Verfahrenstechnik und Technische Chemie
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Verfahrenstechnik und Technische Chemie Das Forum für die Chemie jenseits von Reagenzgläsern und Glaskolben. Hier können Probleme der Reaktionstechnik sowie der thermischen und mechanischen Stoffwandlungs- und Trennprozesse diskutiert werden.

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Alt 11.09.2018, 21:52   #1   Druckbare Version zeigen
akuij86 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 2
Aufgabe zu Metallen / Legierungen (Verunreinigungen)

Hallo,

ich hätte eine Frage zu einer Aufgabe, vielleicht kann mir jemand auf die Sprünge helfen.

Die Aufgabe lautet:

Wie kann ein Metall ohne chemische Analyse identifiziert werden?
Welches Verhalten wird bei reinen Metallen beobachtet?
Wie wirken sich bei diesem Verfahren
a) sehr geringe Mengen (Spuren) an Verunreinigungen
b) größeren Mengen an Verunreinigungen (Legierungen) aus?


Antwort:
Metalle können u.a. durch thermische Analyse identifiziert und charakterisiert werden... - Zustandsschaubild - Abkühlungskurve einer Reinsubstanz

Beim abkühlen von reinem Metall, sinkt die Temperatur bis zum Erstarrungspunkt gleichmäßig ab. Dort wird die Abkühlung für eine gewisse Zeit unterbrochen und die Kurve zeigt einen Haltepunkt (Haltezeit). Danach fällt die Temperatur weiter gleichmäßig ab.


Mir ist nun nicht ganz klar, wie ich die Aufgaben a) und b) genau beschreiben soll bzw. was genau gemeint ist.

Danke schonmal im Voraus.
akuij86 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.09.2018, 08:41   #2   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.448
AW: Aufgabe zu Metallen / Legierungen (Verunreinigungen)

Ich liebe ja solche Aufgaben:

a) durch Spektralanalyse.
b) Bei Verunreiniungen findet man weitere Spektrallinien geringerer Intensität. Bei Legierungen sind findet man die Spektren mehrerer Metalle (und ihrer Verunreinigungen) überlagert.

Falsch ist das wohl nicht. Der Fragesteller will das nur nicht hören. Deswegen 0 Punkte?

Nun zum Thermoscan:

Überlege Dir zu b) mal, was bei Mischkristallen passiert. Hast Du ein entsprechendes Phasendiagramm zu Hand?
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Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim: Allein die Dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.

Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
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Alt 12.09.2018, 09:43   #3   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.256
AW: Aufgabe zu Metallen / Legierungen (Verunreinigungen)

Hi akuij86,

bei Deiner Antwort fehlt noch: Genaue Bestimmung der Erstarrungs- bzw. Schmelztemperatur. Sie ist charakteristisch für die reinen Metalle und Mischkristalle. Sie wird in den meisten Fällen bereits durch minimale Verunreinigungen erniedrigt. Erst recht durch Legierungsbestandteile.
Weitere Verfahren: Bestimmung der Schmelzwärme, Reflektionsspektrum, spezifischer Widerstand/Leitfähigkeit, Löslichkeit in definierten Säuren/Basen.

Freundliche Grüße
cg
cg ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 12.09.2018, 12:28   #4   Druckbare Version zeigen
akuij86 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 2
AW: Aufgabe zu Metallen / Legierungen (Verunreinigungen)

Hallo,

vielen Dank für die Antworten.
Als Hauptverfahren zur Identifizierung wurde nur die thermische Analyse angeführt mit Zustandssschaubildern und Abkühlungskurven, dass es noch weitere gibt, ist klar jedoch hier nicht gefordert.


Ja, das die Erstarrungs bzw. Schmelztemperatur die reinen Metalle und Mischkristalle erst charakterisiert ist mir klar. Das sich durch Verunreinigungen diese ändert verstehe ich. Auch das es Abhängig ist, wie löslich die Bestandteile ineinander sind und wie sich diese dann ändert.

Jedoch blick ich nicht, wie die Fragen

Wie wirken sich bei diesem Verfahren
a) sehr geringe Mengen (Spuren) an Verunreinigungen
b) größeren Mengen an Verunreinigungen (Legierungen) aus?

damit beantwortet werden soll bzw. was genau gefordert ist?
Da keine weitere Informationen gegeben sind.

Vielleicht stehe ich auch nur auf dem Schlauch und denke zu kompliziert?

Grüße
Angehängte Grafiken
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akuij86 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.09.2018, 12:43   #5   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.448
AW: Aufgabe zu Metallen / Legierungen (Verunreinigungen)

Streiche das Wort Verunreinigungen und ersetze es jeweils durch das Wort, was in Klammern gesetzt ist.

Es gibt leider bei der Ausbildung von Lehrern/Profs/Prüfern kein Fach "unmissverständliche Aufgabenstellung".
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Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim: Allein die Dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.

Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
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Alt 12.09.2018, 17:45   #6   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.039
AW: Aufgabe zu Metallen / Legierungen (Verunreinigungen)

a) kleine Mengen bewirken i.d.R. Veränderungen (Erniedrigung) der Erstarrungstemperatur. Das restliche Verhalten ist gleich der des reinen Metalls.

b) große Mengen erzeugen i.d.R. einen neuen "Stoff", nämlich eine Legierung, die legierungsspezifische Eigenschaften hat. Der Erstarrungspunkt kann in einem ganz anderem Bereich liegen als der reine Stoff (nach oben und unten abweichend, auch erhebliche Differenzen der Temperaturen - bei "kleinen" Mengen ist das eher im Bereich weniger K).

Gruß

jag
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Die Lösung auf alle Fragen ist "42".
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