Rok III
ZESPÓŁ NR 4
Przygotowujemy 3 próbki, każda po 5g aby uzyskać kamień o składzie:
Nr próbki
Cu [%]
Fe [%]
S [%]
1
25
43
32
2
14
59
27
3
77
11,5
Przygotowane próbki umieszczamy w tyglach i wkładamy do pieca na 45 minut.
· Pierwsza próbka
mCu = 25%*5g = 1,25g
mFe = 43%*5g = 2,15g
mS = 32%*5g = 1,6g
Cu2S
2*63,5g – 32g
1,25g - msiarki
msiarki = 0,31g
mCu2S = msiarki + mCu = 1,56g
FeS
56g – 32g
2,15g - msiarki
msiarki = 1,23g
mFeS = msiarki + mFe = 3,38g
· Druga próbka
mCu = 14%*5g = 0,7g
mFe = 59%*5g = 2,95g
mS = 27%*5g = 1,35g
0,7g - msiarki
msiarki = 0,18g
mCu2S = msiarki + mCu = 0,88g
msiarki = 1,35g – 0,18g = 1,17g
mFe – 1,17g
mFe = 2,05g
mFeS = msiarki + mFe = 3,22g
mFe = 2,95g – 2,05 = 0,9g
· Trzecia próbka
mCu = 77%*5g = 3,85g
mFe = 11,5%*5g = 0,575g
mS = 11,5%*5g = 0,575g
0,575g - msiarki
msiarki = 0,33g
mFeS = msiarki + mFe = 0,905g
msiarki = 0,575g – 0,33g = 0,245g
mCu – 0,245g
mCu = 0,97g
mCu2S = msiarki + mCu = 1,215g
mCu = 3,95g – 0,97g = 2,88g
Po wyjęciu próbek z pieca przeprowadzamy wykonujemy szlify i obserwujemy je pod mikroskopem.
W pierwszej próbce możemy zaobserwować mieszaninę eutektykę Cu4FeS3.08+FeS (drobna mieszanina lekko niebieskich kryształów). Druga próbka z dużą zawartością żelaza zawiera ciemne, małe fragmenty nadmiaru żelaza. Przy próbce o zawartości 77% Cu podczas topienia wystąpił podział na dwie fazy ciekłe: kamień miedziowy i miedź.
Wnioski
Znając budowę układu potrójnego Cu-Fe-S możemy ustalić skład kamienia (znając skład wsadu) lub odwrotnie, skład kamienia posługując się znanym składem wsadu.
Aby otrzymać czysty kamień miedziowy skład ustalamy z lini układu pseudopodwójnego Cu2S-FeS. Jeżeli zejdziemy poniżej tej prostej tj. zwiększymy zawartość miedzi w kamieniu miedziowym powyżej ok. 75% znajdziemy się w obszarze, w którym nastąpi podział na dwie fazy ciekłe: kamień miedziowy i miedź. Natomiast jeżeli zwiększymy zawartość żelaza w kamieniu miedziowym powyżej ok. 60% znajdziemy się w obszarze, w który nastąpi podział na dwie fazy ciekłe: kamień miedziowy i żelazo.
cycu83