تمرین خود را بیازمایید شیمی دهم صفحه 60
یکی از کاربردهای آرگون ایجاد محیط بیاثر هنگام جوشکاری است. به نظر شما این روش بر استحکام و طول عمر فلز جوشکاری شده چه تأثیری خواهد داشت؟ توضیح دهید.
پاسخ و توضیح تمرین خود را بیازمایید صفحه 60 شیمی دهم
این تمرین به شما اهمیت **گازهای نجیب** (مانند آرگون، $\mathbf{Ar}$) در فرآیندهای صنعتی و جلوگیری از واکنشهای ناخواسته را نشان میدهد. 🛡️
---
## تأثیر آرگون بر استحکام و طول عمر فلز جوشکاری شده
**پاسخ کوتاه:** استفاده از $\mathbf{Ar}$ باعث **افزایش قابل توجه استحکام و طول عمر** فلز جوشکاری شده میشود.
**توضیح مکانیسم:**
1. **جلوگیری از واکنش با اکسیژن و نیتروژن:** جوشکاری در دمای بسیار بالا (چند هزار درجهی سلسیوس) انجام میشود. در این دما، فلز مذاب ($athbf{\text{مانند آهن، آلومینیم، یا فولاد}}$) بسیار فعال میشود و به شدت با $\mathbf{\text{اکسیژن}}$ ($athbf{O_2}$) و $\mathbf{\text{نیتروژن}}$ ($athbf{N_2}$) موجود در هوا واکنش میدهد.
$$\mathbf{Fe} \text{ (مذاب)} + \mathbf{O_2} \longrightarrow \mathbf{FeO} \text{ (ناخالصی اکسیدی)}$$
$$\mathbf{Fe} \text{ (مذاب)} + \mathbf{N_2} \longrightarrow \mathbf{FeN} \text{ (ناخالصی نیتریدی)}$$
2. **ایجاد ناخالصی و تضعیف:** اکسیدها و نیتریدهای تشکیل شده، **ناخالصیهای شکننده** هستند. ترکیب شدن این ناخالصیها با جوش، ساختار بلوری فلز را به هم زده و باعث میشود منطقهی جوش داده شده **ترد و ضعیف** شود.
3. **نقش آرگون ($athbf{Ar}$):** آرگون یک **گاز نجیب** است (گروه 18) و $\mathbf{\text{از نظر شیمیایی کاملاً بیاثر}}$ است و با هیچ فلزی واکنش نمیدهد. با دمیدن گاز $\mathbf{Ar}$ در اطراف منطقهی جوش، یک **«سپر گازی»** تشکیل میشود که اکسیژن و نیتروژن هوا را **جایگزین** میکند و از تماس آنها با فلز مذاب جلوگیری میکند.
**نتیجه نهایی:** عدم تشکیل ناخالصیهای اکسیدی و نیتریدی باعث میشود که $\mathbf{\text{جوش تمیز، همگن و بدون عیب}}$ باشد، در نتیجه:
* **استحکام:** $\mathbf{\text{افزایش}}$ مییابد (زیرا هیچ نقطهی ضعفی در ساختار فلز ایجاد نشده است).
* **طول عمر:** $\mathbf{\text{افزایش}}$ مییابد (زیرا فلز کمتر مستعد خوردگی و ترک خوردگی خواهد بود). 🛠️
فاطمه
1403/02/30
عالی بود مرسی