Определение посредством химических экспериментов
Показательной является реакция с концентрированной азотной кислоты: если последнюю капнуть на поверхность медного изделия, произойдет окрашивание в зелено-голубой цвет.
Качественной реакцией на медь является растворение в соляной кислоте с последующим воздействием аммиаком. Если медный образец оставить в растворе HCl до полного или частичного растворения, а потом капнуть туда обычный аптечный нашатырный спирт, раствор окрасится в интенсивно синий цвет.
Важно: работа с химическими реактивами требует соблюдения мер предосторожности. Самостоятельные эксперименты нужно проводить в хорошо проветриваемом помещении с применением средств индивидуальной защиты (резиновые перчатки, фартук, очки).
Как отличить медь от других металлов
У большинства из нас знания о меди и ее свойствах ограничиваются школьным курсом химии, что на бытовом уровне вполне достаточно. Однако иногда возникает необходимость достоверно определить, является ли материал чистым элементом, сплавом или даже композитным материалом. Мнение, что эта информация нужна лишь тем, кто занимается приемом или сдачей металлолома, ошибочно: к примеру, на форумах радиолюбителей и очень часто поднимаются темы, как отличить медь в проводах от омедненного алюминия.
Коротко об элементе №29
Чистая медь (Cu) – золотисто-розовый металл, обладающий высокой пластичностью, тепло- и электропроводностью. Химическую инертность в обычной неагрессивной среде обеспечивает тончайшая оксидная пленка, которая придает металлу интенсивный красноватый оттенок.
Главное отличие меди от других металлов – окраска
. На самом деле окрашенных металлов не так много: внешне похожи лишь золото, цезий и осмий, а все элементы, входящие в группу цветных металлов (железо, олово, свинец, алюминий, цинк, магний и никель) обладают серым цветом с различной интенсивностью блеска.
Абсолютную гарантию химического состава любого материала можно получить лишь с помощью спектрального анализа. Оборудование для его проведения очень дорогое, и даже многие экспертные лаборатории могут о нем лишь мечтать. Однако, существует немало способов, как отличить медь в домашних условиях
с высокой долей вероятности.
Обладает ли медь магнитными свойствами?
Моя дочка просто обожает магниты! В какой то момент ее любовь стала к ним просто огромной. Она минут по 20 могла переставлять магниты-сувениры на нашем холодильнике. Я решила что если уж заниматься этим так с пользой. И накупила ей кучу копеечных детских магнитов от «Дрофа-медиа»
Парамагнетики и ферромагнетики
Рассмотрим вариант, когда у каждого атома вещества есть свое магнитное поле. Эти поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Если же рядом с таким веществом положить магнит, то поля сориентируются в одном направлении. У вещества появится магнитное поле, положительный и отрицательный полюс. Тогда вещество притянется к магниту и само может намагнититься, то есть будет притягивать другие металлические предметы. Так, например, можно намагнитить дома стальные скрепки. У каждой появится отрицательный и положительный полюс и можно будет даже подвесить целую цепочку из скрепок на магнит. Такие вещества называют парамагнитными.
Ферромагнетики – небольшая группа веществ, которые притягиваются к магнитам и легко намагничиваются даже в слабом поле.
Численный эксперимент
А теперь будет то, ради чего всё это затевалось. Навели тут, понимаешь, теорию. А на что она способна? Вдруг это всего лишь как тень на плетень? Или вообще не работает…
Начинаем снова с магнита. На сайтах интернет магазинов нашёл. Продаются магниты NdFeB, остаточная намагниченность
Гс. Однако, это не означает, что поле непосредственно рядом с магнитом такое же большое. Когда-то доводилось измерять прибором. Поля прямо на поверхности таких магнитов обычно оказываются меньше и составляют 4000 — 5000 Гс. А масса такого магнитика будет равна примерно
г.
Видео у нас из MIT, стало быть, американское. Попробую угадать размеры их демонстрационной установки в дюймах (они же в дюймах любят всё измерять). Размер магнитика похож на
дюйма в диаметре. Это из тех какие есть в продаже. Размер медной трубы в длину похож на
дюймов (1 фут), а внутренний и внешний диаметры трубы, скорее всего,
дюйма,
дюйма.
С геометрией, вроде разобрались. Теперь физические свойства. Проводимость меди
См/м. Ну и должен признаться, что как я ни пытался, ничего не смог найти на тему: как связаны остаточная намагниченность и магнитный момент постоянного магнита. Поэтому, держа в уме те измерения, которые когда-то делал, я просто подобрал такое значение
, чтобы поле на поверхности магнита было где-то между 4500 и 5000 Гс. Получилось
А·м². Чтобы убедиться, что поля похожи на настоящие, построил график магнитной индукции от радиальной координаты на расстоянии половины диаметра от центра шарика.
z-компонента магнитного поля рядом с поверхностью постоянного магнита
Теперь воспользуемся решением уравнения движения, чтобы построить график скорости магнита. Для всех выбранных выше параметров коэффициент трения получается равным
Н/(м/с), установившаяся скорость —
см/с — как раз примерно 3 дюйма в секунду! На видео шарик проходит через трубу длиной в 12 дюймов примерно за 4 секунды.
ЭТО ЗАЧОТ!
Знаю, что правильно «зачёт» писать через «ё», но в данном случае правильнее будет через «о»
