Как отличить латунь от бронзы — определение основных медных сплавов

Визуальное определение

При большом содержании цинка или олова медные сплавы довольно просто отличить по цвету. У латуни цветовой оттенок из-за присутствия цинка смещается от розово-красного медного в сторону золотисто-желтых тонов и чисто золотого.

Бронза с высоким количеством олова приобретает светлый серебристый цвет, а при малом количестве легирующей добавки остается ближе к меди с ее красными тонами. Но визуальное сравнение латуни и бронзы практически невозможно при количестве примесей в пределах 15-35%. При таком составе цветовые оттенки обоих сплавов полностью идентичны.

На практике соединения с высоким содержанием добавок встречаются довольно редко. Поэтому можно говорить о том, что латунь имеет золотисто-желтый оттенок, а бронза красноватый, или сплавы очень схожи между собой.

Как отличить медь на глаз

Визуальное исследование цветного металла или сплава не является самым эффективным методом идентификации меди. Его достаточно, чтобы отличить медь от алюминия, никеля и цинка.

Естественный цвет меди красно-розовый, без искажений его несложно определить при естественном освещении. Это важно учесть, поскольку искусственный свет может придать металлу желтовато-зеленый тон.

При визуальном исследовании необходимо снять с металла окись. Сделать это несложно, обработав поверхность изделия при помощи напильника или выполнив спил.

На глаз сложно отличить медь от бронзы и латуни, а также от омедненного алюминия. В приемных пунктах медь оценивают дороже бронзы, алюминия и латуни. По этой причине необходимо уметь точно определить этот цветной металл различными способами.

Воздействие высоких температур

Нагрев до 600˚C позволяет определить вид медного сплава. Входящие в его состав легирующие примеси реагируют на высокую температуру по-разному. Бронза просто нагревается, а при попытке согнуть ее образец, скорее всего, сломается. У латуни окисление цинка при нагреве вызывает появление белого налета на поверхности. Металл становится более пластичным и при деформации не ломается.

Для проведения такого теста необходима достаточно мощная газовая горелка, поскольку пламени газовой плиты, а тем более зажигалки будет недостаточно.

Проверка магнитом

За магнитные свойства предметов отвечают электромагнитные волны, которые излучает вещество. При взаимодействии с магнитом часть металлов притягивается, а часть не реагирует, поскольку нет электромагнитного излучения. К таковым относится и купрум. Этот металл является диамагнетиком, а потому на магнит реагировать не будет. Более того, поле меди отталкивается от магнита. Это уникальное свойство обусловило применение металла в электротехнических изделиях, поскольку он под воздействием тока создает необходимое поле для движения электронных частиц. Если к образцу притягивается магнит, значит, это сплав, в котором необходимого металла не больше половины.

Мнение эксперта

Сидоренко Александр

Оценщик антиквариата, нумизмат

Но иногда встречаются образцы, которые также не имеют магнетических свойств, хотя и состоят не из чистой меди. Это случается, если под медным покрытием находится алюминий. Он также является диамагнетиком, поэтому изделия из алюминия притягиваться к магниту не будут.

Предмет из чистого купрума со временем может начать магнититься в том случае, если окислится. В итоге на поверхности создается пленка, которая обладает высокими ферромагнитными свойствами.

Использование химических реагентов

Применение любых реактивов это достаточно эффективный, но разрушающий способ определения вида медного сплава. Его проводят в несколько этапов:

с поверхности образца необходимо снять стружку или отделить небольшой по толщине кусочек;
приготовить раствор азотной кислоты (HNO3) в соотношении с водой 1:1;
поместить подготовленную стружку в реагент;
нагреть емкость с кислотным раствором до температуры кипения и поддерживать его до полного растворения стружки.

Наличие латуни оставит раствор прозрачным без изменения цвета.
Бронза дает осадок белого цвета в результате реакции олова на кислоту.

Общая информация

Медь (купрум) — металл, имеет золотисто-красноватый цвет и отличается высокой теплопроводностью и электропроводностью. Еще одним отличительным качеством элемента считается его высокая пластичность. Самородками встречается в природе все реже, добывается чаще всего из руды.

Медь магнитится или нет?

При выяснении подлинности и чистоты образца можно обратиться к эксперту, но определение химического элемента в лабораторных условиях достаточно дорого. Поэтому нужно ориентироваться на несколько домашних способов.

В первую очередь присматриваемся к цвету изделия. Поскольку этот элемент имеет свойство окисляться, необходимо оценивать срез или спил предмета. Для точности возьмите образец, будете цвет сравнивать. Он должен быть золотисто-красноватым. Похожие цветовые гаммы имеет золото, а также осмий и цезий.

Если медную проволоку поджечь, то она не будет гореть, а сначала потеряет блеск, а затем изменит цвет до темного.

Можно воздействовать на образец азотной кислотой — он должен приобрести зеленовато-голубой оттенок.

Определение физической плотности сплава

Различие удельного веса латуни и бронзы отличается немного, а в определенном диапазоне значений даже полностью совпадает. В зависимости от количественного содержания легирующей добавки плотность соединений составляет:

латунь 8,4 — 8,7 г/см3;
бронза 7,4 — 8,9 г/см3;

Из этих показателей видно, что определение отношения веса образца к его объему позволяет определить только бронзу с высоким содержанием легкого олова. Другие марки этих сплавов могут иметь одинаковую плотность.

Определение по цвету

Самостоятельно определить, медное изделие или латунное, проще всего по его цвету. Для точности рекомендуется тщательно очистить поверхность металла от грязи и оксидной пленки. Как уже было сказано ранее – медь имеет красноватый оттенок, иногда коричневатый или розовый.

Если исследуемое изделие имеет желтоватый цвет, напоминает золото, то перед нами, скорее всего, латунь. И чем больше выражена желтизна, тем большая доля цинка имеется в сплаве.

По цвету можно определить металл методом сравнения с заведомо известным изделием. В быту в качестве медного образца можно использовать электропровод, очищенный от изоляции и защитного лака. Латунь можно увидеть на вилках электроприборов – из этого сплава делаются их штыри.

Запасы, добыча

Разведанных мировых запасов медных руд – миллиарды тонн. Ученые надеются, что земные недра таят в себе еще 3 млрд т. Самые богатые рудники – Чукикамата и Эль-Теньенте – находятся в Чили, крупнейшем производителе меди (в 2022 г. 27% мирового производства).

Крупные месторождения найдены в США, Канаде, Иране, Казахстане, на юге Африки. В России сосредоточено 3% мировых запасов. Залежи меди найдены на Урале, в Забайкалье, Красноярском крае.

Желательно, чтобы руда содержала не менее 0,5-1% чистой меди. Добывают ее в шахтах и открытым способом (для залежей, расположенных на глубине 400-500 м). Мировая добыча в 2022 г. составила 20,6 млн т, из них четверть – чилийского происхождения.

Как определить медный провод или алюминиевый

Преимущества кабеля из меди. Почему многие отдают предпочтение кабелю с медной «начинкой»?

Медный кабель имеет лучшую проводимость по сравнению с алюминиевым. При такой же площади поперечного сечения жилы кабеля, медь может выдержать нагрузки значительно больше, чем алюминий.

Например, при площади сечения 10 мм2, алюминиевая жила может вынести электрический ток до 50А, а медная жила того же сечения выдерживает ток до 70А.

То есть, если требуется заменить алюминиевый кабель по уже готовой магистрали и толщина кабеля ограничена, а предположительная нагрузка возросла, то прокладка медного кабеля вместо алюминиевого позволит, при тех же размерах кабеля, увеличить допустимую нагрузку.

Медный кабель по сравнению с алюминиевым имеет большую химическую стойкость. Медь относится к благородным (инертным) металлам и не вступает в химическую реакцию с большинством веществ. А алюминий подвергается химическому воздействию, вследствие чего разрушается.

Медный кабель имеет большую механическую прочность по сравнению с алюминиевым. Это можно наблюдать в местах присоединения алюминиевого кабеля в домашней проводке. В районе клемм, алюминиевая жила всегда очень примята и часто разрушена, что с медной жилой никогда не происходит.

Преимущества алюминиевого кабеля.

Алюминиевый кабель подходит для временной проводки. Благодаря его небольшой стоимости (небольшая стоимость – это минимум в три раза дешевле кабеля из меди), на этом виде кабеля можно значительно сэкономить.

Прежде всего, он, конечно, легкий. Это бесспорное преимущество: ведь удобнее раскатывать бухту или катушку с легким кабелем, а если речь идет о монтаже ЛЭП, то легкость и вовсе становится ценнейшим качеством.

Но по мимо плюсов так же есть и минусы алюминиевого кабеля.

Алюминий как проводник, по сравнению с медью имеет более высокое удельное электрическое сопротивление — 0,0271 Ом х кв. мм/м против 0,0175 Ом х кв. мм/м. Разница почти в два раза!

Именно высокое удельное сопротивление и сводит на нет преимущество легкости алюминия. Получается, что для того, чтобы обеспечить одну и ту же проводимость, придется взять намного более мощный, а, значит, и тяжелый алюминиевый проводник, чем если бы мы использовали медь.

Все прекрасно знают, что алюминий – стойкий к коррозии металл. Но из курса химии известно, что это не совсем так. Сам алюминий окисляется на воздухе очень быстро. А вот образовавшаяся тонкая пленка окисла и предохраняет его от дальнейшего химического разрушения.

Но у защитной пленки уже немного другие свойства, нежели у самого металла. В частности, проводник из нее уже совсем не такой хороший. Это значит, что в месте электрического контакта с пленкой из окисла алюминия может образоваться повышенное переходное сопротивление. А это приводит к нагреву контакта, который в свою очередь приводит к еще большему увеличению электрического сопротивления.

Вот такой замкнутый круг. Итогом становится расплавление контактов, обрыв цепи или ненадежное электроснабжение.

Проблемный контакт приходится искать, подтягивать его, или менять зажимы, а подвергнутый длительному нагреву алюминий, и без того не обладающий особой пластичностью, может обломиться от любого неосторожного движения. Тогда и вовсе потребуется замена кабеля, которая технологически даже не всегда и возможна.

Однако применение того или иного кабеля зависит также и от того, для каких целей его применяют. Каждый электроприбор обладает своей мощностью, от которой будет напрямую зависеть сечение кабеля, а значит – и его начинка.

В аббревиатуре кабеля, для обозначения алюминиевой жилы, в начале стоит буква А. То есть уже к знакомым нам линейками добавляется А, и получается соответсвенно АВВГ , АВВГнг , АВВГнг(А)-LS , АВБбШв , АВБШв .

Если вы определились с типом кабеля, который подходит именно вам, обязательно убедитесь в качестве товара перед совершением покупки. Кабель из любого метала должен храниться в соответствующих условиях и иметь всю необходимую техническую документацию.

Преимущества проводки из алюминия

Тот факт, что именно алюминий, не являясь эталоном применительно к электропроводке предпочтителен в ее качестве в жилых домах, обусловлен именно его преимуществами перед другими металлами.

Определение при помощи химии

Этот способ относится к самым простым и доступным, и одновременно является достаточно точным. Для определения состава металла понадобится раствор соляной кислоты. Такие жидкости часто используются для очистки контактов при пайке в радиоэлектронике. Соответственно, кислоту можно купить в любом радиомагазине. И стоит она недорого.

Если не вдаваться в подробности и не прибегать к химическим формулам, то суть проверки заключается в следующем. На поверхность исследуемого металла необходимо нанести несколько капель кислоты. Если это медь, то она просто очистится и приобретет свой натуральный красноватый или розоватый оттенок. Если же перед нами латунь, то на ее поверхности будет проходить химическая реакция с выделением белого вещества – оксида цинка.

Интересные факты

Так как применение меди очень широкое, соответственно и интересных фактов связанных с медью достаточно. Стоит начать с того, что цена на чистую медь на мировом рынке не такая уж и маленькая. В 2014 году 1 тонна меди на мировом рынке оценивалась в 7000 американских долларов. В связи с такой высокой ценой увеличилось количество краж медных предметов. Например в Германии железнодорожная кампания Deutsche Bahn AG понесла убытков на 14 миллионов евро из-за воровства медных заземляющих железнодорожных кабелей.

Еще одним интересным моментом является то, что первые изобретенные человеком зеркала изготавливались именно из меди. Медь натиралась(полировалась) до такой степени, пока не было видно отбражение на поверхности меди. Так же в области применения стоит отметить, что большая часть монет произведенных по всему миру содержит в своем составе медь. Еще одним интересным фактом является то, что медь как железо и алюминий могут подвергаться вторичной переработке без потери своих свойств.

Так же можно отметить и биологическую составляющую меди. В больших количествах она является токсичной, а в малых — неотъемлемая часть существования организма человека. В различных состояниях в человеческом организме содержится около 150 мг меди. Суточная доза потребления меди является нормальной для человека весом 75 кг равной 2 мг.

Применение меди

Благодаря ценным качествам медь и медные сплавы используются в электротехнической и электромашиностроительной отрасли, в радиоэлектронике и приборостроении. Существуют сплавы меди с такими металлами, как цинк, олово, алюминий, никель, титан, серебро, золото. Реже применяются сплавы с неметаллами: фосфором, серой, кислородом. Выделяют две группы медных сплавов: латуни (сплавы с цинком) и бронзы (сплавы с другими элементами).

Медь обладает высокой экологичностью, что допускает её использование в строительстве жилых домов. К примеру, медная кровля за счёт антикоррозионных свойств, может прослужить больше ста лет без специального ухода и покраски.

Медь в сплавах с золотом используется в ювелирном деле. Такой сплав увеличивает прочность изделия, повышает стойкость к деформированию и истиранию.

Для соединений меди характерна высокая биологическая активность. В растениях медь принимает участие в синтезе хлорофилла. Поэтому её можно увидеть в составе минеральных удобрений. Недостаток меди в организме человека может вызвать ухудшение состава крови. Она есть в составе многих продуктов питания. К примеру, этот металл содержится в молоке. Однако важно помнить, что избыток соединений меди может вызвать отравление. Именно поэтому нельзя готовить пищу в медной посуде. Во время кипячения в пищу может попасть большое количество меди. Если же посуда внутри покрыта слоем олова, то опасности отравления нет.

В медицине медь используют, как антисептическое и вяжущее средство. Она является компонентом глазных капель от конъюнктивита и растворов от ожогов.