Как отличить цинк от алюминия химическим способом

Сравнение алюминия и цинка: как отличить 2 металла

Отличить алюминий от других металлов легко благодаря его легкости. Металл относится к широко распространенным, востребован в промышленной и пищевой промышленности. Отличить цинк от алюминия самостоятельно не составит труда. Для этого достаточно владеть необходимыми знаниями и методиками. Предлагаем ознакомиться с ними подробнее.

Как отличить цинк от алюминия?

Альтернативными вариантами, позволяющими ответить на вопрос как отличить цинк от алюминия, доступными в домашних условиях, являются следующие.

1. Распознавание по физико-химическим характеристикам

Минимальных школьных знаний достаточно для определения состава и разновидности элемента. Алюминий имеет серебристый оттенок, малый вес, гибкий. Цинк имеет голубоватый оттенок, тяжелей предыдущего материала, при обычных условиях не гнется. Хрупкий, быстро ломается.

1. Определение по параметрам плотности

Для определения разновидности металла по плотности понадобится мерный цилиндр и вода. Суть методики заключается в постепенном погружении изделия в жидкость. При погружении тела в воду происходит высвобождение определенного количества жидкости. Применение простейшей физической формулы позволяет вычислить плотность материала. Остальное остается за табличными данными. Если полученный показатель близок к 2,7/мл, значит перед вами стопроцентный алюминий.

1. Распознавание металла магнитом

Многим элементом свойственно притягивание магнитом. Однако, это свойство не применимо к Al. Поэтому для определения качественных характеристик достаточно к изделию поднести магнит. Если металл никаким образом не отреагирует, и он имеет серебристый оттенок, значит перед вами алюминий.

Единственным отрицательным моментом методики является невозможность выделения сплав. Если в нем содержится большое количество алюминия, магнит также на него не окажет воздействия. Поэтому для определения чистоты сплава придется использовать дополнительные методики.

1. Тестирование по параметрам теплопроводности

Параметры теплопроводности алюминия намного выше, чем у других элементов таблицы Менделеева. Поэтому одинаковый объем жидкости при одинаковых условиях в алюминиевой посуде доводится до кипения намного быстрее. Максимальная температура плавления Al составляет 660 градусов.

1. Распознавание алюминия химическими методами

Определить Al легко. Достаточно на предварительно очищенную поверхность нанести щелочь. Через некоторое время поверхность окислится, что можно будет увидеть визуально.

Аналогичная реакция происходит при воздействии на металл кислоты, в том числе и сока лимона. Агрессивное воздействие кислоты проявляется появлением темно-серых пятен, нарушающих внешний вид изделия.

Отличие алюминия от сплавов на их основе

Чтобы найти различия между алюминием сплавами на его основе потребуется проведение лабораторных исследований. Однако, Кулибины нашли несколько способов, которые можно использовать самим, в домашних условиях.

При механическом воздействии на дюраль, от сплава не исходит высокого частотного звона. Удар по Al провоцирует появление звонких частот, обладает особым блеском, благодаря котором можно увидеть собственное отражение.

Вторым способом определения наличия дополнительных элементов в составе алюминия является проверка его перекисью водорода. При нанесении на поверхностный слой нескольких капель перекиси водорода сплав начнет изменять цвет в сторону потемнения, чего нельзя сказать про алюминий.

Более точно определить состав изделия можно посредством проведения экспертизы профессиональными экспертами.

Заключение

Несмотря на схожесть между металлами, определить, где какой легко. Многочисленные методики подтверждают, что самым популярным из них является определение изделия по весу. Различить изделия между собой поможет масса и цвет. Серебристый алюминий намного легче цинка. Если вы сомневаетесь, предлагаем воспользоваться другими, вышеуказанными методиками.

«AnexMetall» — металлоприемка, оказывающая комплекс услуг по приему черного и цветного металлолома, лома кабеля, утилизации, демонтажу и прочее.

Источник

Сравнение алюминия и цинка: как отличить 2 металла

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.

Литейный алюминиевый сплав 771.0

Химический состав

Формула сплава: 7Zn-0,9Mg-0,13Cr

• медь: 0,10 % макс.;
• магний: 0,8-1,0 %;
• марганец: 0,10 % макс.;
• кремний: 0,15 % макс.;
• железо: 0,15 % макс.;
• хром: 0,06-0,20 %;
• цинк: 6,5-7,5 %;
• олово: 3,5 % макс.;
• титан: 0,10-0,20 %;
• другие: 0,05 % каждого, 0,15 % в сумме макс.;
• алюминий: остальное.

Свойства: механические и физические

Типичные механические свойства (Т5):

• прочность на растяжение: 290 МПа;
• предел текучести: 260 МПа;
• относительное удлинение: 1,5 %;
• модуль упругости: 71,0 ГПа.

• плотность: 2,823 г/см3;
• температура ликвидус: 645 ºС;
• температура солидус: 605 ºС.

Термическая обработка

Этот сплав можно термически обрабатывать на состояния Т2, Т5, Т51, Т52 и Т71

Термическая обработка на состояние Т5:

• выдержка при 180 ºС в течение 3-5 часов;
• охлаждение вне печи на спокойном воздухе.

Термическая обработка на состояние Т51:

• выдержка при 205 ºС в течение 6 часов;
• охлаждение вне печи на спокойном воздухе.

Термическая обработка на состояние Т6:

• выдержка при 580-595 ºС в течение 6 часов;
• охлаждение вне печи на спокойном воздухе до комнатной температуры;
• старение путем выдержки в течение 3 часов при температуре 130 ºС;
• охлаждение на спокойном воздухе.

Механическая обработка

Сплав 771.0 в состоянии Т5 имеет хорошую стабильность и обрабатываемость резанием. Его можно фрезеровать в 5 раз быстрее, а сверлить в 2 раза быстрее, чем такие сплавы как 356.0 и 319.0.

Сварка

Может свариваться газовой дуговой сваркой вольфрамовым или металлическим электродом с применением алюминиевого сварочного сплава 5356. В зависимости от термического состояния отливки после сварки может возникнуть необходимость специальной термической обработки.

В состоянии Т5 сварку не производят. Для последующей сварки производят термическую обработку на состояние Т51.

Фазовая диаграмма алюминий-цинк

Источник: Aluminum and Aluminum Alloys, ASM International, 1996

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).

Различаем оцинкованную и нержавеющую стали

Визуально отличить нержавейку от оцинковки непросто, поскольку разница в плотности малозаметна (как, впрочем, и внешний вид металла). Приходится применять следующие виды испытаний:

• На механическую прочность в исходном состоянии. Большинство сортов нержавейки имеют предел прочности на разрыв не менее 450 МПа. Для оцинковки этот показатель намного ниже – до 300…350 МПа.
• На твёрдость по Бринеллю НВ. Для нержавейки нормальными показателями считаются НВ 230…300, для оцинкованной стали – НВ 200…250.
• На пластичность. Удельное усилие, при котором на заготовке появляются трещины, составляет – для оцинкованной стали 170…230 МПа, а для нержавеющей – 350…400 МПа.

Если механических испытаний недостаточно, проводят химические исследования, в которых используется соляная кислота. Метод основан на свойствах цинка, который, взаимодействуя с покрытием из оцинкованного листа, активно выделяет водород. Небольшой капли соляной кислоты достаточно для того, чтобы оцинкованная поверхность начала покрываться пузырями, при этом слой цинка постепенно исчезает. Поверхность нержавейки химически неактивна.

Для оценки можно использовать и электромагнитные различия между цинкованной и нержавеющей сталью. Если магнит притягивается к заготовке, то с высокой степенью достоверности можно сказать, что это оцинкованная сталь, в то время как большинство нержавеющих сталей немагнитно.

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.

Как определить цинк в домашних условиях

Чистый свинец (Pb)

— серебристый металл, тяжёлый и легкоплавкий, имеющий синеватый отблеск. Свинец — относится к легкоплавким металлам. Температура плавления свинца невысока и составляет всего 327 °С (плавится в домашних условиях на газовой плите).

Свинец обладает удивительной мягкостью — именно в чистом виде этот металл можно без особых усилий резать ножом. На воздухе свинец тускнеет, покрываясь тонкой плёнкой оксида свинца PbО или основного карбоната свинца Pb3(ОН)2(СО3)2.

При комнатной температуре свинец инертен по отношению к соляной и серной кислотам, так как покрывается защитной плёнкой из нерастворимой соли, зато легко вступает в реакцию с азотной, а на воздухе — даже со слабой уксусной кислотой: 2Pb+4СН3СООН+О2=2Pb(СН3СОО)2+2Н2О. Образующийся в результате этой реакции ацетат свинца называют свинцовым сахаром

за его сладкий вкус.

Однако убеждаться в этом самому не следует: все соединения свинца

, в особенности растворимые в воде, крайне ядовиты. Сильное отравление наступает уже при попадании в организм 0,3 г соединений свинца.

(Zn) — серебристый металл белого цвета (tпл=420 °С, tкип=906 °С), хрупкий при комнатной температуре. При хранении на воздухе он приобретает лёгкий голубоватый оттенок, покрываясь тонкой плёнкой оксида цинка ZnO или основного карбоната 2ZnCO3•Zn(OH)2, предохраняющей его от дальнейшего окисления. Цинком покрывают кровельное железо.

Обратите внимание на проржавевшую решётку, которая не была оцинкована. Даже если цинковое покрытие будет повреждено, железо всё равно не начнёт ржаветь до тех пор, пока не прокорродирует всё цинковое покрытие. Основная масса цинка идёт на покрытие железа для защиты его от ржавчины.

Из оцинкованного железа изготовляют кровельные листы, водосточные трубы, вёдра и многие другие изделия.

Оксид цинка ZnO (tпл=1975 °С) используется как наполнитель для придания прозрачной пластмассе белого цвета, а в смеси с олифой — в качестве белой краски (цинковые белила). Белый порошок сульфида цинка ZnS, в котором часть атомов Zn замещена на Cd, a S на Se, под действием потока электронов излучает видимый свет — тонкий слой этого вещества наносят на экраны телевизоров, рентгеновские трубки.

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.

Различаем оцинкованную и неоцинкованную стали

И нержавейка, и оцинковка характеризуются хорошей стойкостью против коррозии, поэтому при небольших сроках эксплуатации сооружений (до 10 лет) меньшая цена оцинкованной стали может стать решающим выбором. Иное дело, если конструкция рассчитывается на менее длительное время применения, и возникает резон использовать обычную сталь. В таких случаях может потребоваться отличить оцинкованную сталь от неоцинкованной.

Разницу между обычной и оцинкованной сталью поможет установить простой тест:

• Готовим раствор из трёх частей поваренной (не йодированной!) соли и одной части тёплой воды.
• Окунаем в раствор чистую тряпку/тканевую салфетку и протираем ею поверхность испытуемой стали.
• Выдерживаем образец в течение суток в обычном помещении при комнатной температуре (на солнце оставлять нельзя).
• Осматриваем образец: если на нём не проявляются следы ржавчины, а фактура поверхности неоднородна на обработанных и необработанных участках, то перед вами – оцинкованная сталь.

Основа проверки заключается в том, что в результате гальванического цинкования – горячего или холодного – цинк активно проникает вглубь основного металла, внедряясь в его структуру, которая приобретает антикоррозионную стойкость. Обычная сталь такого защитного покрытия не имеет, поэтому насыщенный физиологический раствор активизирует процесс окисления с образованием окиси железа светло-красного цвета.

Другой способ отличить оцинкованную сталь от неоцинкованной основан на разных магнитных свойствах металлов. Цинк, например, немагнитен, поэтому приложив к неокрашенной поверхности заготовки обычный магнит, можно установить, имеется ли в её составе цинк или нет.

Как отличить медь от других металлов на глаз?

Визуальное восприятие – наиболее простой, но не всегда достаточно точный метод. Впрочем, в большинстве случаев он работает и отличить лом меди от лома другого цветмета не трудно. Действительно, несмотря на название категории цветные металлы, одинаково окрашенными оказываются только:

Остальные металлы характеризуются серой тональностью и отличаются преимущественно по интенсивности блеска. Поэтому цвет – отличное «средство идентификации», в таких вопросах как отличить медь от алюминия, цинка или никеля.

Чистая медь с характерным медным цветом

Естественный окрас чистого элемента Cu – красно-розовый. Смотреть на металл рекомендуется при естественном свете. Искусственное освещение, за исключением светодиодных ламп теплых цветовых температур, меняет оттенок в сторону желто-зеленого тона.

Второе правило визуальной идентификации меди – требуется устранить поверхностную оксидную пленку. Окисление создает на поверхности металла зеленовато голубой налет. Поэтому определять на цвет, что у вас медь, желательно по свежему спилу или обработав материал напильником. Намного сложнее обстоит ситуация с медными сплавами: латунью и бронзой. Также визуально трудно различить Cu и омедненный алюминий.

Толщина покрытия

Обозначение покрытия	Минимальная общая масса покрытия с обеих сторон (г/м2)*	Ориентировочная толщина покрытия на единицу поверхности, обычно в микронах (мкм) стандартно (мкм)
ZA095	95	7
ZA130	130	10
ZA155	155	11
ZA185	185	14
ZA200	200	15
ZA255	255	20
ZA300	300	23

* По капельному анализу в трех точках
Помимо указанных значений толщины цинково-алюминиевого покрытия по стандарту EN10346:2015, предлагаем разнообразные асимметричные покрытия, покрытия с одинаковым минимальным показателем массы в расчете на поверхность изделия, а также нанесение покрытий по техническим условиям заказчика.

Как отличить медь от латуни и бронзы

Первый металл представляет сплав Cu-Zn. Содержание цинка варьируется в интервале 4 – 45%. Когда сплав характеризуется высоким добавлением основной примеси, отличить его от чистого металла несложно по цвету. Окрас меди розово-красный, латуни – светлее, но у лома латуни может быть загрязненным поверхность. Чем больше цинка в сплаве, тем сильнее его цвет смещается от красного к желтому оттенку. Поэтому визуальное восприятие неприемлемо для высокомедных латуней, где вхождения примесей на уровне 10%. В этом случае остается 3 варианта как отличить медь от латуни без использования инструмента:

1. По звуку. Тут желательно иметь музыкальный слух. При ударе о металл, мягкая медь звучит приглушенно, тогда как латунь – звонко. Метод хорошо работает для массивных, габаритных изделий – труб, например.
2. По сгибу. Пластичность меди, позволяет легко сгибать металл. Более твердая латунь не настолько податлива.
3. На вес. Плотность Cu9 г/куб.см выше чем у Zn (7.1). Результирующая величина характеристики у латуни, в среднем 8.6 г/куб.см. Разница невысокая, но при наличии точных весов, отличить металлы возможно.

Визуальное отличие меди от бронзы и латуни

Хорошим идентификатором меди, относительно латуни выступает стружка. У чистого металла она спиралеобразная. Напротив стружка латуни прямая, игольчатой формы.

Как отличить медь от бронзы

Определить какой из металлов перед вами по цвету не всегда возможно. Бронза – сплав меди с оловом, также характеризуется розово-красным оттенком, лом бронзы может быть в чем угодно. В этом случае основной отличительной характеристикой становится пластичность чистого металла. Надавив на медь твердым предметом, получим выемку на поверхности. Деформировать бронзу существенно сложнее.

Изделия из бронзы — визуально от меди отличить очень трудно

Альтернативный вариант, как отличить медь от бронзы в домашних условиях – солевой раствор. В металлическую емкость, содержащую 1 литр воды, добавляют 200 грамм поваренной соли. Раствор подогревают до температуры выше 50 °C. Далее в нагретую жидкость помещают металл и выдерживают около 15 минут. Цвет меди меняется. Бронза к воздействию солевого раствора остается нечувствительной.

Следующий способ – патинирование меди. Окисление чистого металла со временем на воздухе – неизбежный процесс, приводящий к образованию зеленовато-голубого налета. Бронза патинированию не подвержена.

[править] Химические свойства

Цинк является малоактивным металлом, проявляет амфотерные свойства. Из-за наличия на своей поверхности оксидной или карбонатного пленки, он практически не подвергается воздействию коррозии (благодаря этому свойству некоторые металлические изделии покрывают тонким слоем цинка). На воздухе цинк окисляется при нагревании выше 225 °C:

Разогретый цинк активно взаимодействия с водяным паром:

Обычно цинк вступает во взаимодействие только за значительного нагрева. Исключение составляют реакции с агрессивными окислителями, например, с галогенами:

Без нагрева реагирует с большим количеством кислот. Реакция вытеснения водорода широко используется в лабораторной практике для синтеза технического H2 (в аппарате Кипа):

При высоких температурах взаимодействует с неметаллами и их оксидами (кислотными оксидами):

Проявляя амфотерные свойства, цинк реагирует с также с щелочами. В конечных соединениях он выступает в качестве комплексообразователя, координируя вокруг себя четыре лиганды:

Как отличить медь от алюминия

Естественно, металлы несложно отличить по цвету. Ситуация усложняется, когда требуется определить из чего изготовленные жилы кабеля. Луженная медь приобретает серебристый оттенок, тогда как омедненный алюминий – желтый. Результат, отличить металлы между собой по цвету, крайне сложно.

Луженая медь в кабелях

Оптимальный вариант – измерить сопротивление. У медной витой пары, длинной около 100 метров, величина параметра достигает 4 – 8 Ом. Сопротивление аналогичного кабеля из алюминия существенно выше: 12 – 20 Ом. Этот метод хорош отсутствием механического воздействия на металл.

Второй способ – сгибание/разгибание жилы. Алюминиевый проводник быстро сломается. Следующий вариант – испытание пламенем. Температура плавления алюминия – 600 °C, у меди – намного выше.

Способы плавления

Способов плавления два — внешний и внутренний. Каждый из способов по своему эффективен. Во время применений внешнего способа плавления, на металл или сплав воздействуют теплом с наружи, на пример в печи. А в случае с внутренним, через металл пропускается высокий разряд электрического тока или воздействуют электромагнитным полем.

На фото индукционный электромагнитный нагреватель металла для кузнечного дела.

Прочие случаи испытания огнем, кислотой

Воздействие пламени, используют не только для идентификации металла относительно алюминия. Под эти цели достаточно наличия газовой плиты, зажигалки или костра. Нагревание меди приводи к образованию ее оксида, что сказывается на изменении цвета. Поверхность металла постепенно тускнеет, пока не приобретает совсем темный оттенок.

Азотная кислота – еще один идентификатор меди в домашних условиях. Тут также важно проявлять осторожность. Лучше просто капнуть жидкостью на металл. Чистая медь в месте контакта приобретет сине-зеленый цвет.

Видео — как отличить алюминий от меди:

Источник