Металл похожий на алюминий но тяжелее

Обновлено: 22.09.2024

Отличить титан от нержавеющей стали аустенитного класса или алюминия довольно сложно. Особенно если у вас имеется один образец и сравнивать не с чем. Все три металла являются парамагнетиками и не реагируют на магнит, имеют серебристый цвет и похожий удельный вес. Но есть несколько простых и проверенных способов отличить титан от легированной стали и алюминия в домашних условиях без специального оборудования.

Доступный и простой способ — поцарапать металлом стекло

Если коротко

Титан не поцарапает стекло, но оставит полоску
Нержавейка поцарапает, но не оставит темного следа
Алюминий не оставить никаких следов

Пояснение, детали

Метод основан на способности титана оставлять характерные темные следы на поверхности стекла и кафельной плитки. При этом металл не царапает стекло, а именно рисует на его поверхности. Смыть такой след можно только раствором плавиковой кислоты (HF). А нержавеющая сталь может поцарапать стекло, но темного следа не оставит. Алюминий вообще не способен нанести никаких повреждений.

Отличить титан по искре

Титан: даст много искр ярко-белого цвета
Нержавейка: меньше искр желтого или красного оттенка, или искр вообще нет
Алюминий: не даст искру

Во время обработки титана на точильном станке или при резком продольном трении по абразивной поверхности точильного камня контакт металла сопровождается россыпью искр ярко-белого цвета. При отсутствии абразива можно использовать мелкий напильник или даже простой бетон, хотя эффект будет меньшим.

Искры от нержавеющей стали имеют желтый и красный оттенок. Их вылетает намного меньше, а на бетоне и напильнике не будет совсем. Некоторые сорта нержавеющих сталей были разработаны, как пожаробезопасные. Искрообразование во время обработки таких металлов невозможно технологически. При трении алюминия по образивной поверхности искры не выделяются, но могут оставаться характерные серебристые следы на поверхности.

Такой тест на возможность образования искр наиболее популярный и простой, поскольку цвет действительно отличается очень сильно, а их полное отсутствие сразу говорит о том, что этот металл не титан.

После того, как вы определите какой именно металл перед вами вы можете сдать его по выгодной цене:

за 200 – 1000 руб/кг за 60 – 90 руб/кг за 40 – 98 руб/кг

Проверка на гальваническую реакцию

Для проведения этого теста потребуется источник постоянного тока с напряжением около 12 В. Это может быть автомобильный аккумулятор или преобразующий трансформатор. Соедините через провод плюс батареи с исследуемым образцом, а минус с металлическим стержнем, на конце которого намотана вата, марля или кусок хлопчатобумажной ткани. Намочите вату слабым раствором соляной кислоты или обычной кока-колой.

Если это титан, то при прикосновении к металлу его поверхность будет окрашиваться в результате образования оксидной пленки. Цветовой оттенок зависит от величины напряжения, концентрации кислоты в растворе и времени воздействия. Нержавеющие сплавы и алюминий данной реакции не подвержены.

Сравнение удельного веса — способ, требующий точных измерений

Всем известно, что алюминий это самый легкий из этих трех металлов, а сталь самая тяжелая. Но как определить, если у вас один образец и сравнивать не с чем? Это можно сделать путем измерений и вычисления плотности или удельного веса материала, который примерно составляет:

2,7 г/см3 для алюминия;
4,5 г/см3 у титана;
7,8 г/см3 у нержавейки.

Этот способ определения требует наличия точных весов и емкости для погружения образца в воду.

После взвешивания металла необходимо определить его объем. Проще всего воспользоваться для этого, известным со школы законом Архимеда, погрузив образец в жидкость. Изменение уровня воды покажет искомую величину.

Это более сложный и длительный вариант определения и поэтому используют его очень редко. Но он тоже дает результаты и должен рассматриваться.

Специфические способы определить титан

В отдельных случаях определение металла можно произвести простыми и весьма оригинальными способами:

Подожгите металл
Титановая стружка довольно легко воспламеняется и горит
Нагрейте металл
Этот металл хороший теплоизолятор и при нагреве одного края образца остальная часть будет холодной
Подержите в руках
Низкая теплопроводность дает ощущение теплого предмета в руках в отличие от холодной стали и алюминия
Ударьте молотком
И последнее, ударьте по образцу молотком, в результате на стали следов не останется, на титане образуется небольшая вмятина, а алюминий пострадает больше всего.

Насколько надежны эти методы?

Приведенные методы достаточно надежные и часто используюстся специалистами по приему металлолома. Однако стоит учитывать, что точное определение химического состава сплава, особенно при наличии примесей, может быть выполнена только с использованием специального оборудования.

Как отличить титан от нержавеющей стали и алюминия

Как отличить титан от металла

Идентификация металлов — промежуточный этап, на котором сырье сортируют для последующей транспортировки и/или переработки. Десятки сплавов имеют схожие физические, химические характеристики, но могут существенно отличаться по стоимости и способу переплавки.

Например, титан — и сплавы на его основе: металл серебристого цвета, относительно легкий и пластичный, относящийся к группе аустенитов. Схожими свойствами обладают алюминий, легированные стали с высоким содержанием никеля.

Как отличить титан от металлов (железа, алюминия с добавлением углерода и других присадок)?

Лучший и самый надежный способ — исследование образца в лаборатории, оборудованной современными исследовательскими анализаторами:

оптическими, которые при помощи искровых разрядов улавливают лёгкие химические элементы – серу, фосфор, углерод;
стационарными, портативными рентген-установками, принцип действия которых основан на изучении фотонов, излучаемых определенными химическими элементами;
лазерными, способными одновременно определить до 90 компонентов в образце.

Для обустройства лаборатории требуются специальные изолированные помещения и один или несколько анализаторов, нижняя планка стоимости которого начинается от 20.000 долларов США.

Есть и более простые, немного уступающие по эффективности методы определения материалов, доступные в условиях цеха, мастерской или гаража. Грубо говоря, по физико-механическим свойствам титан занимает промежуточную позицию между похожими на него нержавейку и алюминий: менее твердый и упругий, чем сталь, немногим менее вязкий, чем алюминиевые сплавы. Титан тяжелее, прочнее алюминия, благодаря образующейся пленке устойчив к коррозии, с низкой теплопроводностью. На его характеристиках основаны самые простые и более-менее надежные способы идентификации:

по стеклу;
по искре;
гальваникой;
по удельному весу.

Поцарапать металлом стекло

Графический метод считается самым доступным: для его проведения потребуется фрагмент металлического лома с заостренным краем, обычное силикатное стекло или керамическая плитка. Титановый образец при попытке поцарапать гладкую поверхность оставляет след, отдаленно похожий на рисунок грифельного карандаша. Острая грань не оставляет никаких повреждений на стекле или кафеле, а оставленная полоска не смывается обычной водой. Стальной сплав с высокой степенью вероятности оставит царапину, лом из алюминия не способен ни повредить испытуемый материал, ни “нарисовать” линию.

Титановый лом устойчив ко многим агрессивным веществам, но его минимальное количество на стеклянной поверхности можно смыть ватным тампоном, смоченным раствором плавиковой или ортофосфорной кислоты.

Справка: Плавиковая кислота — водный раствор фтороводорода HF, которую выпускает химическая промышленность в концентрации 40%, 50 % и 72 %. Для ее производства используют минерал — плавиковый шпат (флюорит).

У оптического метода масса преимуществ: простота, доступность, возможность проведения в любых условиях. Перед проведением опыта стекло не нужно мыть или обезжиривать, плавиковая кислота используется в стоматологии и ее можно купить в тюбиках по 5 мл.

Как определить титан по искре

Второй по популярности способ из-за высокой степени точности определения типа материала. Как отличают титан от нержавейки или алюминиевого лома?

Потребуется точильный станок, угловая шлифмашинка или обычный напильник. При соприкосновении с вращающимся абразивным кругом металл Ti дает большой сноп ярких искр белого цвета. Нержавеющая сталь искрит поменьше желтым, красным цветом, алюминий из-за высокой вязкости не дает искры вообще. Некоторые типы стальных сплавов разработаны для работ в пожароопасных средах, поэтому искрообразование может отсутствовать вообще.

Того же эффекта с меньшей наглядностью можно добиться, потерев края исследуемого образца напильником, искр будет меньше, а алюмосплав оставит на ребристой поверхности множество серебристых следов. Метод позволяет довольно точно идентифицировать Ti из-за характера и цвета искр, т.к. другие сплавы таких свойств не имеют.

Гальваническая реакция

Для определения материала гальваническим способом потребуются минимальные знания в области химии и несколько подручных инструментов: автомобильный аккумулятор 12 В (или несколько батареек типа “крона”), пара проводов, металлический стержень, один конец которого обмотан куском ткани. Способ основан на электрохимическом окрашивании металлов — анодировании, когда оксидная пленка (в данном случае — оксид титана TiO2) под воздействием электротока изменяет цвет.

Ткань пропитывают токопроводящим раствором: с солью, колой, уксусом. Провода подсоединяют в таком порядке:

одним соединяют аккумуляторную клемму “+” и испытуемый образец, выступающий в роли анода
второй соединяет катод — любой металлический стержень с тканью.

Если исследуемый предмет — титан, то если провести по его поверхности стержнем, остается хорошо различимый след. Нержавеющая и легированные стали, алюминиевые сплавы анодированию не подвергаются.

достаточно высокая вероятность идентификации;
не требует лабораторных условий;
доступные компоненты для исследования.

Из недостатков — требуется время на подготовку и проведение опыта, невозможно провести в домашних условиях.

Сравнение удельного веса

Способ еще называют математическим, т.к. по результатам исследований нужно вычислить плотность заготовки. Для титана, нержавеющей стали и алюминия такие показатели известны: 4.5 г/куб.см, 7.8 г/куб.см, 2.7 г/куб.см соответственно. Для определения химического состава потребуются:

знание закона Архимеда;
фрагмент металлического лома;
калиброванные весы;
емкость.

Плотность воды — 1 кг/куб.дм, поэтому в каждом грамме вытесненной жидкости — 1 кубический сантиметр объема помещенного в нее стержня или пластины.

Металлический образец взвешивается на весах. В емкость, установленную в ванну, наливают воду до краев, затем помещают в жидкость фрагмент лома. Вытесненную воду измеряют мерным стаканом или другим измерителем. Объем вытесненной воды будет равен объему исследуемого фрагмента.

Затем производят математические вычисления: массу образца умножают на показатель объема и сравнивают с имеющейся таблицей.

Пример: На весах — металлический сегмент весом 207 г. При помещении в емкость объем вытесненной воды составил 75 г или 75 куб.см. 207 / 75 = 2,76 г/куб.см, т.е. металл — алюминий или сплав на его основе.

Прочие способы отличить титан от других металлов

Перед тем, как отличить титановые сплавы от других материалов искрой или стеклом, можно попробовать другие более-менее эффективные методики, основанные на теплопроводности, плотности и химическом составе материалов.

Теплопроводность Ti — 21,9 Вт/(м·К) при 20 °C, т.е. если взять пластинку или стержень в руку, поверхность будет казаться теплой на ощупь. Правда, схожим свойством обладает нержавейка, поэтому способ годится только для первичной оценки. Тот же эффект достигается, если исследуемый предмет нагреть с одной стороны зажигалкой или другим источником тепла: температура противоположного края пластины останется неизменной.

Несколько опытов можно провести со стружкой: титановая сразу воспламеняется и горит белым огнем, стальная не горит, алюминиевая — плавится. Дюралюминиевая стружка в щелочном растворе дает бурную реакцию за счет выделения большого количества водорода.

Из-за разной плотности Ti, алюминий и нержавеющая сталь дают разный эффект, если ударить по предмету молотком с примерно одинаковой силой:

Как отличить алюминий от других металлов

Один из самых «бородатых» анекдотов студентов – химиков: «Алюминий – это такое железо, только легкое». Ну а если серьезно, элемент периодический системы №13 – самый легкий металл, который может существовать в чистом виде в воздушной атмосфере. Относительную химическую инертность обеспечивает тончайшая пленка, состоящая из оксида и гидроксида, которая пассивирует поверхность и предотвращает дальнейшую реакцию с атмосферным кислородом или слабыми растворами щелочей и кислот.

Где можно найти алюминиевый лом?

Знакомые с детства алюминиевые кастрюли столовые приборы, и даже фольга от шоколадки – далеко не полный перечень изделий, которые изготавливаются из алюминия. Во времена СССР цена алюминиевых изделий никак не соответствовала его реальной стоимости, что формировало ошибочное мнение о дешевизне этого материала. В любом гараже или сарае найдутся десятки алюминиевых предметов: оконная фурнитура, старые алюминиевые радиаторы, детали велосипедов, походные чайники и котелки, остатки кабеля – перечислять можно долго. Из-за бесхозяйственности 80-90-х годов на промышленных свалках можно найти даже целые чушки товарного алюминия.

Для народного хозяйства этот металл имеет стратегическое значение. Промышленное получение осуществляется методом электролиза расплава, что связано с огромными энергозатратами. Переработка вторичного сырья гораздо дешевле (экономия электроэнергии до 75%, сокращение вредных выбросов в атмосферу – до 90%), кроме того, этот металл можно переплавлять многократно без ухудшения физических свойств. Алюминиевый лом без ограничений покупается почти во всех пунктах приема металлолома и стоит намного дороже, чем лом черных металлов. После приема производится дальнейшая сортировка, после которой вторичное сырье подвергается классификации с присвоением класса, группы и сорта. Общее количество разновидностей алюминиевого вторичного сырья превышает 20 наименований.

Физика и химия вещества

Из школьного курса химии известно, то алюминий – металл серебристо-белого цвета, обладающий низкой плотностью, высокой тепло- и электропроводностью. На воздухе покрывается защитной пленкой, которая легко растворяется в горячих растворах щелочей и кислот, некоторые его соединения обладают амфотерными свойствами. Даже на основе таких поверхностных сведений можно предложить несколько способов, как отличить алюминий от других металлов.

Главное отличие от нержавейки, железа, олова, свинца и других металлов, наиболее часто сдаваемых в металлолом, – низкая плотность, определить которую можно и в домашних условиях. Для этого понадобится мерный цилиндр и кухонные весы с точностью взвешивания до 1 грамма. Методика проста и не требует специальных знаний: предварительно взвешенную деталь из исследуемого материала опускаем в мерный цилинр, заполненный водой, и отмечаем изменение положения мениска жидкости. Далее делим массу детали на ее объем, равный разности уровня воды в цилиндре, и получаем плотность. Если получилось значение, близкое к 2,7 г/мл, то с высокой долей вероятности деталь сделана из алюминия.

В классической химии качественной реакцией на алюминий является проба с соляной кислотой и гидроксидом аммония. Если растворить алюминиевый образец в 10%-ом растворе соляной кислоты, а затем добавить обычный нашатырный спирт, то выпадет осадок Al(OH)3↓.

Внимание: реакция сопровождается бурным газообразованием (выделение водорода), поэтому необходимо соблюдать технику безопасности (защитные очки, перчатки, фартук).

Простейший способ, как отличить алюминий от железа – магнитная проба: алюминиевые детали не будут притягиваться к магниту. Однако, этот эффект является необходимым, но не достаточным подтверждением того, что исследуемый образец изготовлен из алюминия, поскольку парамагнитными свойствами обладают как алюминиевые сплавы, так и некоторые цветные металлы. Далее показан опыт с магнитом на маятнике и листом алюминия (в случае отсутствия магнетизма маятник бы не остановился по-середине и, по энерции, продолжил колебаться).

Отличие от дюраля

Несведущему человеку с первого взгляда достаточно сложно идентифицировать эти материалы, максимально точный результат можно получить лишь в химлаборатории. Предварительное заключение можно сделать, воспользовавшись советами, которыми делятся специалисты на профессиональных форумах. В паре алюминий/дюраль первый будет издавать высокий звон при ударе, не ломается при сгибании, а после снятия стружки поверхность блестит, как у серебра (кстати, спутать эти металлы практически невозможно, так как серебро отличается гораздо большим удельным весом). На изломе алюминий дает мелкозернистую структуру; при сверлении стружка отходит легко, не липнет на сверло.

Определить различия можно и химическими методами. Если исследуемый образец поместить в раствор азотной кислоты, а через некоторое время (2-3 часа) нейтрализовать его раствором щелочи (подойдет и обычная питьевая сода), то в случае чистого алюминия выпадет полупрозрачный белый осадок, а медь в дюрале придаст осадку голубоватый оттенок.

Отличие от ЦАМ

Сложности при идентификации этих материалов возникают довольно часто, так как ЦАМ – сплавы из трех металлов (цинк, алюминий, медь) внешне очень похожи на чистый металл. Достоверный способ определения - с помощью перекиси водорода, 20%-ого раствора сульфида натрия или 10%-го раствора медного купороса: при нанесении нескольких капель любого их вышеперечисленных реагентов на заточенную поверхность (свежий срез) алюминий останется серебристо-белым, а ЦАМ потемнеет.

Отличие от нержавейки

Отличить эти материалы можно в домашних условиях всего за несколько минут. В первую очередь стоит обратить внимание на внешние различия: алюминиевая поверхность на ощупь более шершавая и матовая, нержавейка всегда хорошо блестит, даже если образец не отполирован. Нержавеющая сталь тоже не притягивается магнитом, но изделия из нее существенно тяжелее алюминиевых (плотность выше минимум в три раза). Далее делаем пробу «на нож» - на поверхности алюминия останется след, а нержавейка из-за высокой твердости останется неповрежденной. Можно также провести деталью по белой бумаге: алюминиевый образец оставит серый след, в то время как след от нержавеющей стали останется бесцветным. Специалисты по металлообработке предлагают еще один простой способ – распилить образец болгаркой. Нержавеющая сталь даст много искр, от алюминия искры не летят.

Отличие от других цветных металлов

Несмотря на то, что свойства металлов в основном идентичны, у каждого элемента есть свои отличительные особенности, по которым можно легко отличить металл от алюминия. Так, медь обладает ярким красноватым оттенком, золото – желтым цветом, свинец – очень высокой плотностью и хрупкостью, олово – высокой пластичностью, серебро – ярким блеском, железо и его сплавы – магнитными свойствами. При необходимости достоверную информацию можно найти в специальной справочной литературе или на профессиональных тематических форумах.

Стоит отметить, что все вышеперечисленные методы являются лишь оценочными и приблизительными: точный химический состав металлолома определят специалисты аккредитованной лаборатории. На все вопросы по теме алюминиевого лома ответят специалисты пунктов приема металлов.

Как определить алюминий

Алюминий – это самый легкий металл, который активно скупают пункты приема. Он широко используется при изготовлении посуды, различных бытовых изделий, а также в различных отраслях промышленности: машиностроении, электротехнической сфере, химической промышленности и т.д. Сейчас широко развит рынок вторсырья, поэтому в пунктах приема можно получить достаточно хорошее вознаграждение (особенно при больших партиях).

Но перед походом нужно точно знать, что именно за металл у вас в руках. В частности, алюминий и нержавеющая сталь имеют схожий серебристый вид, примерно одинаковую массу и они не магнитятся. Но есть несколько способов, которые помогут определить – алюминий это или нет.

Нержавейка и алюминий: в чем разница?

Алюминий не магнитится – это основная характеристика, которая позволяет отличить его от нержавеющей стали. Но и не все виды нержавейки реагируют на металл, поэтому этот способ проверки не всегда верен на 100%.

Другой момент – это цвет. Да, они оба имеют серебристый цвет, но если внимательно приглядеться, то можно заметить, что поверхность нержавеющей стали, как правило, имеет блестящий оттенок, который сохраняется всегда. Поверхность же алюминия обычно матовая, поэтому этот признак позволяет отличить их друг от друга.

Есть и другие способы, которые помогут отличить алюминий от нержавеющей стали:

Маркировка. На ложках, вилках или других предметах из нержавеющей стали есть соответствующая маркировка. «НЕРЖ» и другие подобные надписи ясно указывают на то, что перед вами нержавейка.
С помощью бумаги. Вам понадобится чистый лист бумаги белого цвета (лучше, чтобы она была поплотнее). Край исследуемого изделия тщательно зачищает от масел и прочих загрязнений. Далее сильно проводим очищенным краем по бумаге – если никаких следов нет, то это нержавеющая сталь, а если есть тонкая полоса серого цвета, то это алюминий.
Отличить по искре. Эксперимент лучше проводить в темной комнате. Нужно взять какой-нибудь металлический предмет и ударить по нему исследуемым изделием. Нержавейка даст выраженное искрение, а вот от алюминия никаких искр не будет. Для большего удобства можно использовать точильный станок при его наличии.
Плавление и теплопроводность. Алюминий плавится при температуре 660 градусов Цельсия, а нержавейка – при 1800 градусах. Нам понадобится обычная газовая горелка, которую можно купить в хозяйственном магазине, с помощью которой можно достичь уровня нагрева в 700 градусов. В таких условиях вы сможете расплавить алюминиевое изделие, а вот с нержавеющей сталью этого сделать не получится. Теплопроводность алюминия значительно выше, чем у стали, поэтому в алюминиевых емкостях вода закипает быстрее.
Медный купорос. При обработке на алюминиевой поверхности появятся мутные разводы и следы, на нержавеющей стали – нет.
Кислота. Может вполне подойти раствор обычной лимонной кислоты. На нержавейку он не окажет вообще никакого влияния, а вот на алюминиевой поверхности появятся пятна.

При возможности можно сравнить удельный вес. У алюминия – 2,7г/см3, у нержавеющей стали – 7,8 г/см3. Данный метод возможен только при наличии очень точных весов и емкости для погружения образца в воду. Сначала вычисляется объем самого образца, а затем при помощи обычной формулы вычисляется удельный вес.

Чем отличается алюминий от дюрали?

Точный результат при идентификации этих материалов можно получить только в химической лаборатории. Но есть ряд простых методов, которые помогут отличить алюминиевое изделие от дюралевого.

Алюминий издает более высокий звон при ударе, в отличие от дюрали.
После снятия стружки поверхность алюминия блестит.
При сверлении алюминиевой поверхности стружка не липнет на сверло.

С серебром алюминий перепутать крайне трудно, потому что серебро значительно тяжелее.

В целом же, все методы можно считать приблизительными, потому что точный результат по поводу химического состава металлолома дадут только специалисты специальной лаборатории.

Читайте также: