиперемия (эритема), отек кожи, жжение и боль. Воспалительные явления проходят в течение нескольких дней. Поверхностные слои эпидермиса слущиваются, и к концу первой недели наступает заживление.
Ожоги II степени Поражаются эпидермис и сосочковый слой дермы, что проявляется выраженным отеком и гиперемией кожи, отслойкой поврежденных слоев эпидермиса с образованием пузырей, заполненных желтоватой жидкостью (экссудатом). Эпидермис легко снимается, при этом обнажается ярко-розовая болезненная раневая поверхность. Заживление наступает через 10-14 дней путем регенерации кожного эпителия из сохранившего жизнеспособность базального слоя эпидермиса. Рубцовых изменений после заживления не возникает, но краснота и пигментация кожи могут сохраняться.
Ожоги IIIа степени В зону термического поражения включается сетчатый слой дермы, но сохраняются неповрежденными многие дериваты кожи (волосяные фолликулы, сальные, потовые железы). Характерно образование либо сухого светло-коричневого (при ожоге пламенем), либо белесовато-серого влажного (при ожоге паром, горячей водой) струпа. Под струпом нередко заметны мелкие розовые очаги -это сохранившие жизнеспособность сосочки дермы. Пузыри толстостенные, заполненные кровянистым экссудатом и обычно нагнаивающиеся. По мере отторжения или гнойного расплавления струпа происходит островковая эпителизация за счет сохранившихся в глубоких слоях дермы дериватов кожи. Заживление наступает в течение 3—6 недель. На месте заживших ожогов нередко образуются рубцы, в том числе келоидные.
Ожоги IIIб степени Омертвевают вся толща кожи, а часто и подкожная жировая клетчатка. Из омертвевших тканей формируется струп: при ожогах пламенем - сухой, плотный, темно-коричневого цвета, при ожогах горячими жидкостями, паром — бледно-серый, мягкий, тестоватой консистенции. Отторжение струпа сопровождается гнойно-демаркационным воспалением. Очищение ожоговой раны от омертвевших тканей завершается через 3—5 недель с образованием гранулирующей раневой поверхности.
Ожоги IV степени Гибель тканей, расположенных под собственной фасцией (мышцы, сухожилия, кости). Струп толстый, плотный, нередко с признаками обугливания. Отторжение некротизированных тканей происходит медленно. Часто возникают гнойные осложнения (гнойные затеки, флегмоны, артриты).

Ожоги I, II III a степени (поверхностные) обычно заживают самостоятельно при консервативном лечении за счет сохранившихся эпителиальных клеток. Ожоги III б и IV степени (глубокие) всегда требуют оперативного восстановления кожного покрова из-за гибели всех эпителиальных элементов кожи. При определении глубины ожога учитывают также природу агента, вызвавшего ожог, и условия его возникновения. Так, воздействие пламени (при пожаре), погружение в кипяток (при падении в канализационные колодцы), как правило, приводят к глубоким ожогам; ошпаривание кипятком (в быту), напротив, — к поверхностным

Поверхностные ожоги площадью (от поверхности тела) до 10-12% и глубокие ожоги до 5-6% протекают преимущественно в форме местного процесса, т.е. нарушения деятельности других органов и систем не наблюдается (но, конечно, требуют лечения). У детей, пожилых людей и лиц с тяжелыми сопутствующими заболеваниями площадь ожога с риском развития общего процесса может снижаться вдвое: до 5-6% при поверхностных ожогах и до 3% при глубоких ожогах. Ожоги большей площади смертельно опасны в очень короткой перспективе.

Дополнительная информация от Инженерного cправочника DPVA, а именно - другие подразделы данного раздела:

Степень ожога в зависимости от температуры и времени воздействия, примерно. Таблица составлена для воды. Максимальная безопасная температура ГВС = 49° С

12 величин, преодолеть которые не по силам ни одному человеку

Человеческое тело — удивительное творение природы. Как бы ни пытались нас заверить в том, что люди достаточно слабы и чуть ли не каждое существо на этой планете намного выносливее, это далеко не так.

И всё же, несмотря на запас «прочности», человеческое тело имеет свои ограничения, после которых наступают необратимые изменения или смерть. Вот несколько величин, преодолеть которые не по силам ни одному человеку.

1. Температура тела — 42,3 градуса по Цельсию

Именно такую температуру тела способен выдержать человек без серьёзных последствий. После перехода этого порога начинается денатурация белка, то есть он просто разрушается. Происходят примерно те же процессы, что и при попадании куриного яйца на горячую сковороду. Повреждаются внутренние органы, в том числе мозг, и, даже если человека успеют охладить, после этого возникнут необратимые изменения.

Уже при 40 градусах появляются галлюцинации, бред, замутнённое сознание, вплоть до полного отключения. При 42 градусах человек, по сути, находится в агонии.

2. Температура воды — 4 градуса по Цельсию

Такую температуру способен выдержать человек в течение не более 30 минут. Дело в гормонах стресса, которые в ответ на сильное охлаждение синтезируются в огромном количестве для стимуляции выработки тепла. Начинается дрожь, которая призвана распределить тепло по всему телу, но поскольку человек находится в воде, это приводит к ещё большему падению температуры тела.

Когда она падает ниже 32 градусов, дрожь прекращается, так как холод замораживает нервные окончания, из-за чего сигналы о переохлаждении и боли не поступают к мозгу. Тот, в свою очередь, снижает работоспособность, и сознание замедляется до уровня очень пьяного человека. При температуре тела 29,5 градусов человек теряет сознание, а его сердце бьётся всего два-три раза в минуту.

Дальше, если он не захлебнулся после отключения сознания, смерть наступает при температуре тела примерно 25 градусов.

3. Температура окружения — 110 градусов по Цельсию

Речь идёт именно о температуре окружающей среды. Вода такой температуры — это кипяток, и в ней не продержаться и нескольких секунд. В случае же с температурой воздуха время, которое может выдержать человек, зависит от влажности: чем она выше, тем дольше. Именно поэтому в бане при 110 градусах человек может находиться несколько минут, ведь влажность составляет 60 и более процентов.

Примерное время, которое человек может находиться в сознании при 110 градусах и низкой влажности, — не более десяти минут. Обычно люди теряют сознание гораздо быстрее из-за отёка мозга. После этого, если пострадавшего не извлечь из столь экстремальных условий, он умрёт в течение нескольких минут от теплового удара.

4. Кровопотеря — 40 % от общей массы

Потеря уже 20 % (примерно одного литра) крови считается критической. Без необратимых последствий человек может потерять 30 % объёма крови, но только при своевременном ее восполнении переливанием.

При 40% кровопотери наблюдается недостаточное кровообращение, уменьшение кислотности и микротромбоз. Желудочки сердца практически не снабжаются кровью, что приводит к тяжёлым нарушениям ритма и достаточно быстрой смерти от инфаркта.

5. Отсутствие кислорода в течение 10 минут

Рекорд по задержке дыхания составляет 22 минуты, но нужно понимать, что немалая доля кислорода остаётся в лёгких, особенно при тщательной тренировке. Именно этот запас и расходуется, позволяя продержаться так долго.

Будучи помещённым в бескислородную среду, человек может продержаться не более десяти минут, и то это значение сомнительное. Дело в том, что электрическая активность мозга прекращается уже через 20 секунд без кислорода, и происходит отключение сознания. Через две-три минуты начинают разрушаться клетки, а через пять минут мозг получает необратимые повреждения.

При отсутствии кислорода (хотя бы его небольшого запаса в лёгких) ни один человек не проживет более десяти минут.

6. Максимальный вес — 635 килограммов

Этой цифры удалось достичь Джону Брауэру Минноху в 1978 году, и это приблизительное значение, так как из-за сильнейшего ожирения он не смог нормально встать на весы. Практически для любого человека верхним пределом возможностей считается сила в 5G, воздействующая на кости, что примерно равняется 340 килограммам.

В этом случае у страдающего ожирением будет полный комплекс разнообразных болезней, и, скорее всего, его убьёт инфаркт или инсульт.

7. Резкий подъём на высоту 4,5 километра

На высоте в 2,5 километра над уровнем моря ты начнёшь ощущать влияние высотной болезни: головокружение, головная боль, тошнота, помутнение сознания. Большинство людей теряет сознание на высоте 4,5 километра из-за недостатка кислорода в крови. Да, были случаи, когда на Эверест, высота которого составляет 8,8 километра, поднимались альпинисты без кислородных баллонов, но этому предшествовала длительная подготовка, которая занимала от нескольких недель до нескольких месяцев с постепенными подъёмами всё выше и выше.

Если же ты попробуешь преодолеть высоту в 4,5 километра без подготовки, это приведёт к отёку лёгких и достаточно мучительной смерти.

8. Глубина воды — 214 метров

Если ты без подготовки попробуешь нырнуть на глубину более 18 метров, то потеряешь сознание через пару минут. Дело не только в недостатке кислорода, но и в давлении, которое повышается с каждым метром. На глубине от 25 метров давление на твою грудную клетку будет настолько сильным, что после выдоха ты уже не сможешь сделать вдох.

Ниже этой глубины начинается необратимое разрушение тканей и отёк лёгких. Рекорд по фридайвингу без потери сознания составляет 214 метров. Но этому предшествовала длительная подготовка, как и в случае с покорением Эвереста. Только здесь дайвер привыкал ещё и к высокому давлению. Даже после долгой подготовки неизбежен отёк лёгких, но он хотя бы обратим.

9. Отсутствие воды в течение недели

На самом деле это идеальное значение. В реальности же большинство людей начнет испытывать острую потребность в воде уже через три-четыре дня, а через пять-шесть наступит смерть. Причём организм умирает не столько из-за нехватки жидкости, сколько из-за отравления продуктами распада, которые не выводятся с мочой, и из-за нарушения кровообращения. Перестают усваиваться минералы, а накопившиеся яды разрушают клетки. Часто смерть наступает из-за сердечного приступа или инсульта.

10. Отсутствие еды в течение двух месяцев

В отличие от воды, поступление которой происходит только извне, энергию из еды организм запасает на потом, откладывая её в первую очередь в жировых тканях. Сначала организм будет расходовать запасы углеводов, затем примется за жир, и после начнётся процесс разрушения мышечных тканей. В финале тело будет перерабатывать свои органы, и примерно через два месяца, после потери 30 % массы тела, наступит смерть.

Чтобы протянуть так долго, человеку необходимо регулярное поступление воды. Если этого не будет, он умрёт примерно через восемь-десять дней от обезвоживания.

11. Отсутствие сна в течение 12 дней

Но сильно не вдохновляйся этим числом. Двенадцать дней (266 часов) — это мировой рекорд. В среднем уже через три-пять дней без сна начинаются сильные физиологические и психические расстройства, которые уже на этом этапе убивают немалую часть людей. Средний максимум — семь-восемь суток без сна. На этом этапе сознание необратимо разрушается, быстрыми темпами идёт деградация тканей, восстановление личности практически невозможно.

12. Уровень шума в 200 дБ

Уже после достижения громкости в 70–90 дБ (примерно соответствует работающему вблизи пылесосу или интенсивному дорожному движению) и при её длительном воздействии у человека могут возникнуть расстройства центральной нервной системы. При длительном воздействии шума более 100 дБ (раскаты грома) теряется слух, вплоть до полной глухоты. При 200 дБ (воздушная ударная волна давлением 0,2 МПа) любой человек умирает от разрыва барабанных перепонок и лёгких.

Как определить температуру двигателя рукой , Как определить температуру двигателя рукой

Двигатели разной мощности. от 1,5 кВт до 100 кВт. специального прибора для определения температуры нет, как при помощи руки узнать температуру станины и в участке 1го и 2го подшипника. Сколько должна держать рука и как определить нагрев.

Задавая вопрос, необходимо знать ответ процентов на 70. В противном случае задавать его бессмысленно:
из ответа все равно ничего не будет понятно.

А что, мультиметр с функцией измерения температуры нельзя использовать? Понятно, что использование прибора неизвестного происхождения не внушает доверия, тогда сделайте ему элементарную проверку в кипящей воде. Рука человека может выдержать, без отдёргивания температуру (примерно), не более 40 градусов по Цельсию, но здесь всё индивидуально.

Инспектор Бел Амор

Самая главная часть каждого оружия — есть голова его владельца! (С) Аркаша Дзюбин, фильм "Два бойца."

Вопрос не простой, тут опыт нужен .

________________
рекламная ссылка удалена
отдохните 10 дней и ознакомьтесь с правилами

Двигатели разной мощности. от 1,5 кВт до 100 кВт. специального прибора для определения температуры нет

Ну, рука достаточно не точный прибор. Но примерно так: если при прикосновении не чувствуется ни тепла ни холода, то температура предмета равна температуре тела, т.е. примерно 36. 37 град. товарища Целсия. Если предмет чуть теплее, то градусов 40.
Далее тяжелее. Верхняя граница - это градусов 80. При этой температуре не возможно удержать руку на предмете даже кратковременно.
Примерно так.

вообще, двигатель состоит из многих частей, и у каждой своя температура, поэтому принято в среднем считать, что температура правильно подобранного под режим работы двигателя должна быть на 60 градусов выше температуры окружающей среды. это конечно примерный показатель, но все же не думаю, что рука человека в состоянии грамотно отследить такую температуру

Всё в этом мире относительно!
Скажем практически любой человек приложив ладонь руки к голове другого человека, может с большой долей вероятности диагностировать у него повышенную температуру - а разница всего-то в десятые градуса!
А Вы говорите, что рука - прибор не точный. Другое дело по мере дальнейшей разницы температур притупляется точность ощущения, так это и понятно.

НЕ плохо конечно, но это принесёт только удобство и большую безопасность (всё же двигатель в работе) и в вобщем-то больше ничего.

первая же диагностика 100 кВт двигла с подубитым подшипником, но еще не развороченным в хлам статором-ротором окупит его в тысячу раз.

Подубитый подшипник очень сильно слышен и без измерения температуры. Такому подшипнику "по-барабану" каким методом и чем будете измерять температуру. Например Ваш высокоточный дистанционный прибор показал величину скажем 60 градусов, а человек рукой "определил" условно 50 или 70 градусов - что меняется для этого подшипника?
А ничего ровным счётом! Его и без измерений температуры давно менять нужно было.

Верно сказано. Знаю одну насосную станцию (воду качают), где установлены двигатели под питающее напряжение 6 кВ. Так вот там машинистки более 50 лет, согласно инструкции, проверяют наличие повышенного перегрева всю жизнь только рукой. И они знают, что скажем со стороны полумуфты должно быть не более такого-то ощущения, а со стороны движка, должно быть не более такого-то ощущения.
И всё нормально! Если где-то пошёл перегрев, то уже не каждый час подходят к узлу, а через 20 минут. Если и после этого температура не снижается (тем более, если продолжает расти), то останавливают данный двигатель.
Вот и вся процедура измерения рукой!
И ничего бы не изменилось, если вместо руки был бы прибор с точными цифрами.

PS: Температурная чувствительность у людей отличается, но в среднем принято, что 70 градусов рука уже действительно долго не держит (скажем 1 минуту), а 80 градусов только очень кратковременно.
Думаю точности достаточно, чтобы определиться с температурой между 35 и 70 градусами и предположить условную температуру. Для такой грубой техники, как двиг. автора, будет более, чем достаточно такой условной оценки.

рука не термометр, пост 3 - ответ дан
пысы: ТС если температура будет 100гр. и выше тоже рукой будете пробовать?

Бевконтактный термометр, пирометр, удобная вещь, проверить обмотку двигателя при испытание оного, когда сомневашься в правильности поключения, температуру подшипника. Знакомый занимается вентиляцией и кондиционированием. Гораздо удобнее пользоваться пирометром, чем лазить по коробам.

Удобная, нет слов, но дорогая. А руководство жмотное. Как вариант - составить инструкцию по обслуживанию этих двигателей, в которой предусмотреть пункт об инструментальном измерении температуры конкретными приборами и утвердить её у руководства. Если подмахнёт не читая (90%) на основании инструкции требовать приборы. Другой вариант. У нас на производстве был винтовой воздушный компрессор (Италия). Там всевозможных датчиков напихано было - тьма. Температура масла, воздуха, обмоток двигателя, температура подшипников, ещё что-то измерялось и работано на аврийное отключение. Так же можете насовать датчики в свой стокиловый двигатель и измерять точную температуру в нужных точках. Рукой можно определить перегрев, но при достаточном опыте (50 лет ). Но лезть руками во вращающийся двигатель - ну её нах.

Это такой же ответ, как проверка рукой. Не везде удачно и удобно доступно примотать градусник и более неудобней утеплять его. А если нужно "бегло" проконтролировать хотя бы 4 точки двигателя с его доп.узлпми к нему? И двигатель не один, а скажем 6-8? К тому же это всё укреплять и обматывать на работающем двигателе весьма не безопасно.

Вообще-то когда температура корпуса тех же подшипников 100 градусов, то как правило это уже симптом нехороший.
Если у кого есть кто-то из знакомых по обслуживанию подобного рода узлов, то он подтвердит, что дав ему массу точных приборов, окончательное заключение будет делать после того как всё же проконтролирует рукой и послушает трубочкой (стетоскопом). Рука сразу охватывает большую полощадь контроля и очень чётко чувствуется неравномерность температуры, поэтому механики как правило всегда окончательный контроль и заключение строят именно на таком восприятии!
И такое абсолютно во всех сферах! А вот держать под постоянным контролем параметры (в т.ч. и температурные), безусловно только датчиками (даже нескольких ступеней) и приборами - здесь альтернативы быть не может.
Но автор задал вполне конкретный вопрос и даже указал место контроля:

Кто-то может представить температуру станины выше 50-60 градусов?
То же относится и к установочным корпусам подшипников. Не представляю там температуру выше 80 градусов, поскольку тепло постоянно отводится на общий корпус.
И ещё. В агрегатах (конструкциях) где возможна местная теипература корпусов подшипников выше 100 градусов, обычно предусматриваются каналы для охлаждающей циркулирующей жидкости (обычно вода).

PS: Рука ещё очень долго будет являться универсальным личным прибором во многом. К примеру "беглая" оценка вибрации. Ну ни о чём цифры не говорят механику, а вот положив руку на агрегат, ему многое становится понятным.
Вооружив мужчину самыми крутыми приборами, он всё равно только после ручного контроля сделает выводы относительно частей тела женщины!
И так далее.
У прибора есть высокая точность, но он не обладает такой общей быстрой информативностью, как рука.

12 физ. и хим. характеристик металла, что плавится в руках

Металл который плавится в руке: понятие легкоплавкости + характеристика галлия + разбор термодинамических свойств химического элемента + физические/химические свойства металла + его область применения.

Многие из нас видели в интернете фото металла, который плавится в руке. Единственный химический элемент в природе, который может безопасно для здоровья человека, провернуть подобный трюк – галлий.

В сегодняшней статье мы разберем отличительные свойства группы легкоплавких металлов + предоставим характеристику элемента, тающего в руках его владельца.

Понятие легкоплавких металлов/сплавов

Легкоплавкость – понятие растяжимое, особенно это актуально для промышленности. В химии легкоплавкими считаются элементы группы металлов + их сплавы, температура плавления которых ниже порога в 1000 градусов Цельсия.

Если температура плавления металла превышает 1 500 градусов Цельсия – его принято выделять в группу тугоплавких. Диаграмма выше четко дает понять, куда какой металл следует относить.

Обратите внимание: минимальная температура плавления у ртути — 39 градусов. Именно благодаря такому физическому свойству, мы можем наблюдать химический элемент в постоянно жидком состоянии.

Теперь пройдемся по легкоплавким сплавам. В своем большинстве – это сплавы эвтектического типа, пиковая температура плавления которых не превышает 232 градусов по Цельсию. В основе производства легкоплавких сплавов лежат легкоплавкие металлы – олово, висмут, таллий, галлий и другие.

Ученым удалось добиться -78 градусов в качестве минимальной температуры плавления для советского сплава, который состоит на 12% из натрия, 47% калия и 41% цезия. Недостаток сплава — реакция с водой. Ближайший конкурент – амальгама. Токсичный сплав из ртути с таллием, сохраняющий жидкое состояние до температуры -61 градус по Цельсию.

Область применения легкоплавких металлов/сплавов:

энергетическая промышленность и машиностроение. Основное направление – создание тепловых носителей с жидкометаллического типа;
литьевая промышленность;
как основа для датчиков температуры, что актуально в системах пожарной безопасности;
как основа для разработки термометров;
как ремонтный материал в вакуумных технологиях;
припои, предохранители и прочие мелочи в микроэлектронике;
медицинское направление. То же протезирование;
как металлическая смазка.

Низкая температура плавления является базовых свойством, которое требуется от легкоплавких металлов и сплавов. Вторичные параметры, которые берутся во внимание в различных областях использования – плотность, прочность на разрыв и инертность в химическом плане.

Галлий: металл, который плавится в руках

Поистине, занимательный химический элемент, который имеется в любом школьном кабинете химии. Благодаря демонстрационной наглядности, галлий считается лучшим вариантом донесения до умов учащихся тепловых свойств химических элементов.

Gallium (Ga) – металл, который плавится в руках при достижении температуры в 29.8 градуса по Цельсию . Учитывая стандартные 36.6 в организме человека, чтобы получить желаемый эффект, достаточно кусочек галлия положить на ладошку и наблюдать как тот медленно по ней растекается в разные стороны.

1) Общая информация по элементу

В периодической системе химических элементов галлий находится на 31 позиции. Его латинское обозначение – «Ga». Металл принадлежит к группе легких металлов, куда также входит алюминий, индий, олово, таллий, свинец и висмут.

Внешне, галлий представляет собой мягкий или хрупкий металл (в зависимости от температуры), имеющий белый + серебристый оттенки. Иногда можно заметить синеватые отблески на поверхности чистого вещества.

Великий Менделеев заранее знал о данном химическом элементе. Впервые он просчитал некоторые свойства галлия еще в 1871 году. Изначальное название, присвоенное химиком, звучало как «экаалюминий».

К предугаданным свойствам галлия Менделеевым относились:

оксидный тип;
варианты связи с хлором;
медленная растворимость при соприкасании с щелочами/кислотами;
галлий не будет реагировать с кислородом;
возможность легкоплавкого металла образовывать основные соли;
химический элемент будет открыт при использовании спектроскопии.

Непосредственное выделение металла в чистом виде пришлось на француза Буабодраном. Открытие приходится на 1875 год. Из-за малого долевого содержания галлия в руде (менее 0.2%), пришлось потратить пару месяцев на получение минимального запаса чистого вещества для полноценного исследования его физических/химических свойств.

Физика галлия	Химия галлия
Наличие нескольких модификаций полиморфного типа.	Низкая химическая активность замедляет протекание химических реакций металла в твердом состоянии.
При нормальных условиях кристаллическая решетка имеет орторомбическую структуру. При повышении давления наблюдается образование 2 структур полиморфного типа с кубической и тетрагональной решетками.	На воздухе галлий покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет его от дальнейших реакций окисления.
Плотность галлия – 5.9 грамма на сантиметр кубический, а в жидком состоянии плотность увеличивается до 6.1 грамма на сантиметр кубический.	В контакте с горячей водой, он вытесняет из нее водород, в результате чего образуется гидроксид галлия.
Сопротивление электричеству у галлия в твердом и жидком состояниях одинаковы и равны 0.5 на 10-8 Ом*см при температурном режиме в 0 градусов по Цельсию.	Вступает в реакцию с паром (выше 340 градусов) и образует метагаллиевую кислоту.
Вязкость галлия колеблется в зависимости от температурного режима. При температуре в 100 градусов – 1.6 сантипуаз, а при 1000 градусов С – 0.6 сантипуаз.	Может взаимодействовать с кислотами минерального типа – происходит выделение Н и образование солевых веществ.
Поверхностное натяжение составляет 0.74 ньютона на метр, а отражательный коэффициент от 71% до 76% при разной длине волн.	Галлий инертен по отношению к водороду, азоту, углероду и кремнию.

В земной коре металл, который плавится в руках, встречается довольно часто. На 1 тонну земли приходится 19 грамм чистого вещества. В химическом аспекте, галлий – элемент рассеянного типа, располагающий двойной природой по геохимии. Хотя кларки вещества и большие, из-за его сильной склонности к изоморфизму, больших скоплений чистого галлия в природе не найти.

К основным минералам, где сравнительно высокое содержание галлия в чистом виде относят сфалерит (до 0.1%), биотит (до 0.1%) и натролит (до 0.1%). В остальных 10+ минералах, которые также применяются для добычи галлия, долевое содержание чистого вещества менее 0.1%. В морской воде галлий также присутствует, но его содержание крайне мало – всего 30 на 10-6 миллиграммов на литр жидкости.

2) Почему галлий – это металл, который плавится в руке?

Обратимся к тепловым свойствам металла, и полностью разберем их при различных уровнях, хотя ответ на вопрос очевиден уже из базового понятия, температуры плавления, которая приравнивается к 29 градусам по Цельсию.

Термодинамические свойства чистого галлия:

металл переходит из твердого в жидкое состояние при достижении температуры в 29.8 С или 302 градуса Кельвина;
металл закипает при достижении температуры в 2 448 градусов Кельвина;
удельная теплота плавления чистого галлия составляет 5600 Джоулей на моль;
удельная теплота по испарению составляет 270 000 джоулей на моль;
молярная теплоемкость составляет 26 джоулей, деленных на Кельвины, перемноженные на моли.

Главными поставщиками галлия на мировой рынок являются государства из Юго-Запада Африки, Российская Федерация и большинство стран СНГ. Галлий – металл, который не только плавится в руке, но и вещество, способное менять плотность при смене температурного режима на основании данного свойства можно провести интересный опыт.

Эксперимент: переводим галлий в жидкое состояние, а далее загоняем его в маленький стеклянный пузырек. По мере охлаждения емкости, металл станет постепенно превращаться в твердую субстанцию. Постепенно образующиеся кристаллы начнут расширяться, за счет чего колба рано или поздно треснет.

Во избежание повреждений со стороны зрителей, демонстрация должна проходить в изолированном пространстве с защитной перегородкой. Если слишком резко переохладить колбу, осколки могут разлететься в разные стороны в радиусе нескольких десятков метров.

Обзор свойств и характеристик плавящегося в руке металла, галлия:

3) Получение галлия + области применения металла в промышленности/быту

В основе добычи чистого вещества лежит галлит – редкий минерал, который является смесью галлия и сульфида меди. Наиболее часто он встречается в совокупности с такими минералами как сфалерит и германит. Странный факт, но в залежах каменных углей иногда реально найти галлит в размере 1.5% от всего объема добычи, что делает такие месторождения крайне важными стратегическими запасами для промышленного производства галлия.

Основные методы получения металлического галлия – это переработка боксита, нефелина и некоторые типы полиметаллических руд/угля.

Алгоритм извлечения галлия из руд:

Электролиз с участием щелочных жидкостей, которые в свою очередь являются промежуточным продуктом с переработки бокситов в глинозем технического применения.
Получение концентрированных растворов по методу спекания или через процесс Байера. В первом случае получаем до 70 миллиграмм на литр, а во втором до 160 миллиграмм на литр концентрата.
Дальнейшая очистка галлия путем карбонизации.
Обогащенный осадок отправляют в емкость с известью, вследствие чего получаем раствор.
При помощи электролиза раствора получаем черновой вариант металла.
Черновой галлий прогоняют через водяной напор.
Смесь фильтруют при помощи пористых пластинок и греют в вакууме, из-за чего из чернового металла удаляются примеси летучего типа.
В зависимости от степени чистоты конечного продукта, используют химический, электрохимический, либо физический методы разложения.

Эталонный вариант чистки может предоставить галлий с чистотой в 99.9%. В данном случае используется метод электрохимического рафинирования и восстановление с помощью очищенного водорода.

В промышленном плане у галлия нет широкого распространения. Металл сравнительно дорогой для металлургии + его физические/химические свойства редко где могут пригодиться для массового использования.

Где применяется галлий:

в соединениях с натрием металл применяют при создании лазеров полупроводникового типа с ультрафиолетовым и синим диапазонами;
как присадка к германию/кремнию;
как отражающий элемент для зеркал среднего качества. В чистом виде материал способен отражать порядка 89% света. Достоинства подобных изделий обусловливаются способностью металл к пропуску ультрафиолетовых лучей;
как компонент в смазочных материалах. Клеи с добавкой жидкого галлия весьма популярны и сегодня;
как замена ртути в кварцевых термометрах;
оксид галлия – это стратегически важный объект в производстве лазерных материалов.

Иногда галлий применяют как компонент для светящихся красок, а соли на основе металла являются катализаторами в аналитической химии, медицине и органическом синтезе. Чтобы купить 1 килограмма металла, который плавится в руках, потребуется выложить от 250 до 400 американских долларов в зависимости от степени чистоты химического элемента.

Читайте также: