În procesul de topire orice metal, cu excepția mercurului și parțial a cesiului, rămâne într-o formă lichidă supraîncălzită. În momentul în care este atins punctul de fierbere, începe să aibă loc o transformare activă în interiorul topiturii. Procesul ulterior de topire este însoțit de un fenomen numit monoxid de carbon metalic.
Ce este monoxidul de carbon metalic?
Atunci când metalele sunt încălzite în cuptoare aprinse, acestea sunt inundate cu gaze fierbinți saturate cu oxigen și vapori de apă. În același timp, oxigenul produce calcar, adică oxid de fier. Acesta se formează atât în timpul șederii metalului în cuptor, cât și în momentul alimentării ciocanului, în timpul forjării și răcirii, deoarece aerul, acționând asupra produselor metalice înroșite, produce oxidarea viguroasă a acestora. Prin urmare, este necesar să se alimenteze cât mai rapid ciocănelele din cuptoarele cu flacără cu ciocanul, recurgându-se la utilizarea unor mici mecanisme speciale.
Pierderea de metal datorată oxidării se numește monoxid de carbon. Acest indicator se calculează ca procent raportat la masa de metal coborâtă în cuptor. La temperaturi de încălzire mai ridicate (peste 1000 grade Celsius), pierderea de monoxid de carbon ajunge până la 3% pentru o încălzire. Luând în considerare faptul că din momentul topirii și până la primirea pieselor finite fierul este încălzit de mai multe ori, motivele pentru combaterea acestui fenomen în turnare sunt clare.
Monoxidul de carbon metalic din cuptoarele de ardere este influențat de mai mulți factori:
- compoziția atmosferei gazoase;
- temperatura și durata încălzirii;
- relația dintre suprafața, masa și compoziția chimică a metalului care se încălzește.
Cât pierde în masă cuprul și aurul în timpul arderii?
Luați în considerare cât de mult cupru pierde în greutate în timpul arderii. Monoxidul de carbon metalic, inclusiv topirea, constă din pierderi:
- ca urmare a evaporării;
- datorită reacției cu atmosfera și formării de compuși insolubili, unde oxizii joacă un rol important;
- datorită impregnării căptușelii cuptorului și reacției cu aceasta.
În practică, monoxidul de carbon din cupru se calculează prin diferența dintre volumul care este introdus în cuptor și cantitatea care este produsă sub formă de lingouri, stropi de metal și reziduuri de deversare. Dacă stropii și resturile metalice nu sunt colectate cu atenție, cantitatea de monoxid de carbon din cupru sau din alte materii prime poate fi mai mare decât este în realitate.
În plus, atunci când cuprul este topit în cuptoare într-o baie cu o suprafață liberă mare, monoxidul de carbon crește. La topirea în creuzet, acesta este egal cu 0,2 — 0,3 la sută, iar în cuptoarele de reflecție ajunge la 0,5 — 0,7 la sută.
Există, de asemenea, monoxidul de carbon al aurului în timpul refulării. De exemplu, în timpul fabricării unei verighete există o pierdere de metal prețios de 4% din masa inițială (aproximativ 40 miligrame pentru fiecare gram). Pierderea de aur în timpul fabricării cerceilor și a lanțurilor este și mai mare.
Procesul de topire a bijuteriilor din aur este foarte simplu. Materia primă este curățată în prealabil și apoi plasată într-un recipient special în care materialul este încălzit cu ajutorul unui arzător cu gaz.
Ugarul sau pierderea aurului în timpul topirii este o pierdere irecuperabilă, deoarece capturarea metalului prețios din starea de vapori este rar utilizată, dar este posibilă.
