Formule van smeltpunt metalen

Hallo,
Weten jullie een formule om het smeltpunt van een metaal te berekenen?
Marit, 15 jaar

Er zijn geen formules om het smeltpunt van een metaal te berekenen. Daar komt dan nog eens bij dat metalen in de zuivere vorm bijna niet toegepast worden. Meestal worden legeringen gebruikt die dan (geheel) andere eigenschappen hebben als de afzonderlijke metalen.

Zo wordt zuiver ijzer (Fe) in het dagelijks gebruik alleen toegepast als constructiestaal. Afhankelijk van het percentage koolstof en de warmtebehandeling onstaat er staal met verschillende eigenschappen qua hardheid, treksterkte, rek, kruipsterkte en dergelijke. Om het staal bepaalde eigenschappen te geven worden er andere metalen aan toegevoegd. Bekend is het 18/8 staal of roestvrij staal (RVS), wat 18% Chroom (Cr) en 8% Nikkel (Ni) bevat. Afhankelijk van de eigenschap die je wilt hebben worden er dus andere metalen aan ijzer toegevoegd. Wil je dat het ijzer ook bij hoge temperaturen en drukken voldoende sterk is dan worden de metalen Chroom (Cr) en Molybdeen (Mo) toegevoegd. Voor gereedschapsstaal voegt men Vanadium (V) toe samen met Chroom. Omdat ijzer van nature een zeer slechte corrosievastheid heeft en het toch belangrijk is dat constructies zo lang mogelijk meegaan kun je ook beschermlagen aanbrengen. Een bekende is tin (het zogenaamde blik) wat in de conservenindustrie wordt gebruikt. Blik is dus een vertinde (dunne) ijzeren plaat. Andere beschermlagen zijn nikkel en chroom, die vooral als sierlagen worden gebruikt. Een bekende laag is ook zink. Puur zink is echter nogal gevoelig voor atmosferische verontreinigingen, zodat tegenwoordig Galvan (zink met 5% aluminium) of Dacromet (zinkchromaat) wordt gebruikt. Verf is ook een (onderhoudsintensieve) optie.

Van de non ferro metalen (dus metalen waar geen of weinig ijzer in zit) wordt Aluminium (Al) tegenwoordig steeds meer toegepast. De lage soortelijke massa en de corrosievastheid door de zeer harde en dichte aluminiumoxide (Al2O3) laag zijn de belagrijkste goede eigenschappen. Een nadeel is echter de lage trekstekte en lage elasticiteitsmodulus (grote doorbuiging). Als constuctiemateriaal wordt het dan ook altijd toegepast in de vorm van een legering. Bekend is Duraluminium [AlCu(Mg)] een legering met Koper [Cu] en Magnesium [Mg] wat in de vliegtuigindustrie wordt toegepast. Voor profielen gebruikt men een AlMgSi legering. Door het gebruik van legeringen worden de sterkte eigenschappen belangrijk verhoogd. Andere toevoegingen die gebruikt worden zijn zink [Zn] en ijzer [Fe] en mangaan [Mn]. Een standaard legering voor gietstukken is AlSi8Cu3Fe (aluminium met 8% Silitium, 3% koper en minder dan 1% ijzer.

Het smeltpunt van metalen of legeringen is dus niet met een formule te berekenen. Het smeltpunt hangt in grote mate af van van de atoombindingen (afstand protonen/neutronen kern tot elektronen) van het desbetreffende molecuul. D.w.z. het aantal electronen ringen (schillen) en de mate waarin deze gevuld zijn. In het onderstaande periodiek systeem kun je alle stoffen en hun smeltpunten vinden. De plaats van de stof in het periodiek systeem is dus een indicatie voor het smeltpunt.

bron : http://www.chemicalelements.com

**arjen**