Физика

Сплавы — это удивительные материалы, рожденные из алхимии науки и природы. Мы привыкли к их прочности и долговечности, но возможно ли "развернуть" этот процесс? Вернуть сталь в её исходные элементы или разделить бронзу на медь и олово? Кажется, что это невозможно, как провернуть фарш назад. Но что говорит наука? Ответ вас удивит: современные технологии дают шанс, хотя цена за это впечатляет. Узнайте, какие методы используются и почему разделение сплавов — это вызов на уровне супергероев.

Металлические сплавы — это привычные материалы, которые мы встречаем повсюду: в столовых приборах, автомобильных деталях или даже в космических кораблях. Но задумывались ли вы когда-нибудь, можно ли разобрать такой сплав на его составляющие? Ответ на этот вопрос непрост, и он лежит на стыке физики, химии и инженерии.

Что такое сплав?

Сплав — это не просто смесь элементов. Это материал, где атомы различных элементов соединены настолько тесно, что создают новую структуру. Например, в стали атомы углерода проникают в решетку железа, формируя твёрдые растворы или химические соединения. Эти связи делают материал прочным, но одновременно практически неразделимым.

Почему сложно разделить сплав?

Когда элементы соединяются в сплаве, они образуют разные структуры:

• Твёрдые растворы — атомы одного элемента внедряются в структуру другого.

• Химические соединения — элементы формируют совершенно новые вещества.

• Фазы внедрения — один элемент буквально "встраивается" в другой.

Все эти структуры связаны на атомном уровне. Разделить их механически невозможно, а многие химические или физические методы требуют сложных технологий.

Какие существуют методы?

Несмотря на сложности, теоретически разделение возможно. Вот несколько методов:

1. Химическое растворение
   Сплав можно растворить в подходящем реагенте и затем выделить компоненты химическими реакциями, осаждением или электролизом.

2. Электролиз
   Используется для выделения металлов из растворов. Например, алюминий получают из оксида алюминия через пропускание электрического тока.

3. Разделение по плотности
   Если сплав расплавить, элементы могут расслаиваться: тяжёлые опустятся вниз, лёгкие останутся наверху. Однако это работает только с гетерогенными сплавами.

4. Масс-спектрометрия
   В лабораториях образцы нагревают до состояния пара, разрушая химические связи, и анализируют их состав. Этот метод подходит для исследований, но не для масштабного разделения.

5. Диффузионные процессы
   При определённых условиях элементы могут перемещаться внутри сплава, но этот процесс занимает десятки или даже сотни лет.

Можно ли это сделать дома?

Нет, разделение сплавов требует оборудования и знаний, доступных только в лабораториях. Даже в промышленности это редко делается, поскольку процесс сложен и экономически невыгоден.

Итог

Разделение сплава на компоненты возможно в теории, но на практике это слишком дорого и трудоёмко. Чаще старые материалы перерабатывают, создавая новые сплавы. Это не только проще, но и экологичнее.

Сплавы — это доказательство того, насколько мощным может быть взаимодействие науки и природы. Даже если их сложно разделить, именно эта прочность делает их такими ценными.

Источник: iXBT Live

Еще больше химических новостей

Кошмар сегодня снился! Как будто я в школе на экзамене по физике. 35 лет прошло, я уже всё забыл напрочь, а тут мне этот экзамен.

Не скажу что я 35 лет назад особо много знал по физике, но хотя бы ориентировался. Попади мне учебник в руки, знал бы что списать. А сейчас дай мне хоть учебник, хоть учебником, ни фига не отдупляюсь!

Помню только закон Архимеда, потому что там про жидкость помещённое в тело. И закон всемирного тяготения - работаю на заводе, хожу без каски, постоянно на башку что-то падает!

И больше я ни в зуб ногой по этой физике. А тут мне во сне этот экзамен!

Мне кажется физика - это одна большая афёра!

Почему бутылку разрывает?! Ведь при охлаждении телА сжимаются. В каком месте нам врут?

И что происходит с водой при 0°С? Она таки замерзает или тает?!

Я с такой физикой дружить отказываюсь!

Куда только Мишустин с Путиным смотрят?

Почему мне во сне энтим экзаменом в харю тычут?!

Рекомендую еще одну классную книгу от физика (Дон Кихота по соционике) Ричарда Фейнмана!

Этот человек участвовал в создании атомной бомбы на Манхэттонском проекте. Вы наверняка видели странного типа, играющего на барабанах, в фильме Оппенгеймер - это он 😀

Был физиком-ядерщиком, химиком, биологом, рисовал, играл на барабанах, взламывал замки, был завсегдатаем стрип-клубов, расследовал дело о крушении ракеты и чего только в этой жизни не делал 😅

Я всегда восхищался такими разносторонними людьми, превращающими свою жизнь в невероятное приключение!

Читать одно удовольствие. Постоянно пребываешь в легком шоке от мыслей "а че так можно было?" 😆 И заряжаешься невероятным позитивом и жизнелюбием от этого человека.

Кто заскучал и кому не хватает радости - крайне рекомендую 👍

В потоке бесконечного количества информации стало сложным выделять то, что по-настоящему интересно. Парадокс в том, что пока вы читаете или смотрите что-то одно, то вы не смотрите другое. Это абсолютно логично. Вот только далеко не факт, что вы выбрали при этом действительно интересный ресурс и не тратите время зря. Попробуем упростить задачу. Предлагаю вашему вниманию подборку качественных научно-популярных Telegram-каналов, посвященных физике и технологиям, которые точно заслуживают вашего внимания.

Изобретатель

Это довольно серьезный канал с не менее серьезным контентом. Задумка автора проекта простая - есть огромное количество методик, которые буквально помогают становиться умнее. Звучит излишне громко, но существуют, например, такие вещи, как Цеттелькастен или особый способ делать заметки, который значительно помогает в любой интеллектуальной работе. Эти методики и рассматривает автор канала. Все подобные вещи выходят в рубрике "теория". Знания помогут всем - от программиста до автора фэнтези.

Ещё на канале разбираются разные примеры из жизни великих ученых, анализируются их изречения и проводятся параллели с некоторыми успехами и их рецептами. Отдельное направление - оценка и обсуждение существующих изобретений. И поверьте, одних только велосипедов было около сотни. И это даже при том, что "велосипед не нужно изобретать".

В общем, канал точно заслуживает вашего внимания.

Ссылка на Изобретателя

Физическое Чтиво

Телеграм отличается тем, что лонгридов там практически нет. Так вот оказывается есть целый канал, который публикует полнотекстовые авторские научно-популярные статьи, в которых рассматриваются самые интересные и популярные вопросы. Обсуждаются границы Вселенной или истинная природа электрического тока.

Тексты написаны понятным любому читателю языком и ориентированы на самые разные группы читателей. Это значит, что даже если вы автор музыки, который никогда не интересовался физикой, но вдруг столкнулся с необходимостью разобраться в специфике колебания струны, то вы легко поймёте суть изложения.

Канал точно интересный, хотя и предполагает не беглый просмотр контента в метро, а полноценное чтение. Наверное это один из первых или единственный канал с полнотекстами, которых многим так не хватает.

Ссылка на Физическое Чтиво

Технарь в картинках

Как полный антипод предыдущим полнотекстам, канал Технарь в картинках ставит своей задачей сделать лёгкий материал, который можно быстро усваивать. Тут размещена целая коллекция gif и анимашек, которые иллюстрируют и объясняют физические процессы. Логика простая - человек читает краткое описание рассматриваемого процесса, изучает анимашку и легко разбирается в обсуждаемом вопросе.

К сожалению, сегодня редко можно именно что посмотреть на такие вещи, как эксперимент с грифелем и электрическим током. Раньше такое показывали на уроках физики и старшее поколение такое видело. Но сейчас увидеть реальную работу процесса практически невозможно. Для того и создан канал Технарь в картинках. Кстати, сейчас там конкурс.

Ссылка на Технаря

Инженерные знания

Это канал большого и интересного проекта. Здесь рассматриваются самые разные проблемы физики, материаловедения и технических наук. В последнее время фокус сместился на обсуждение именно что проблем физики. Например, разбирается специфика теорий Эйнштейна или обсуждается суть кристаллов времени.

Вместе с короткими заметками, автор регулярно публикует научно-популярные ролики и ведёт канал на Ютубе. В видео рассматриваются проблемы пространства-времени или базовые физические сущности. Канал отличается от конкурентов глубиной погружения в изучаемую проблему. Если в большинстве случаев научно-популярные каналы пробегаются по верхушкам и перемешивают всё, что можно (от растений до роботов), то тут концентрация происходит именно на физике, строении материала, формировании полей и прочих интересных вопросах сугубо физического толка.

Из замечаний стоило бы отметить, что канал бы давно было пора переименовать во что-то типа "физических знаний", но ведь есть проблема узнаваемостью со стороны читателей и зрителей.

Ссылка на Инженерные знания

Квантовые миры

Квантовая физика - это область физических чудес. Тут всё наизнанку. Частица может существовать сразу везде, а кот будет и жив, и мёртв. Настолько сильно перевернута классическая и привычная всем логика.

Часто подобные каналы излишне увлекаются описаниями экспериментов, но совершенно не обращают внимания на описание базовой теории. Канал Квантовый миры лишен этой проблемы. Тут автор рассматривает все аспекты квантовой физики и удивляется вместе с нами, рассматривая квантовую суперпозицию или квантовую туннелирование. Материалы ориентированы на читателей всех уровней вне зависимости от их уровня знания вопроса.

Ссылка на Квантовые миры

Что же, очень надеюсь, что этот ТОП позволит выбрать вам действительно интересный канал для чтения и просмотра. Всё это образовательные каналы, которые ориентированы на формирование адекватного физического мышления. Без всяких там ставок на спорт, сплошной рекламы и прочего типичного мусора. Они точно заслуживают вашего внимания! Читайте и становитесь умней. Развлекайтесь познанием.