Металлосвязь измерение: Металлосвязь, измерение, сопротивление, замеры, протокол измерения металолосвязи

Содержание

Металлосвязь, измерение, сопротивление, замеры, протокол измерения металолосвязи

Главная / Металлосвязь

Качественная связь между заземляемым объектом и заземлителем измеряется особой величиной — металлосвязью.

Отсутствие металлосвязи может быть вызвано дефектами, связанными с коррозией металла, неисправностью связи между «заземлителем» и объектом при высокой разности потенциалов в сети, неправильно выполненным монтажом при ремонтно-строительных работах.
Данные аспекты могут привести не только к поломке оборудования, но и смертельному исходу человеческой жизни.

Проверка наличия цепи между заземленными установками и элементами заземленной установки или проверка наличия металлосвязи входит в тех. отчет по электроизмерениям.

Проверка на металлосвязь нужна для:

  • определения непрерывности и целостности проводников от шины заземления до объекта заземления и проводников, которые потенциалы выравнивают;
  • проверки изоляционного состояния проводников;
  • определения отсутствия или наличия напряжения на частях установки, где происходило заземление.

Для того, чтобы металлосвязь замерить, необходимо воспользоваться помощью высококвалифицированных сертифицированных специалистов электролаборатории, которые имеют опыт работы в данной сфере.

Как осуществляется проверка на металлосвязь.

Внешний осмотр необходим для проверки электрических соединений. Сварочные соединения проверяются по средствам измерения сопротивления цепочки.
Удары молотком необходимы для оценки механической надёжности сварочного соединения.
Необходимо провести замеры сопротивления. Сопротивление в цепи защитных проводников,не должно превышать расчетное в 1,2 р
А сопротивление контакта проводников заземления не более 0,05 Ом.

Осуществление необходимых мероприятий по нахождению и тестированию на нарушения цельности и прочие неисправности, специалисты электролаборатории в первую очередь проводят внешний визуальный осмотр заземленных и заземляющих элементов конструкции, которые находятся в пределах видимости.


Правила проверки металлосвязи регламентированы в нормативных документах, типа ПУЭ. Согласно данным правилам для обеспечения целостности, качественности и непрерывности электроцепи, необходимо обеспечить долговечное и устойчивое присоединение не только проводников для защиты, но и прочих существующих проводников.

Согласно тем же правилам, стальные проводники должны соединяться между собой методом горячей сварки, в случае применения других способов, должны соблюдаться следующие правила – допускается только в наружных помещения и электроустановках, которые не подвергаются воздействиям агрессивной среды.

При применении болтовых соединений необходимо убедиться в их надежности, для этого нужно смонтировать таким образом, чтобы не было места ослаблению в дальнейшем.
Все участки цепи, на которых применяются те или иные соединения, должны находиться в свободном доступе, это необходимо для производства в дальнейшем осмотров, проверок и измерений. Исключения составляют случаи использования специальных соединений, в которых применяется компаунд (полимерная смола, имеющая термопластичные и термоактивные свойства, эластомерные материалы с различными компонентами, которые затвердевают в обычных условиях и являются также материалом для электротехнической изоляции).

Помимо вышеуказанных материалов, существуют также соединения спрессованные и спаянные, смонтированные при помощи различных приборов, применяются для соединений во всевозможных соединениях систем обогрева (теплые полы, подогрев грунта и прочее).
ПУЭ регламентируют также сварочные и болтовые соединения к незакрытым участкам нулевых проводников и , служащих для выравнивания потенциалов.

Встречаются также гибкие проводники, они нужны в электроустановках, которые часто разбираются и находятся под влиянием сильных вибраций при работе.
Измерение металлосвязи производится одним из самых распространенных методов, для этого прибор подсоединяется к заземлению при помощи одного из выводов аппарата, другой его вывод подсоединяется к одной точке опоры. Между двумя этими выводами подключается источник напряжения. При включении устройства между точками по цепи заземления проходит электрический ток, который подвергается распределения в зависимости от удаления от источника тока. Концы заземления должны иметь минимальные значения тока, а центр максимальные.
Замер металлосвязи является одним из важнейших видов измерений, которые проводит электролаборатория.

Измерение металлосвязи.

Как известно, сотрудники электролаборатории называют металлосвязью существование линии ряда меж эл.установками, имеющими заземление и отдельными частями устанвки, которая заземлена, а вот измерение существующей цепи называют проверкой (диагностикой) металлосвязи. Вся суть в замерах сопротивлений переходов на участках присоединений заземляемых частей и проводников.

Для осуществления необходимых измерений оычно используются приборы, металлосвязь измеряется с помощью малых сопротивлений, прибор должен обладать нужной чувствительностью, оптимально он должен без проблем производить замеры значений от 0,01 Ом.

По каким причинам происходит повышение переходного сопротивления?
Соединение контактов – это две металлические плоскости, надежно соединенные друг с другом. При соединениях нет возможности избежать неровности и шероховатости, даже если обе плоскости идеально отшлифованы и отполированы. Плоскость, на которой они соединяются, обозначаются нескольким точками, число этих точек бывает разным, в зависимости силы, примененной при соединении, формы плоскостей, их температуры и др.

Соединение на болтах имеет ряд недостатков, главным из которых является постепенное ослабление соединения контактов, вызванное различными факторами (вибрирует, ржавеет и другие факторы).

Из-за этого происходит ослабление контактов, а значит уменьшается участок соприкосновения двух плоскостей и увеличивается траверсное сопротивление. Поэтому необходимо периодически подтягивать такие участки.
Переходное сопротивление может расти и из-за постепенного окисления металлических поверхностей, потому что пленка окиси металлов обладает большим электросопротивлением.

Не рекомендуется также соединения разных металлов между собой, например пленка окиси появляется скорее, чем при тех же условиях на меди.

Любые повреждения целостности, а значит прерывание заземления, увеличение траверсного сопротивления и др. приводят к серьезным последствиям, таким как полная неисправность различной аппаратуры, пожары, потери электроэнергии из-за происходящей утечки, а также опасность для здоровья человека.

Проверка связи металлов и поражение эл.током.
Как всем известно, если человек возьмется за 2 вывода, которые обладают различными электрическими зарядами, то человеческое тело становится проводником, т.е электрический ток будет протекать от вывода с высокими значениями к выводу с низкими. Можно рассмотреть распространенный пример, нарушение целостности изоляции кабеля с последующим пробоем на корпус электрооборудования. Что произойдет?

Если корпус оборудования не имеет заземления и нет автомата или любого другого защитного прибора, то о произошедшем пробое будет понятно в самый последний момент, когда человек тронет прибор и любой заземлитель. Все этозакончиться весьма печально.
В случае если корпус имеет заземление, а устройство защиты отсутствует, решающую роль играет переходное сопротивление, если оно имеет небольшое значение, то величина тока КЗ будет гораздо выше предела параметров работы автомата, реле разомкнет цепь.

Если взять электросхему с автоматом на 32А, а сопротивление перехода имеет значение 15 Ом, то ток утечки составит 28А. Так как ток утечки меньше порога срабатывания УЗО, то естественно автомат не разомкнет цепь, а пробой также будет присутствовать на корпусе. Контактные соединения будут сильно нагреваться, а электросчетчик будет отсчитывать круги кВт/ч, которые уходят в виде тока утечки в землю. Все это будет происходить пока на бьющий током прибор или специфический запах гари кто то не заметит.
При отсутствии заземления корпуса и присутствии защиты, то по идее оно должно сработать, если произойдет утечка электрического тока. При таком развитии ситуации, человек, дотронувшийся до электроприбора, будет подвержен воздействию на доли секунды электрическому току, который не представит серьезной опасности для организма, так как УЗО вовремя произведет отключение.
Самый идеальный вариант – это заземленный прибор и подключенный автоматический выключатель. В таком случае при пробое на корпус, устройство защиты мгновенно разомкнет цепь питания, представляющую опасность.
Из всего этого можно сделать вывод, что надежная металлосвязь и периодическая проверка всех соединений контактов могут предотвратить поражение человека электрическим током.

Какую роль играет металлосвязь в экономии электроэнергии.

Электротравматизм является не одним фактором риска при увеличении переходного сопротивления. Немаловажной проблемой является утечка лектроэнергии. Для наглядности можно взять вышеописанный пример с утечкой тока 28А. Величину мощности можно узнать по формуле:
Pп = Uф х Iу = 220 х 28 = 6160 Вт
Согласно этой формуле. За каждый час в землю будет уходить более 6 кВт электроэнергии, если умножить на 24 часа, то получится больше 140 кВт в сутки.
Конечно, 18 Ом это довольно преувеличенное значение, мы его взяли лишь для наглядности примера. В реальности значение таких сопротивлений в разы меньше, но есть одно но, в сооружениях есть множество коммуникаций с огромным количеством подсоединенных выводов и в принципе потери тока присутствуют. Для того чтобы диагностировать все существующие сопротивления эл.установок потребуется довольно много времени.

Поэтому чаще всего траверсные сопротивления замеряют с помощью микроомметра, прочие соединения контактов осматриваются с помощью специальных приборов, например тепловизор.
Как правило, сопротивление цепи преобразует энергию электричества в энергию тепловую, поэтому контакты сильно нагреваются и появляется специфический запах.

Металлосвязь и влияние на противопожарную охрану.
Противопожарная охрана в электроустановках представляет собой систематическую проверку всех соединений на прочность. При возникновении большого сопротивления контактные выводы начинают нагреваться, нагревается изоляция и другие легкоплавкие материалы, и при продолжительном увеличении нагрева контактов происходит возникновение очага пожара.
Для своевременного выявления ненадёжных соединений применяется регулярная проверка значения металлосвязи при помощи тепловизора, так как используя данный прибор можно гораздо проще и быстрее выявить даже небольшой нагрев соединений и своевременно устранить причины (ослабленные болтовые соединения, скопление пыли, грязи, коррозия).
Итоги замеров.
Для записи замеров используется специальный документ — протокол измерений металлосвязи.
В нем указываются название и геоданные исследуемой электроустановки, число частей, проверенных и самую высокую величину сопротивления. В случае наличии выявленного оборудования без заземления или выявленных отклонений в полученных итогах, то такие данные также указываются в протоколе.
Выводы.

В заключении подведем итог. Если электроустановка имеет схему в виде TN-C, в этой ситуации элементы установки, которые не подвержены прохождению тока, должны обладать своим заземлением.
КЛ объединенные в комплекс (кроме осветительных) должны оснащаться помимо автоматов еще и устройствами защитного отключения, так как они более чувствительны.
Необходимо своевременно и регулярно проверять все контакты соединенные и прочие элементы, не проводящие эл.ток. Когда проводится диагностика, то проводится и определение величины существующего сопротивления на переходе и оно должно быть не больше 0,01Ом.
Если в ходе проверки были обнаружены части, не имеющие заземления, нужно сразу же подключить их к проводнику выравнивания значений заряда. Если при замерах сопротивления были выявлены завышенные значения сопротивления, необходимо устранить причину (очистить, болтовые затянуть).
Своевременная проверка и нахождение сопротивления позволит избежать серьезных последствий, которые будут найдены в виде отклонений на самом раннем этапе нагрева.
В заключении отметим, в каждом виде электроустановки присутствует множество контактов и выводов соединенных между собой, не относящихся к заземленной линии, и они тоже могут вызвать пожар или поражения током.

Проведение регулярной диагностики с применением специального оборудования, поможет найти контакты, которые начали греться.

Проверка металлосвязи | Измерение сопротивления металлосвязи в электроустановках

Испытание металлосвязи – это комплекс работ, при которых проверяется наличие непрерывной цепи между заземляемыми элементами и заземлителями электроустановок. Такие работы необходимо выполнять на всех предприятиях и учреждениях, имеющих электрооборудование, в т. ч. после его ремонта, переоснащения или проведения монтажа. Проводятся проверки с четкой периодичностью, указываемой в НТД, паспортах на оборудование и протоколах периодических испытаний.

Качественная и своевременная проверка характеристик заземляющих устройств позволяет выяснить качество их исполнения и текущее состояние, от которого зависит надежность аппаратов защиты и безопасность использования электрооборудования. Неполадки металлосвязи возникают из-за нарушения правил монтажа электрооборудования, коррозии, разрывов и других повреждений. При коротком замыкании нарушения цепи между заземляющими и заземляемыми элементами приводят к появлению в сети значительной разности потенциалов. В результате возникает риск поломки электрооборудования и опасность для жизни людей.

 

Объем работ при испытании металлосвязи

Проверка металлосвязи в электроустановках включает в себя следующие этапы:

  1. Контроль целостности и неразрывности защитных проводников (созданных из металла электротехнических труб, кабельных оболочек) на промежутке от объекта проверки до заземляющего устройства. В пределах досягаемости – осмотр элементов заземлителя. Проверка надежности сварочных соединений – измерения цепи после мощных ударов молотком.
  2. Замер сопротивления проверяемого участка защитной цепи. Измерение выполняется между проводящим участком и ближайшей к ней точкой основного проводника. Максимально допустимая величина – 0,05 Ом.
  3. Замеры напряжения на заземленном корпусе испытываемого электрооборудования (если оно рабочее) или подтверждение отсутствия напряжения.

После выполнения проверочных работ заказчику предоставляется протокол измерения металлосвязи, в котором указываются результаты проведенной проверки. По ним составляется заключение о состоянии контактов с заземлением и даются рекомендации по выполнению ремонтных работ.

 

Преимущества сотрудничества с «ПрофЭнергией»

Поручите измерение сопротивления металлосвязи специалистам нашего инженерного центра. Мы тщательно проверим состояние заземляющих устройств на вашем объекте и предоставим необходимую документацию. Заказанные у нас электротехнические работы выполняет опытный персонал с группой допуска не ниже IV, руководствуясь требованиями НТД.

Измерения выполняются при помощи высокоточных приборов. Наша электролаборатория имеет все необходимое оборудование для качественного выполнения предлагаемых услуг. Если вы заинтересованы в высоком уровне и точности выполнения электроизмерений, обращайтесь к нам. Цены на наши услуги объективны и формируются с учетом масштабов и степени сложности заказываемых работ.

Наши преимущества

 

Лицензия РосТехНадзора №5742

Лицензируемая организация ООО Инженерный центр ”ПрофЭнергия” гарантирует точность, объективность и достоверность результатов.

 

Поверенные приборы и оборудование (СП №0889514)

Проверенные приборы и оборудование (СП №0889514): В нашей кампании используется только качественные приборы и оборудование.

 

Бесплатный выезд на объект и расчет сметы

Бесплатный выезд на объект и расчет сметы: Наши специалисты бесплатно приедут на объект и рассчитают стоимость.

 

На 25% выгоднее конкурентов

На 25% выгоднее конкурентов: У нас честные цены. А так же действуют индивидуальные скидки.

 

Кандидаты технических наук в штате

Кандидаты технических наук в штате: «ПрофЭнергия» имеет очень отлаженный коллектив квалифицированных инженеров с допусками ко всем видам проводимых работ.

Проверка сопртивления металлосвязи от ПрофЭнергия

Мы осуществляем измерение металлосвязи в электроустановка с дальнейшим обслуживанием.

Наши лицензии позволяют осуществлять все необходимые замеры и испытания, а благодарственные письма, подтверждают высокий уровень оказанных услуг.

Стоимость испытания металлосвязи

Для экономии времени наши специалисты могут бесплатно выехать на объект и оценить объем работ

Заказать бесплатную диагностику и расчет стоимости

Остались вопросы?

Для консультации по интересующим вопросам, или оформления заявки, свяжитесь с нами по телефону:

+7 (495) 181-50-34 

От 10 900р

От 14 500р

От 18 900р

От 19 800р

От 25 500р

От 45 500р

От 49 500р

От 59 900р

 

 

 

Услуги по проверке и испытаниям металлосвязи в Москве и области.


Для чего делается измерение металлосвязи?

Протокол проверки наличия цепи между заземленными установками и элементами заземленной установки (металлосвязь) — измерения металлосвязи преследуют такие цели, как:

  • определение и основательная проверка целостности и отсутствия повреждений защитных проводников (металлические оболочки кабелей, металлические трубы и пр. ) на участке от исследуемого объекта до устройства заземления;
  • проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами;
  • определение напряжения на корпусе оборудования, находящегося в рабочем режиме.

Главный критерий качества металлосвязи — сопротивление измеряемого участка (максимально допустимое сопротивление — 0,05 Ом). Надёжность и правильность электрических соединений тщательно проверяется в ходе осмотра, а прочность сварочных соединений – измерением цепи после ударов тяжелого молотка.

Плановый замер металлосвязи осуществляется в соответствии с утвержденными Правилами Устройства Электроустановок, где помимо всего прочего оговаривается, тот факт, что проводники (защитные и системы уравнивания потенциалов) обязательно должны быть качественно соединены, тем самым обеспечивая непрерывность и целостность электрической цепи.

Цель проведения измерений проводимости металлосвязи

Слабым компонентом заземления являются точки подключения к электрическим машинам и к контуру заземления. Это связано с окислением поверхностей контактов под действием влажности, агрессивных паров и перепада температуры в гальванопаре железо-медь, которое увеличивает сопротивление соединения. Плохой контакт металлосвязи интенсивно разогревается при пробое изоляции на корпус или утечках, что может привести к обрыву и поражению персонала электрическим током.

Периодичность измерений

  • Периодичность проверки заземления системы типа TN (с заземленной нейтралью) определяется графиком, который составляет специалист, ответственный за эксплуатацию электрооборудования объекта. В остальных случаях — не реже, чем 1 раз в три года
  • Не реже, чем 1 раз в год проводятся измерения сопротивления металлосвязи в помещениях повышенной опасности, складах ЛВЖ-ГСМ, медицинских, учебных и детских учреждениях (ГОСТ Р 50571.28-2006), предприятиях общественного питания.
  • Внеплановые измерения выполняют при проведении аварийных, регламентных или ремонтных работ и при отказе электрооборудования.

Сопротивление элементов металлосвязи

Сопротивление болтового или сварного присоединения оборудования к шине контура заземления не должно превышать 0,01 ±20% Ом. Суммарное сопротивление между единицей оборудования и главной шиной заземления не должно превышать 0,05 Ом. Применяются приборы с классом точности не ниже 0.5 и прошедшие поверку по ГОСТ 8.366-79.

Внешний осмотр

Проверка надежности болтового соединения корпуса оборудования с шиной заземления проводится визуально. При превышении нормируемого сопротивления, наличии видимого загрязнения или окисной пленки соединение разбирают, зачищают контакты, собирают с контрящей шайбой и измеряют сопротивление. Качество сварного соединения проверяют визуально или применяя механическое воздействие. Точки присоединения металлосвязи к оборудованию и шине заземления должны располагаться в легкодоступном месте.

Состав комплексной услуги проверки металлосвязи

По общепринятой методике в состав услуги проверки металлосвязи входит: визуальный осмотр, замеры, исправление дефектов присоединения и составление акта о выполненных работах.

Электротехническая лаборатория ГК «Строй-ТК» предлагает комплексную услугу, в состав которой входит:

  • Визуальный осмотр.
  • Замер сопротивления всех точек присоединения систем: единица оборудования — шина заземления — главная шина контура заземления; единица оборудования — главная шина контура заземления
  • По результатам осмотра и измерений проводится ремонт контактной пары и повторные замеры. На контактные пары, работающие в сложных условиях, наносится защитное покрытие или устанавливаются чехлы.
  • При признаках пробоя или повреждения изоляции электрической машины (нагрев контактов металлосвязи) проводится замер тока утечки на работающем оборудовании. Рекомендуется провести испытания электрооборудования на сопротивление изоляции, которые могут провести специалисты лаборатории.
  • Составление акта сдачи-приемки с указанием сопротивления всех точек присоединения элементов металлосвязи и отметками о ремонте.

Развернутый подход к рутинной операции позволяет заказчику выявить скрытые неполадки, которые могут перерасти в проблемы. Цена услуги проверки металлосвязей зависит только от количества обследуемых и отремонтированных мест соединений. Дополнительные измерения токов утечки или сопротивления изоляции входит в состав цены на услугу.

Произвести расчет электроизмерений на онлайн-калькуляторе.

Уточнить все детали и состав работ, сроки выполнения и заказать услугу можно обратившись к нам в офис по телефону

Другие услуги

Металлосвязь. Проверка наличия цепи заземления

Наличие только заземлителя и заземляющего контура, не гарантирует пожаробезопасность и электробезопасность электроустановки, так как одним из элементов заземляющего устройства является защитный проводник (РЕ – проводник) который непосредственно связывает заземлитель и заземлённую часть электроустановки.

ООО «ЗапСибЭнергоСервис» в краткие сроки выполняет проверку непрерывности защитных проводников, в том числе проверяются проводники главной и дополнительной систем уравнивания потенциалов.


Имея в своем распоряжении собственную передвижную электролабораторию, которая оснащена современным оборудованием, мы готовы выполнить измерения металлосвязи как в г. Тюмень, Тюменской области, так и на всей территории России.


Результаты испытания металлосвязи защитных проводников оформляются протоколом установленной формы, который утвержден Ростехнадзором и включается в состав технического отчета.


Защитные проводники и проводники для уравнивания и выравнивания потенциала с помощью которых части электроустановки заземляются, как правило, должны надёжно присоеденяться с помощью контактного соединения, тем самым обеспечивая непрерывность электрической цепи с заземляющим устройством.


Для определения, в каком техническом состоянии находиться заземляющее устройство, при вводе в эксплуатацию, после завершения электромонтажных работ, или же в период эксплуатации, выполняется проверка непрерывности защитного проводника, в том числе проверяются проводники главной и дополнительной систем уравнивания потенциалов электрооборудования.


При применении сварных соединений состояние металлосвязи проверяют молотком методом простукивания и визуальным осмотром, при соединении защитного проводника под болт визуально проверяют наличия мер против ослабления контакта, а с помощью специального прибора измеряют сопротивление болтового контакта, которое в исправном состоянии, не должно превышать 0,05 Ом.


Конкретные сроки выполнения измерения металлосвязи определяются графиком ППР который составляется на основе правил эксплуатации электроустановок потребителей утверждается техническим руководителем и зависит от местных условий эксплуатации и состояния электроустановок.

Замер переходных сопротивлений (металлосвязи) | Тесла

Замеры переходных сопротивлений между заземлителями и заземляющими проводниками

Заземляющие устройства электроустановок потребителей должны соответствовать требованиям ПУЭ и обеспечивать условия безопасности людей и защиты электрооборудования, а также эксплуатационные режимы работы.

Почему именно мы, а не другая электротехническая лаборатория?

— У нас современное электронное оборудование, что позволяет  быстрее делать измерения и вы не сидите без электричества сутками напролет;

— Некоторые наши современные цифровые приборы позволяют выполнять измерения даже под действующим напряжением, и Вы даже не заметите, что мы работаем;

— Мы — это команда специалистов с высшим энергетическим образованием. Мы всегда рады Вам помочь не словом, а именно делом.


Части электрооборудования, подлежащие заземлению, должны иметь надежное контактное соединение с заземляющим устройством, либо с заземленной конструкцией, на которой они установлены. Проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами (в дальнейшем ПЦЗ) должна проводиться на каждом токоприемнике, при этом все аппараты и механизмы должны быть подключены параллельно относительно основной магистрали заземления.

Соединения и присоединение заземляющих и защитных проводников к заземлителям, к открытым проводящим частям и сторонним проводящим частям должны быть надежными и обеспечивать непрерывность электрической цепи, которая проверяется измерением наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами, а надежность разъемных контактных соединений измерением переходных сопротивлений между заземленной установкой и элементами заземленной установки. Соединения стальных проводников рекомендуется выполнять посредством сварки. Допускается в помещениях и в наружных установках без агрессивных сред соединять заземляющие и нулевые защитные проводники другими способами, обеспечивающими требования ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования» ко 2-му классу соединений. Присоединения заземляющих проводников к заземлителю и заземляющим конструкциям должно быть выполнено сваркой, а к главному заземляющему зажиму, открытым проводящим частям электроустановок и опорам ВЛ — болтовым соединением (для обеспечения возможности выполнения измерений). Присоединения оборудования, подвергающегося частому демонтажу или установленного на движущихся частях или частях, подверженных сотрясению или вибрации, должны быть выполнены при помощи гибких проводников. Соединения защитных проводников электропроводок и ВЛ следует выполнять теми же методами, что и соединения фазных проводников.

ЗАМЕРЫ ПЕРЕХОДНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ МЕЖДУ ЗАЗЕМЛИТЕЛЯМИ

Замеры переходных сопротивлений между заземлителями, заземляющими проводниками, заземляемым оборудованием является одной многих услуг, представляющих собой совокупность работ, которые необходимо проводить для предотвращения выхода из строя оборудования любых электросетей и последующей поломки электрооборудования из-за короткого замыкания или возникновения ситуации, представляющей собой опасность для жизни рабочего персонала (пожар). Все услуги по замерам и оценке состояния оборудования и заземления, проводимые нашей электролабораторией, позволяют избежать больших финансовых потерь для любого клиента – будь то частное лицо или же коммерческая организация.

Проводимые работниками нашей электролаборатории измерения металлосвязи, позволят исключить возможность появления напряжения на открытых участках металлических корпусов оборудования, а также позволят сработать защитным системам при пробое или поражении электрическим током.

Начинается работа любой бригады с досконального визуального осмотра системы заземления, а именно – проверки целостности и общего состояния проводников, которые связывают технику заземлением. Далее идет оценка надежности соединений (сварка и болтовые соединения), а также проверка непосредственной связи каждой единицы электрооборудования с магистралью заземления и заземленными металлическими конструкциями.

Большое количество сварных соединений на пути протекания тока к заземлителю, увеличивает общее сопротивление заземления и при наличии не качественного сварного шва, его окисления или повреждения может привести к опасным последствиям. При проверке металлосвязи, переходное сопротивление защитного проводника, не должно превышать 0,05 Ом. При превышении данного значения, требуется принять меры к поиску и устранению неисправностей.

При значении переходного сопротивления защитного проводника менее 0,05 Ом (см. приложение 3 ПТЭЭП таблица 28, п. 28.5), испытания считаются успешно пройденными, и на основании этого специалистами электролаборатории составляется протокол металлосвязи. Система заземления может эксплуатироваться дальше, до следующей проверки

Что же касается измерения переходных сопротивлений заземлителей, то в этом случае искусственным образом осуществляется протекание тока через каждый конкретный заземлитель при помощи вспомогательного заземлителя, подключаемым вместе с проверяемым к общему источнику. В процессе проведения замеров переходных сопротивлений наши специалисты проверят еще наличие цепи между заземлителями и заземляющими проводниками, наличие цепи между заземляющими проводниками и заземляемым оборудованием. Все это позволит нам определить целостность всех участков Вашей схемы заземления. Кроме этого производятся замеры сопротивления устройства заземления (металлосвязь). Для достижения наиболее точных и объективных результатов измерений рекомендуется производить подобные работы во время наибольшего сопротивления земли – летом, когда сухо или зимой, когда грунт сильно промерзает.

Измерения производятся специальными приборами, которые должен быть опломбированы и соответствовать всем государственным стандартам. Результаты производимых измерений обычно записываются в протокол. Все выводы делаются на основе сравнения полученных результатов с нормами. Все измерения, включая замеры переходных сопротивлений между заземлителями, заземляющими проводниками, заземляемым оборудованием проводятся только квалифицированными работниками. Наша работа выполняется в полном соответствии с инструкцией по охране труда.

Все вышеописанные проверки и диагностики предназначены для обеспечения безопасной эксплуатации электроустановок.  Замеры переходных сопротивлений не являются исключением. Более того, это один из важнейших пунктов осмотра любой системы электроснабжения и любой подобной структуры. Проводимые работниками нашей электролаборатории замеры переходных сопротивлений между заземлителями, заземляющими проводниками, заземляемым оборудованием, позволят исключить любую аварийную ситуацию и ее непредсказуемые последствия.

Если у Вас возникли вопросы или вы хотите вызвать нашу электролабораторию, то заполните форму обратной связи, где укажите Ваши контактные данные.

Сделать заказ
 Компания Тесла проведет все необходимы измерения и выдаст установленной Ростехнадзором отчет о проведении испытаний. Компания Тесла имеет все необходимые допуски и сертификаты и готова к сотрудничеству.Расчёт стоимости услуг выполняется индивидуально, в зависимости от условий нахождения объекта. Таким образом Вы получаете строго индивидуальный расчёт по смете работ.  Если сделаете заказ через форму обратной связи, то получите скидку на измерения в 10%.

 

Проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами электроустановки (металлосвязь)

Металлосвязь образуется между заземлителем и объектом заземления. При возникновении нарушений данного соединения возможны различные аварийные ситуации, в том числе короткое замыкание. В целях обеспечения пожаробезопасности
рекомендуется регулярно проводить измерение сопротивления металлосвязи.

Наша электролаборатория окажет вам данную услугу: специалисты проведут замеры на современном профессиональном оборудовании. По результатам исследования будут выданы рекомендации по приведению параметров электрооборудования к норме.

Для чего проводится измерение металлосвязи?

  • Специалист исследует трубы, оболочки кабелей и другие элементы оборудования на наличие повреждений.
  • Проверяется, есть ли цепь между устройством заземления и объектом исследования.
  • На корпусе устройства во время работы замеряется напряжение.

Почему возникают нарушения металлосвязи?

  • Одна из главных причин появления дефектов металлосвязи — ошибки при монтаже. Устройство электропроводки и подключение дома к электросети необходимо доверять профессионалам. Они обязательно проводят измерения металлосвязи после окончания монтажных работ.
  • Не менее распространенными причинами возникновения дефектов являются механические повреждения и коррозия, которые приводят к разрывам соединений.

Как проводится замер металлосвязи?

Один из способов проведения измерений производится следующим образом — присоединяется первый полюс измерительного оборудования к заземляющему устройству тестируемого агрегата, а второй полюс соединяется с выборочной опорной точкой. Далее между ними подключается источник тока. Максимально допустимое значение, выявляемое при проверке металлосвязи, составляет 0,05 Ом.

Metallic Bonding — Chemistry LibreTexts

В начале 1900-х Пауль Дрюде предложил теорию металлических связей «моря электронов», моделируя металлы как смесь атомных ядер (атомные ядра = положительные ядра + внутренняя оболочка электронов) и валентности. электроны. Металлические связи возникают между атомами металлов. В то время как ионные связи соединяют металлы с неметаллами, металлическая связь соединяет большую часть атомов металла . Лист алюминиевой фольги и медная проволока — это места, где можно увидеть в действии металлическое соединение.

Металлы, как правило, имеют высокие температуры плавления и кипения, что свидетельствует о прочных связях между атомами. Даже мягкий металл, такой как натрий (точка плавления 97,8 ° C), плавится при значительно более высокой температуре, чем элемент (неон), предшествующий ему в Периодической таблице. Натрий имеет электронную структуру 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 . Когда атомы натрия собираются вместе, электрон на 3s-атомной орбитали одного атома натрия делит пространство с соответствующим электроном на соседнем атоме, образуя молекулярную орбиталь — почти так же, как образуется ковалентная связь.

Разница, однако, заключается в том, что к каждому атому натрия прикасаются восемь других атомов натрия — и совместное использование происходит между центральным атомом и 3s-орбиталями на всех восьми других атомах. К каждому из этих восьми, в свою очередь, прикасаются восемь атомов натрия, которые, в свою очередь, касаются восьми атомов — и так далее, и так далее, пока вы не поглотите все атомы в этом куске натрия. Все из 3s-орбиталей на всех атомах перекрываются, давая огромное количество молекулярных орбиталей, которые простираются по всему куску металла.Конечно, должно быть огромное количество молекулярных орбиталей, потому что любая орбиталь может содержать только два электрона.

Электроны могут свободно перемещаться внутри этих молекулярных орбиталей, поэтому каждый электрон отделяется от своего родительского атома. +} \).

Пример \ (\ PageIndex {1} \): Металлическое соединение из магния

Используйте модель моря электронов, чтобы объяснить, почему магний имеет более высокую температуру плавления (650 ° C), чем натрий (97,79 ° C).

Решение

Если вы проработаете тот же аргумент выше для натрия с магнием, вы получите более сильные связи и, следовательно, более высокую температуру плавления.

Магний имеет внешнюю электронную структуру 3s 2 . Оба этих электрона становятся делокализованными, поэтому «море» имеет вдвое большую электронную плотность, чем в натрии.Остальные «ионы» также имеют в два раза больший заряд (если вы собираетесь использовать этот конкретный взгляд на металлическую связь), поэтому между «ионами» и «морем» будет больше притяжения.

Более реалистично, каждый атом магния имеет 12 протонов в ядре по сравнению с 11 натрием. В обоих случаях ядро ​​экранировано от делокализованных электронов одинаковым количеством внутренних электронов — 10 электронов в 1s 2 2s 2 2p 6 орбиталей. Это означает, что чистое притяжение от ядра магния будет 2+, но только 1+ от ядра натрия.

Таким образом, в магнии будет не только большее количество делокализованных электронов, но также будет большее притяжение к ним со стороны ядер магния. Атомы магния также имеют немного меньший радиус, чем атомы натрия, поэтому делокализованные электроны находятся ближе к ядрам. У каждого атома магния также двенадцать ближайших соседей, а не восемь у натрия. Оба эти фактора еще больше увеличивают прочность связи.

Примечание: Переходные металлы имеют тенденцию к особенно высоким температурам плавления и кипения.Причина в том, что они могут вовлекать в делокализацию как 3d-электроны, так и 4s. Чем больше электронов вы можете задействовать, тем сильнее будет притяжение.

Объемные свойства металлов

Металлы обладают несколькими уникальными качествами, такими как способность проводить электричество и тепло, низкую энергию ионизации и низкую электроотрицательность (поэтому они легко отдают электроны с образованием катионов). Их физические свойства включают блестящий (блестящий) вид, а также они пластичны и пластичны.Металлы имеют кристаллическую структуру, но легко деформируются. В этой модели валентные электроны свободны, делокализованы, подвижны и не связаны с каким-либо конкретным атомом. В данной модели может быть:

  • Проводимость : Поскольку электроны свободны, если электроны из внешнего источника были вставлены в металлический провод на одном конце (рис. \ (\ PageIndex {2} \)), электроны прошли бы через провод и вышли наружу. на другом конце с той же скоростью (проводимость — это движение заряда).
Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): «Море электронов» свободно течет вокруг кристалла положительных ионов металлов. Эти текущие электроны могут проводить электрические изменения при приложении электрического поля (например, от батареи). (CC-BY-SA; OpenStax и Rafaelgarcia).
  • Ковкость и Пластичность : Электронно-морская модель металлов не только объясняет их электрические свойства, но также их пластичность и пластичность. Море электронов, окружающее протоны, действует как подушка, и поэтому, когда, например, по металлу ударяют молотком, общий состав структуры металла не повреждается и не изменяется.Протоны можно перегруппировать, но море электронов приспосабливается к новому образованию протонов и сохраняет металл нетронутым. Когда один слой ионов в электронном море движется в одном пространстве относительно слоя под ним, кристаллическая структура не разрушается, а только деформируется (Рисунок \ (\ PageIndex {3} \)).
Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Ковкость металлов обусловлена ​​каждым из движущихся слоев атомов по отношению друг к другу. Конечная ситуация во многом такая же, как и первоначальная.Таким образом, если мы ударим по металлу молотком, кристаллы не разобьются, а просто изменят свою форму. Это сильно отличается от поведения ионных кристаллов.
  • Теплоемкость : Это объясняется способностью свободных электронов перемещаться по твердому телу.
  • Блеск : Свободные электроны могут поглощать фотоны в «море», поэтому металлы кажутся непрозрачными. Электроны на поверхности могут отражать свет с той же частотой, с которой свет падает на поверхность, поэтому металл кажется блестящим.

Однако эти наблюдения являются только качественными, а не количественными, поэтому они не могут быть проверены. Теория «моря электронов» сегодня выступает лишь как упрощенная модель того, как работает металлическая связь.

В расплавленном металле металлическая связь все еще присутствует, хотя упорядоченная структура нарушена. Металлическая связь не разрушается полностью, пока металл не закипит. Это означает, что температура кипения на самом деле является лучшим показателем прочности металлической связи, чем температура плавления.При плавлении связь ослабляется, а не разрывается. Прочность металлической связи зависит от трех факторов:

  1. Число электронов, делокализованных из металла
  2. Заряд катиона (металл).
  3. Размер катиона.

Сильная металлическая связь будет результатом более делокализованных электронов, что приведет к увеличению эффективного ядерного заряда на электронах на катионе, в результате чего размер катиона будет меньше. Металлические связи прочные и требуют большого количества энергии для разрыва, поэтому металлы имеют высокие температуры плавления и кипения. Теория металлических связей должна объяснить, как такое большое количество связей может происходить с таким небольшим количеством электронов (поскольку металлы расположены в левой части периодической таблицы и не имеют большого количества электронов в их валентных оболочках). Теория также должна учитывать все уникальные химические и физические свойства металла.

Расширение диапазона возможного склеивания

Ранее мы утверждали, что связь между атомами можно классифицировать как диапазон возможных связей между ионными связями (полная передача заряда) и ковалентными связями (полностью разделенные электроны).Когда два атома со слегка различающейся электроотрицательностью объединяются и образуют ковалентную связь, один атом притягивает электроны больше, чем другой; это называется полярной ковалентной связью. Однако простая «ионная» и «ковалентная» связь — идеализированные концепции, и большинство связей существует в двумерном континууме, описываемом треугольником Ван Аркеля-Кетелаара (рис. \ (\ PageIndex {4} \)).

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): треугольник Ван Аркеля-Кетелаара отображает разницу в электроотрицательности (\ (\ Delta \ chi \)) и средней электроотрицательности в связи (\ (\ sum \ chi \)).верхняя область — это область, где связи в основном ионные, нижняя левая область — это металлическая связь, а нижняя правая область — это ковалентная связь.

Треугольника связи или треугольника Ван Аркеля – Кетелаара треугольника (названы в честь Антона Эдуарда ван Аркеля и Дж. А. А. Кетелаара) — это треугольники, используемые для отображения различных соединений с различной степенью ионной, металлической и ковалентной связи. В 1941 году ван Аркель выделил три экстремальных материала и связанные с ними типы склеивания. Используя 36 элементов основной группы, таких как металлы, металлоиды и неметаллы, он разместил ионные, металлические и ковалентные связи в углах равностороннего треугольника, а также предложил промежуточные соединения.Треугольник связей показывает, что химические связи — это не просто особые связи определенного типа. Скорее, типы связей взаимосвязаны, и разные соединения имеют разную степень разного характера связывания (например, полярные ковалентные связи).

Видео \ (\ PageIndex {1} \): Что такое Треугольник Связи Ван Аркеля-Кетелаара?

Использование электроотрицательности — два сложных средних значения электроотрицательности по оси x рисунка \ (\ PageIndex {4} \).

\ [\ sum \ chi = \ dfrac {\ chi_A + \ chi_B} {2} \ label {sum} \]

и разность электроотрицательностей по оси ординат,

\ [\ Delta \ chi = | \ chi_A — \ chi_B | \ label {diff} \]

можно оценить доминирующую связь между соединениями.В правой части рисунка \ (\ PageIndex {4} \) (от ионной до ковалентной) должны быть соединения с различной разницей в электроотрицательности. Соединения с одинаковой электроотрицательностью, такие как \ (\ ce {Cl2} \) (хлор), помещаются в ковалентный угол, а в ионном углу есть соединения с большой разницей электроотрицательностей, такие как \ (\ ce {NaCl} \) ( столовая соль). Нижняя сторона (от металлической до ковалентной) содержит соединения с разной степенью направленности связи. С одной стороны, это металлические связи с делокализованными связями, а с другой — ковалентные связи, в которых орбитали перекрываются в определенном направлении.Левая сторона (от ионной до металлической) предназначена для делокализованных связей с различной разностью электроотрицательностей.

Три крайности в отношениях

Всего:

  • Металлические облигации имеют низкое значение \ (\ Delta \ chi \) и низкое среднее значение \ (\ sum \ chi \).
  • Ионные связи имеют от умеренного до высокого \ (\ Delta \ chi \) и умеренные значения среднего \ (\ sum \ chi \).
  • Ковалентные связи имеют среднее значение \ (\ sum \ chi \) от среднего до высокого и могут существовать с умеренно низким значением \ (\ Delta \ chi \).

Пример \ (\ PageIndex {2} \)

Используйте таблицы электроотрицательностей (Таблица A2) и рисунок \ (\ PageIndex {4} \) для оценки следующих значений

  • разница в электроотрицательности (\ (\ Delta \ chi \))
  • средняя электроотрицательность в связи (\ (\ sum \ chi \))
  • процентов ионный характер
  • вероятный тип облигации

для выбранных соединений:

  1. \ (\ ce {AsH} \) (например, в арсине \ (AsH \))
  2. \ (\ ce {SrLi} \)
  3. \ (\ ce {KF} \).

Решение

а: \ (\ ce {AsH} \)

  • Электроотрицательность \ (\ ce {As} \) составляет 2,18
  • Электроотрицательность \ (\ ce {H} \) составляет 2,22

Использование формул \ ref {sum} и \ ref {diff}:

\ [\ begin {align *} \ sum \ chi & = \ dfrac {\ chi_A + \ chi_B} {2} \\ [4pt] & = \ dfrac {2.18 + 2.22} {2} \\ [4pt] & = 2.2 \ end {align *} \]

\ [\ begin {align *} \ Delta \ chi & = \ chi_A — \ chi_B \\ [4pt] & = 2.18 — 2.22 \\ [4pt] & = 0,04 \ end {align *} \]

  • Из рисунка \ (\ PageIndex {4} \) видно, что связь довольно неполярная и имеет низкий ионный характер (10% или меньше).
  • Связь находится в середине ковалентной связи и металлической связи

b: \ (\ ce {SrLi} \)

  • Электроотрицательность \ (\ ce {Sr} \) составляет 0,95
  • Электроотрицательность \ (\ ce {Li} \) составляет 0,98

Использование формул \ ref {sum} и \ ref {diff}:

\ [\ begin {align *} \ sum \ chi & = \ dfrac {\ chi_A + \ chi_B} {2} \\ [4pt] & = \ dfrac {0.95 + 0,98} {2} \\ [4pt] & = 0,965 \ end {align *} \]

\ [\ begin {align *} \ Delta \ chi & = \ chi_A — \ chi_B \\ [4pt] & = 0.98 — 0.95 \\ [4pt] & = 0.025 \ end {align *} \]

  • Из рисунка \ (\ PageIndex {4} \) видно, что связь довольно неполярная и имеет низкий ионный характер (~ 3% или меньше).
  • Склеивание вероятно металлическое.

c: \ (\ ce {KF} \)

  • Электроотрицательность \ (\ ce {K} \) составляет 0,82
  • Электроотрицательность \ (\ ce {F} \) равна 3.98

Использование формул \ ref {sum} и \ ref {diff}:

\ [\ begin {align *} \ sum \ chi & = \ dfrac {\ chi_A + \ chi_B} {2} \\ [4pt] & = \ dfrac {0.82 + 3.98} {2} \\ [4pt] & = 2.4 \ end {align *} \]

\ [\ begin {align *} \ Delta \ chi & = \ chi_A — \ chi_B \\ [4pt] & = | 0,82 — 3,98 | \\ [4pt] & = 3.16 \ end {align *} \]

  • Из рисунка \ (\ PageIndex {4} \) видно, что связь довольно полярная и имеет высокий ионный характер (~ 75%).
  • Связка, вероятно, ионная.

Упражнение \ (\ PageIndex {2} \)

Сравните связывание \ (\ ce {NaCl} \) и тетрафторида кремния.

Ответ

\ (\ ce {NaCl} \) представляет собой ионную кристаллическую структуру и электролит при растворении в воде; \ (\ Delta \ chi = 1.58 \), среднее \ (\ sum \ chi = 1.79 \), а тетрафторид кремния ковалентный (молекулярный, неполярный газ; \ (\ Delta \ chi = 2.08 \), средний \ ( \ sum \ chi = 2,94 \).

Авторы и авторство

7.5 сильных сторон ионных и ковалентных связей — Химия

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Опишите энергетику образования и разрыва ковалентных и ионных связей
  • Используйте цикл Борна-Габера для вычисления энергии решетки для ионных соединений
  • Используйте среднюю энергию ковалентной связи для оценки энтальпии реакции

Сила связи описывает, насколько прочно каждый атом связан с другим атомом, и, следовательно, сколько энергии требуется для разрыва связи между двумя атомами.В этом разделе вы узнаете о прочности ковалентных связей, а затем сравните ее с силой ионных связей, которая связана с энергией решетки соединения.

Стабильные молекулы существуют, потому что ковалентные связи удерживают атомы вместе. Мы измеряем силу ковалентной связи энергией, необходимой для ее разрыва, то есть энергией, необходимой для разделения связанных атомов. Разделение любой пары связанных атомов требует энергии (см. Рисунок 1 в главе 7.2 Ковалентная связь).\ circ = 436 \; \ text {кДж} [/ латекс]

Молекулы с тремя или более атомами имеют две или более связи. Сумма всех энергий связи в такой молекуле равна стандартному изменению энтальпии для эндотермической реакции, которая разрывает все связи в молекуле. Например, сумма четырех энергий связи C – H в CH 4 , 1660 кДж, равна стандартному изменению энтальпии реакции:

Средняя энергия связи C – H, D C – H , составляет 1660/4 = 415 кДж / моль, потому что на моль реакции приходится четыре моля разорванных связей C – H.Хотя четыре связи C – H эквивалентны в исходной молекуле, каждая из них не требует одинаковой энергии для разрыва; после разрыва первой связи (для чего требуется 439 кДж / моль) оставшиеся связи легче разорвать. Значение 415 кДж / моль является средним, а не точным значением, необходимым для разрыва какой-либо одной связи.

Прочность связи между двумя атомами увеличивается по мере увеличения количества электронных пар в связи. Как правило, по мере увеличения прочности связи длина связи уменьшается. Таким образом, мы обнаруживаем, что тройные связи сильнее и короче двойных связей между теми же двумя атомами; аналогично двойные связи сильнее и короче одинарных связей между теми же двумя атомами.Средние значения энергии связи для некоторых общих связей представлены в таблице 3, а сравнение длин связей и прочности связи для некоторых общих связей показано в таблице 4. Когда один атом связывается с различными атомами в группе, прочность связи обычно уменьшается по мере того, как мы движемся вниз. группа. Например, C – F составляет 439 кДж / моль, C – Cl составляет 330 кДж / моль, а C – Br составляет 275 кДж / моль.

руб.
Облигация Энергия связи Облигация Энергия связи Облигация Энергия связи
H – H 436 C – S 260 F – Cl 255
H – C 415 C – Cl 330 F – Br 235
H – N 390 C – Br 275 Si – Si 230
H – O 464 C – I 240 Si – P 215
H – F 569 N – N 160 Si – S 225
H – Si 395 N = N 418 Si – Cl 359
H – P 320 NN 946 Si – Br 290
H – S 340 N – O 200 Si – I 215
H – Cl 432 N – F 270 P – P 215
H – Br 370 N – P 210 P – S 230
H – I 295 N – Cl 200 P – Cl 330
C – C 345 N – Br 245 П – Бр 270
С = С 611 O – O 140 P – I 215
° C 837 O = O 498 S – S 215
C – N 290 O – F 160 S – Cl 250
C = N 615 O – Si 370 S – Br 215
C≡N 891 O – P 350 Cl – Cl 243
C – O 350 O – Cl 205 Cl – Br 220
C = O 741 O – I 200 Cl – I 210
C≡O 1080 F – F 160 руб. 190
C – F 439 F – Si 540 Br – I 180
C – Si 360 F – P 489 I – I 150
C – P 265 F – S 285
Таблица 3. Энергия связи (кДж / моль)
Облигация Длина связи (Å) Энергия связи (кДж / моль)
C – C 1,54 345
С = С 1,34 611
° C 1,20 837
C – N 1,43 290
C = N 1,38 615
C≡N 1.16 891
C – O 1,43 350
C = O 1,23 741
C≡O 1,13 1080
Таблица 4. Средняя длина облигации и энергия связи для некоторых обычных облигаций

Мы можем использовать энергии связи для расчета приблизительных изменений энтальпии для реакций, для которых энтальпии образования недоступны.Расчеты этого типа также покажут нам, является ли реакция экзотермической или эндотермической. Экзотермическая реакция (Δ H отрицательная, выделяется тепло) возникает, когда связи в продуктах сильнее, чем связи в реагентах. Эндотермическая реакция (Δ H положительная, поглощенное тепло) возникает, когда связи в продуктах слабее, чем в реагентах.

Изменение энтальпии, Δ H , для химической реакции приблизительно равно сумме энергии, необходимой для разрыва всех связей в реагентах (энергия «in», положительный знак), плюс энергия, выделяющаяся, когда все связи образуются в продукты (энергия «на выходе», отрицательный знак).Математически это можно выразить следующим образом:

[латекс] \ Delta H = \ sum {\ text {D} _ {\ text {облигации разорваны}}} — \ sum {\ text {D} _ {\ text {облигации сформированы}}} [/ latex]

В этом выражении символ Ʃ означает «сумму», а D представляет энергию связи в килоджоулей на моль, которая всегда является положительным числом. Энергия связи получается из таблицы (например, таблицы 4) и будет зависеть от того, является ли конкретная связь одинарной, двойной или тройной связью. Таким образом, при вычислении энтальпии таким образом важно учитывать связывание всех реагентов и продуктов.Поскольку значения D обычно являются средними для одного типа связи во многих различных молекулах, этот расчет дает приблизительную, а не точную оценку энтальпии реакции.

Рассмотрим следующую реакцию:

[латекс] \ text {H} _2 (g) + \ text {Cl} _2 (g) \ longrightarrow 2 \ text {HCl} (g) [/ latex]

или

[латекс] \ text {H} — \ text {H} (g) + \ text {Cl} — \ text {Cl} (g) \ longrightarrow 2 \ text {H} — \ text {Cl} (g) [/ латекс]

Для образования двух молей HCl необходимо разорвать один моль связи H – H и один моль связи Cl – Cl.Энергия, необходимая для разрыва этих связей, складывается из энергии связи H – H (436 кДж / моль) и связи Cl – Cl (243 кДж / моль). Во время реакции образуются два моля связей H – Cl (энергия связи = 432 кДж / моль), высвобождая 2 × 432 кДж; или 864 кДж. Поскольку связи в продуктах сильнее, чем в реагентах, реакция выделяет больше энергии, чем потребляет:

[латекс] \ begin {array} {r @ {{} = {}} l} \ Delta H & \ sum {\ text {D} _ {\ text {облигации разорваны}}} — \ sum {\ text { D} _ {\ text {образованы облигации}}} \\ [1em] \ Delta H & [\ text {D} _ {\ text {H} — \ text {H}} + \ text {D} _ {\ текст {Cl} — \ text {Cl}}] — 2 \ text {D} _ {\ text {H} — \ text {Cl}} \\ [1em] & [436 + 243] — 2 (432) = — 185 \; \ text {kJ} \ end {array} [/ latex]

Эта избыточная энергия выделяется в виде тепла, поэтому реакция экзотермична.\ circ_ \ text {f} [/ latex], –92,307 кДж / моль. Удвоенное значение составляет –184,6 кДж, что хорошо согласуется с полученным ранее ответом для образования двух молей HCl.

Пример 1

Использование энергии связи для расчета приблизительных изменений энтальпии
Метанол, CH 3 OH, может быть отличным альтернативным топливом. В результате высокотемпературной реакции пара и углерода образуется смесь газов окиси углерода, CO и водорода, H 2 , из которой можно получить метанол.Используя энергии связи в таблице 4, рассчитайте приблизительное изменение энтальпии Δ H для реакции здесь:

[латекс] \ text {CO} (g) + 2 \ text {H} _2 (g) \ longrightarrow \ text {CH} _3 \ text {OH} (g) [/ latex]

Решение
Во-первых, нам нужно записать структуры Льюиса реагентов и продуктов:

Из этого мы видим, что Δ H для этой реакции включает энергию, необходимую для разрыва тройной связи C – O и двух одинарных связей H – H, а также энергию, получаемую при образовании трех одинарных связей C – H. , одинарная связь C – O и одинарная связь O – H.Мы можем выразить это следующим образом:

[латекс] \ begin {array} {r @ {{} = {}} l} \ Delta H & \ sum {\ text {D} _ {\ text {облигации разорваны}}} — \ sum {\ text { D} _ {\ text {сформированы облигации}}} \\ [1em] \ Delta H & [\ text {D} _ {\ text {C} \ Equiv \ text {O}} + 2 (\ text {D} _ {\ text {H} — \ text {H}})] — [3 (\ text {D} _ {\ text {C} — \ text {H}}) + \ text {D} _ {\ text {C} — \ text {O}} + \ text {D} _ {\ text {O} — \ text {H}}] \ end {array} [/ latex]

Используя значения энергии связи в Таблице 4, получаем:

[латекс] \ begin {array} {r @ {{} = {}} l} \ Delta H & [1080 + 2 (436)] — [3 (415) + 350 + 464] \\ [1em] & -107 \; \ text {кДж} \ end {array} [/ latex]

Мы можем сравнить это значение со значением, вычисленным на основе данных [latex] {\ Delta} H _ {\ text {f}} ^ {\ circ} [/ latex] из Приложения G:

[латекс] \ begin {array} {r @ {{} = {}} l} \ Delta H & [\ Delta H ^ \ circ _ {\ text {f}} \ text {CH} _3 \ text {OH} (g)] — [\ Delta H ^ \ circ _ {\ text {f}} \ text {CO} (g) + 2 \ times \ Delta H ^ \ circ _ {\ text {f}} \ text {H} _2 ] \\ [1em] & [-201.0] — [-110,52 + 2 \ times 0] \\ [1em] & -90,5 \; \ text {kJ} \ end {array} [/ latex]

Обратите внимание, что существует довольно значительный разрыв между значениями, рассчитанными с использованием двух разных методов. Это происходит из-за того, что значения D представляют собой среднее значение , различных значений силы сцепления; поэтому они часто дают лишь приблизительное согласие с другими данными.

Проверьте свои знания
Этиловый спирт, CH 3 CH 2 OH, был одним из первых органических химикатов, сознательно синтезированных людьми.Он имеет множество применений в промышленности, и это спирт, содержащийся в алкогольных напитках. Его можно получить путем ферментации сахара или синтезировать путем гидратации этилена по следующей реакции:

Используя энергии связи в таблице 4, рассчитайте приблизительное изменение энтальпии Δ H для этой реакции.

Ионное соединение стабильно из-за электростатического притяжения между его положительными и отрицательными ионами. Энергия решетки соединения является мерой силы этого притяжения.{п -} (g) \; \; \; \; \; \ Delta H _ {\ text {lattice}} [/ latex]

Обратите внимание, что мы используем соглашение, согласно которому твердое ионное вещество разделяется на ионы, поэтому наша энергия решетки будет эндотермической (положительные значения). В некоторых текстах используется эквивалентное, но противоположное соглашение, определяя энергию решетки как энергию, выделяемую, когда отдельные ионы объединяются, чтобы сформировать решетку, и давая отрицательные (экзотермические) значения. Таким образом, если вы ищете энергии решетки в другом справочнике, обязательно проверьте, какое определение используется.В обоих случаях большее значение энергии решетки указывает на более стабильное ионное соединение. Для хлорида натрия [латекс] \ Delta H _ {\ text {lattice}} = 769 \; \ text {кДж} [/ latex]. Таким образом, для разделения одного моля твердого NaCl на газообразные ионы Na + и Cl требуется 769 кДж. -)} {\ text {R} _0} [/ латекс]

, где C — константа, зависящая от типа кристаллической структуры; Z + и Z — заряды на ионах; и R o — межионное расстояние (сумма радиусов положительных и отрицательных ионов).Таким образом, энергия решетки ионного кристалла быстро увеличивается по мере увеличения зарядов ионов и уменьшения размеров ионов. Когда все остальные параметры остаются постоянными, удвоение заряда как катиона, так и аниона увеличивает в четыре раза энергию решетки. Например, энергия решетки LiF (Z + и Z = 1) составляет 1023 кДж / моль, тогда как у MgO (Z + и Z = 2) составляет 3900 кДж / моль ( R o почти одинаково — около 200 мкм для обоих соединений).

Разные межатомные расстояния приводят к разной энергии решетки. Например, мы можем сравнить энергию решетки MgF 2 (2957 кДж / моль) с энергией решетки MgI 2 (2327 кДж / моль), чтобы наблюдать влияние на энергию решетки меньшего ионного размера F . по сравнению с I .

Пример 2

Сравнение энергии решетки
Драгоценный драгоценный камень рубин — это оксид алюминия, Al 2 O 3 , содержащий следы Cr 3+ .Соединение Al 2 Se 3 используется при изготовлении некоторых полупроводниковых приборов. Какая из них имеет большую энергию решетки, Al 2 O 3 или Al 2 Se 3 ?

Раствор
В этих двух ионных соединениях заряды Z + и Z одинаковы, поэтому разница в энергии решетки будет зависеть от R o . Ион O 2– меньше иона Se 2–. Таким образом, Al 2 O 3 будет иметь меньшее межионное расстояние, чем Al 2 Se 3 , а Al 2 O 3 будет иметь большую энергию решетки.

Проверьте свои знания
Оксид цинка, ZnO, является очень эффективным солнцезащитным кремом. Как можно сравнить энергию решетки ZnO с энергией решетки NaCl?

Ответ:

ZnO будет иметь большую энергию решетки, потому что значения Z как катиона, так и аниона в ZnO больше, а межионное расстояние ZnO меньше, чем у NaCl.

Невозможно напрямую измерить энергию решетки. Однако энергию решетки можно рассчитать, используя уравнение, приведенное в предыдущем разделе, или используя термохимический цикл.{\ circ} _ {\ text {s}} [/ latex], энтальпия сублимации металла

  • D , энергия диссоциации связи неметалла
  • [latex] \ Delta H _ {\ text {lattice}} [/ latex], энергия решетки соединения
  • На рисунке 1 изображен цикл Борна-Габера для образования твердого фторида цезия.

    Рис. 1. Цикл Борна-Габера показывает относительные энергии каждого шага, участвующего в образовании ионного твердого тела из необходимых элементов в их эталонных состояниях.\ circ _ {\ text {s}} [/ latex] представляет преобразование твердого цезия в газ, а затем энергия ионизации преобразует газообразные атомы цезия в катионы. На следующем этапе мы учитываем энергию, необходимую для разрыва связи F – F с образованием атомов фтора. Преобразование одного моля атомов фтора во фторид-ионы — экзотермический процесс, поэтому на этом этапе выделяется энергия (сродство к электрону), и она отображается как убывающая по оси y . Теперь у нас есть один моль катионов Cs и один моль анионов F.\ circ_s + \ frac {1} {2} D + IE + (-EA) + (- \ Delta H _ {\ text {lattice}}) [/ latex]
    [латекс] \ text {Na} (s) + \ frac {1} {2} \ text {Cl} _2 (g) \ longrightarrow \ text {NaCl} (s) = -411 \; \ text {kJ} [/ latex] Таблица 5.

    Таким образом, энергия решетки может быть вычислена из других значений. Для хлорида цезия, используя эти данные, энергия решетки составляет:

    [латекс] \ Delta H_ \ text {lattice} = (411 + 109 + 122 + 496 + 368) \; \ text {kJ} = 770 \; \ text {kJ} [/ latex]

    Цикл Борна-Габера может также использоваться для вычисления любой другой величины в уравнении для энергии решетки при условии, что известен остаток.\ circ_ \ text {f} [/ latex] известны, цикл Борна-Габера можно использовать для определения сродства к электрону атома.

    Энергии решетки, рассчитанные для ионных соединений, обычно намного выше, чем энергии диссоциации связи, измеренные для ковалентных связей. В то время как энергии решетки обычно лежат в диапазоне 600–4000 кДж / моль (некоторые даже выше), энергии диссоциации ковалентных связей обычно находятся в пределах 150–400 кДж / моль для одинарных связей. Однако имейте в виду, что эти значения не являются напрямую сопоставимыми.Для ионных соединений энергии решетки связаны со многими взаимодействиями, поскольку катионы и анионы объединяются в расширенную решетку. Для ковалентных связей энергия диссоциации связи связана с взаимодействием всего двух атомов.

    Сила ковалентной связи измеряется ее энергией диссоциации связи, то есть количеством энергии, необходимой для разрыва этой конкретной связи в одном моль молекул. Множественные связи сильнее одинарных связей между одними и теми же атомами. -)} { \ text {R} _0} [/ latex]

    Химия: упражнения в конце главы

    1. Какая связь в каждой из следующих пар облигаций самая сильная?

      (а) C – C или C = C

      (b) C – N или C≡N

      (в) C≡O или C = O

      (d) H – F или H – Cl

      (e) C – H или O – H

      (f) C – N или C – O

    2. Используя энергии связи в таблице 3, определите приблизительное изменение энтальпии для каждой из следующих реакций:

      (a) [латекс] \ text {H} _2 (g) + \ text {Br} _2 (g) \ longrightarrow 2 \ text {HBr} (g) [/ latex]

      (b) [латекс] \ text {CH} _4 (g) + \ text {I} _2 (g) \ longrightarrow \ text {CH} _3 \ text {I} (g) + \ text {HI} (g ) [/ латекс]

      (c) [латекс] \ text {C} _2 \ text {H} _4 (g) + 3 \ text {O} _2 (g) \ longrightarrow 2 \ text {CO} _2 (g) + 2 \ text { H} _2 \ text {O} (г) [/ латекс]

    3. Используя энергии связи в таблице 3, определите приблизительное изменение энтальпии для каждой из следующих реакций:

      (a) [латекс] \ text {Cl} _2 (g) + 3 \ text {F} _2 (g) \ longrightarrow 2 \ text {ClF} _3 (g) [/ latex]

      (b) [латекс] \ text {H} _2 \ text {C} = \ text {CH} _2 (g) + \ text {H} _2 (g) \ longrightarrow \ text {H} _3 \ text {CCH } _3 (г) [/ латекс]

      (c) [латекс] 2 \ text {C} _2 \ text {H} _6 (g) + 7 \ text {O} _2 (g) \ longrightarrow 4 \ text {CO} _2 (g) + 6 \ text {H} _2 \ text {O} (г) [/ латекс]

    4. Когда молекула может образовывать две разные структуры, структура с более прочными связями обычно является более стабильной формой.Используйте энергии связи, чтобы предсказать правильную структуру молекулы гидроксиламина:
    5. Чем энергия связи HCl ( г, ) отличается от стандартной энтальпии образования HCl ( г, )?
    6. Используя стандартные данные по энтальпии образования в Приложении G, покажите, как стандартную энтальпию образования HCl ( г ) можно использовать для определения энергии связи.
    7. Используя стандартные данные по энтальпии образования в Приложении G, рассчитайте энергию связи углерод-сера двойной связи в CS 2 .
    8. Используя стандартные данные по энтальпии образования в Приложении G, определите, какая связь сильнее: связь S – F в SF 4 ( г ) или в SF 6 ( г )?
    9. Используя стандартные данные об энтальпии образования в Приложении G, определите, какая связь сильнее: связь P – Cl в PCl 3 ( г, ) или в PCl 5 ( г )?
    10. Завершите следующую структуру Льюиса, добавив связи (не атомы), а затем укажите самую длинную связь:
    11. Используйте энергию связи, чтобы вычислить приблизительное значение Δ H для следующей реакции.Какая форма FNO 2 более устойчива?
    12. Используйте принципы атомарной структуры, чтобы ответить на каждый из следующих вопросов:

      (а) Радиус атома Са 197 пм; радиус иона Ca 2+ составляет 99 пм. Учитывайте разницу.

      (б) Энергия решетки CaO ( с ) составляет –3460 кДж / моль; энергия решетки K 2 O составляет –2240 кДж / моль. Учитывайте разницу.

      (c) Учитывая эти значения ионизации, объясните разницу между Ca и K в отношении их первой и второй энергий ионизации.

      Элемент Энергия первой ионизации (кДж / моль) Энергия второй ионизации (кДж / моль)
      К 419 3050
      Ca 590 1140
      Таблица 6.

      (d) Первая энергия ионизации Mg составляет 738 кДж / моль, а энергия Al — 578 кДж / моль. Учтите эту разницу.

    13. Энергия решетки LiF составляет 1023 кДж / моль, а расстояние Li – F равно 200.8 вечера. NaF кристаллизуется в той же структуре, что и LiF, но с расстоянием Na – F 231 пм. Какое из следующих значений наиболее точно соответствует энергии решетки NaF: 510, 890, 1023, 1175 или 4090 кДж / моль? Объяснить свой выбор.
    14. Для какого из следующих веществ требуется наименьшая энергия, чтобы преобразовать один моль твердого вещества в отдельные ионы?

      (а) MgO

      (б) SrO

      (в) КФ

      (г) CSF

      (е) MgF 2

    15. Реакция металла M с галогеном X 2 протекает экзотермической реакцией, как показано этим уравнением: [латекс] \ text {M} (s) + \ text {X} _2 (g) \ longrightarrow \ text {MX} _2 (s) [/ latex].Для каждого из следующих вариантов укажите, какой вариант сделает реакцию более экзотермической. Объясни свои ответы.

      (a) большой радиус в сравнении с малым радиусом для M +2

      (б) высокая энергия ионизации по сравнению с низкой энергией ионизации для M

      (c) возрастающая энергия связи для галогена

      (d) уменьшение сродства к электрону для галогена

      (e) увеличивающийся размер аниона, образованного галогеном

    16. Энергия решетки LiF составляет 1023 кДж / моль, а расстояние Li – F составляет 201 пм.MgO кристаллизуется в той же структуре, что и LiF, но с расстоянием Mg – O 205 пм. Какое из следующих значений наиболее точно соответствует энергии решетки MgO: 256 кДж / моль, 512 кДж / моль, 1023 кДж / моль, 2046 кДж / моль или 4008 кДж / моль? Объяснить свой выбор.
    17. Какое соединение в каждой из следующих пар имеет большую энергию решетки? Примечание: Mg 2+ и Li + имеют одинаковые радиусы; O 2– и F имеют близкие радиусы. Объясните свой выбор.

      (а) MgO или MgSe

      (б) LiF или MgO

      (в) Li 2 O или LiCl

      (d) Li 2 Se или MgO

    18. Какое соединение в каждой из следующих пар имеет большую энергию решетки? Примечание: Ba 2+ и

      K + имеют аналогичные радиусы; S 2– и Cl имеют одинаковые радиусы.Объясните свой выбор.

      (а) K 2 O или Na 2 O

      (b) K 2 S или BaS

      (c) KCl или BaS

      (d) BaS или BaCl 2

    19. Какому из следующих соединений требуется больше всего энергии для преобразования одного моля твердого вещества в отдельные ионы?

      (а) MgO

      (б) SrO

      (в) КФ

      (г) CSF

      (е) MgF 2

    20. Какому из следующих соединений требуется больше всего энергии для преобразования одного моля твердого вещества в отдельные ионы?

      (а) K 2 S

      (б) К 2 О

      (c) CaS

      (d) CS 2 S

      (д) CaO

    21. Энергия решетки KF составляет 794 кДж / моль, а межионное расстояние составляет 269 пм.Расстояние Na – F в NaF, имеющем ту же структуру, что и KF, составляет 231 пм. Какое из следующих значений является наиболее близким приближением энергии решетки NaF: 682 кДж / моль, 794 кДж / моль, 924 кДж / моль, 1588 кДж / моль или 3175 кДж / моль? Поясните свой ответ.

    Глоссарий

    энергия связи
    (также энергия диссоциации связи) энергия, необходимая для разрыва ковалентной связи в газообразном веществе
    Цикл Борна-Габера
    термохимический цикл, связывающий различные энергетические стадии, участвующие в образовании ионного твердого вещества из соответствующих элементов
    энергия решетки (Δ H решетка )
    энергия, необходимая для разделения одного моля твердого ионного вещества на составляющие его газообразные ионы

    Решения

    Ответы на упражнения в конце главы по химии

    2.{\ circ} _ {\ text {f} [\ text {Cl} (g)]} \\ [1em] & — (- 92,307 \; \ text {кДж}) + 217,97 \; \ text {кДж} + 121,3 \; \ text {кДж} \\ [1em] & 431,6 \; \ text {кДж} \ end {array} [/ latex]

    8. Связь S – F в SF 4 более прочная.

    10.

    Одинарные связи C – C самые длинные.

    12. (a) Когда два электрона удаляются из валентной оболочки, радиус Ca теряет внешний энергетический уровень и возвращается к нижнему уровню n = 3, который намного меньше по радиусу.(b) Заряд +2 на кальции притягивает кислород намного ближе по сравнению с K, тем самым увеличивая энергию решетки по сравнению с менее заряженным ионом. (c) Удаление электрона 4 s в Ca требует больше энергии, чем удаление электрона 4 s в K, из-за более сильного притяжения ядра и дополнительной энергии, необходимой для разрыва спаривания электронов. Вторая энергия ионизации для K требует, чтобы электрон был удален с более низкого энергетического уровня, где притяжение к электрону со стороны ядра намного сильнее.Кроме того, для разрыва пары двух электронов на полной орбитали требуется энергия. Для Са второй потенциал ионизации требует удаления только одинокого электрона на открытом внешнем энергетическом уровне. (d) В Al удаленный электрон относительно незащищен и неспарен на орбитали p . Более высокая энергия для Mg в основном отражает распаривание электрона 2 s .

    14. (г)

    16. 4008 кДж / моль; оба иона в MgO имеют вдвое больший заряд, чем ионы в LiF; длина связи очень похожа, и обе имеют одинаковую структуру; ожидается четырехкратное увеличение энергии на основе уравнения для энергии решетки

    18.(а) Na 2 O; Na + имеет меньший радиус, чем K + ; (б) BaS; Ba имеет больший заряд, чем K; (c) BaS; Ba и S имеют больший заряд; (d) BaS; S имеет больший заряд

    20. e)

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Bond Test

    Испытание на сцепление используется для определения способности клея оставаться в контакте с поверхностью или материалом при напряжении или способности клея удерживать вместе два материала при их напряжении.Само соединение испытывается после того, как оно было нанесено, и ему дают возможность отвердиться либо путем приложения силы непосредственно к адгезиву в попытке удалить его с материала, либо путем попытки разделения на материалы, которые были соединены друг с другом клеем. Затем сила либо постоянно увеличивается, либо остается постоянной и прикладывается к связке до тех пор, пока она не разрушится.

    Цель тестирования облигаций:

    Испытания на адгезию определяют прочность адгезива. Прочность соединения материала можно рассматривать как его общую «липкость» и будет зависеть от типа напряжения, которое испытывает соединение, и температуры, при которой проводится испытание.Эта прочность также будет зависеть от направления силы, приложенной к связке. Например, соединение может потребовать большего усилия для разрыва при сдвиге, чем при прямом растяжении.

    Типы испытаний облигаций:

    Существует много различных типов испытаний сцепления, но наиболее часто выполняются испытания на растяжение, сдвиг и отслаивание, а испытания на кручение, удар и отрыв выполняются реже. Каждое испытание на сцепление используется для определения прочности сцепления клея в заданном направлении или при заданном типе напряжения.Практически все проверки облигаций будут проходить в одной из двух форм. Либо клей будет наноситься на поверхность материала в качестве типа покрытия, и прочность сцепления адгезивов определяется как его способность оставаться в контакте с материалом при напряжении, либо клей наносится между двумя жесткими подложками и их Прочность связи определяется как его способность удерживать две подложки вместе при напряжении.

    Виды материалов:

    Обычно испытание на адгезию проводят на клее; однако этот клей может состоять из широкого спектра материалов или иметь несколько форм.Наиболее популярные типы клеев, которые проходят испытания на склеивание, состоят из полимеров, композитов, растворов, строительных растворов и клеев. Эти клеи могут применяться ко всем типам материалов, но часто испытываются при приклеивании к металлам, пластмассам, керамике, дереву и стоматологическим материалам (например, дентину и эмали). Клей обычно испытывают при склеивании между двумя жесткими подложками, но также могут испытываться при нанесении в качестве покрытия или в качестве связующего материала между гибким покрытием и жесткой подложкой.

    Избранные стандарты испытаний

    Избранные приложения

    Количественный тест для определения прочности связи между гальваническим покрытием и основным металлом

    по

    В.В. Артамонов *, В. Артамонов.

    Павлодарский государственный университет

    Павлодар, Казахстан

    РЕФЕРАТ

    A простой и надежный метод количественного измерения прочности сцепления гальванических покрытий на металлической основе клеевого шва.Метод может быть использован как альтернатива известным способам количественного определения прочности сцепления и стандартным методам, предполагающим только качественную оценку прочности сцепления.

    Ключевые слова : гальваническое покрытие, гальваническое покрытие, связка, металлическая основа из стали, клеевое соединение, усилие отрыва.

    Введение

    Одним из параметров, описывающих надлежащее качество гальваники, является прочность связи между покрытием и основным металлом.При прочих равных, защита основного металла от коррозии важна, но прочность связи между гальваническим покрытием и основным металлом имеет решающее значение.

    Контроль прочности связи металлической обшивки с основным металлом осуществляется по ГОСТ 9.302-88. 1 Заказанные методы основаны на различии физико-механических свойств металла с покрытием и основного металла, причем выбранный метод контроля зависит от типа покрытия.Однако стандартные методы — полировка, чистка щеткой, изгиб, наматывание и т. Д. — позволяют оценить прочность сцепления только качественно, исходя из наличия или отсутствия пузырей или отслаивания. 1

    Вместе с тем в некоторых случаях возникает необходимость в количественной оценке прочности сцепления. Такие ситуации возникают, например, при разработке новых электролитов для электроосаждения того или иного вида гальваники. Новый электролит может обеспечить более прочную связь по сравнению с известными электролитами.Однако это преимущество может быть продемонстрировано только путем определения количественной прочности связи.

    Существует ряд известных методов, используемых для определения количественной прочности связи, обычно включающих измерение силы, необходимой для отделения покрытия от основного металла. 2 Однако эти методы имеют определенные недостатки, в том числе сложность изготовления образцов для испытаний. Кроме того, требуются толстые покрытия не менее 300 мкм. Из-за этих требований результаты не имеют отношения к практическому использованию.

    Методика эксперимента

    Прочность адгезионного соединения — обзор

    37.3.9 Адгезионное соединение

    ABS

    Было проведено исследование влияния предварительной плазменной вакуумной обработки на прочность адгезионного соединения на ABS. Были использованы два типа высокопрочных эпоксидных клеев: Eccobond ® 2332 (однокомпонентный клей) и Eccobond ® 45W1 (двухкомпонентный клей). Eccobond ® 2332 отверждался в течение 1 часа при 120 ° C (248 ° F), Eccobond ® 45W1 использовался в соотношении 1: 1 с Catalyst 15 и отверждался в течение 24 часов при комнатной температуре.Образцы, обработанные плазмой, склеивали в течение одного дня после обработки плазмой.

    Результаты показали, что прочность сцепления предварительно обработанных плазмой образцов в три раза выше, чем у образцов, не обработанных плазмой.

    Артикул: Lippens P: Предварительная вакуумная плазменная обработка улучшает адгезионное соединение пластмасс экологически безопасным и экономичным способом. Joining Plastics 2006, Труды конференции, Лондон, Великобритания, апрель 2006 г.

    GE Plastics: Cycolac GPM 6300

    Было проведено исследование для определения прочности сцепления типичной матрицы пластмасс и наиболее подходящих для них клеев.Испытание на блочный сдвиг (ASTM D 4501) использовалось, потому что оно накладывает нагрузку на более толстую часть испытуемого образца; Таким образом, образец может выдерживать более высокие нагрузки до разрушения основы. Кроме того, благодаря геометрии образцов для испытаний и блокирующего приспособления для сдвига, усилия отслаивания и раскола в соединении сводятся к минимуму.

    Подложки разрезали на блочные образцы для испытаний на сдвиг размером 1 дюйм × 1 дюйм × 0,125 дюйма (25,4 × 25,4 × 3,175 мм). Все склеиваемые поверхности были очищены изопропиловым спиртом.Образцы для испытаний шлифовали вручную с использованием износостойкой губки для снятия изоляции 3 М. Шероховатость поверхности определяли с использованием Surfanalyzer 4000 с расстоянием перемещения 0,03 дюйма (0,76 мм) и скоростью перемещения 0,01 дюйма / секунду (0,25 мм / с).

    Хотя значения прочности сцепления в таблице 37.4 дают хорошее представление о типичных значениях прочности сцепления, которые могут быть достигнуты, а также о влиянии многих наполнителей и добавок, они также сталкиваются с рядом ограничений. Например, хотя добавки и наполнители были выбраны потому, что они считались репрезентативными для наиболее часто используемых добавок и наполнителей, существует множество типов каждой добавки и наполнителя, производимые многими разными компаниями, и разные типы одной и той же добавки или наполнителя. не может иметь такой же эффект на склеиваемость материала.Кроме того, добавки и наполнители были испытаны по отдельности в таблице 37.4, поэтому влияние взаимодействий между этими различными наполнителями и добавками на склеиваемость материалов невозможно было измерить.

    Таблица 37.4. Прочность к сдвигу Cycolac GPM 6300 Клейкие соединения ABS с ABS, изготовленные с использованием клея, поставляемого Loctite Corporation c

    61 Стекло-наполнитель 906 % Стекловолокно типа 3450
    Состав материала Клей Loctite
    Black Max 380 (мгновенный клей, резина 402 с нанесенным покрытием) 9029 (Мгновенный клей, нечувствительный к поверхности) Prism 401 / Prism Primer 770 Super Bonder 414 (Мгновенный клей, общего назначения) Depend 330 (двухкомпонентный акрил без смешивания) Loctite 3105 (светоотверждаемый клей)
    Смола без наполнителя 3 среднекв. 950
    (6.6)
    & gt; 3500 a
    (& gt; 24,1) a
    & gt; 3350 b
    (& gt; 23,1) b
    & gt; 3500 .1 () gt; a 300
    (2,1)
    & gt; 3500 b
    (& gt; 24,1) b
    Шероховатая 48 rms 1400
    10 (3500,7) 9307
    (& gt; 24.1) a
    & gt; 3350 b
    (& gt; 23.1) b
    & gt; 3500 a
    (& gt; 24.1) a
    1300
    (9.0)
    & gt; 3500 b
    (& gt; 240008
    Антиоксидант 0,1% Irgaphos 168 0,16% Irganox 245 0,04% Irganox 1076 950
    (6,6)
    & gt; 3500 a
    (& gt; 24,1) a
    9309 & gt7 ; 23.1) b & gt; 3500 a
    (& gt; 24.1) a
    150
    (1,0)
    & gt; 3500 b
    (& gt; 24,1) b
    УФ-стабилизатор 0,4% UV5411 0,4% UV3346 90 0,1% Irganox
    (6,6)
    & gt; 3500 a
    (& gt; 24,1) a
    & gt; 3350 b
    (& gt; 23,1) b
    & gt; 24.1) а 300
    (2.1)
    & gt; 3500 b
    (& gt; 24,1) b
    Огнестойкий 13,5% DE83R 3% Хлорез 700 S 4% 772VHT 6309 950 ; 3500 a
    (& gt; 24.1) a
    & gt; 3350 b
    (& gt; 23.1) b
    & gt; 3500 a
    (& gt; 300
    (2,1)
    & gt; 3500 b
    (& gt; 24.1) b
    Дымоглушитель 5% борат цинка Firebrake ZB 650
    (4,5)
    & gt; 3500 a
    (& gt; 24,1) a 330008 90 gt10
    (& gt; 23.1) b
    & gt; 3500 a
    (& gt; 24.1) a
    300
    (2,1)
    & gt; 3500 b
    .1 (& gt; 3500 b
    .1)
    .1 (& gt;
    Смазка 0.2% N, N’-этиленбисстеарамид 950
    (6,6)
    & gt; 3500 a
    (& gt; 24,1) a
    & gt; 3350 b
    (& gt; 23.1)
    & gt; 3500 a
    (& gt; 24,1) a
    300
    (2,1)
    & gt; 3500 b
    (& gt; 24,1) b
    950
    (6.6)
    & gt; 3500 a
    (& gt; 24,1) a
    & gt; 3350 b
    (& gt; 23,1) b
    & gt; 3500 .1 () gt; a 300
    (2,1)
    & gt; 3500 b
    (& gt; 24,1) b
    Краситель 4% 7526 краситель 600 950 907 a
    (& gt; 24.1) a
    & gt; 3350 b
    (& gt; 23.1) b
    & gt; 3500 a
    (& gt; 24,1) a
    300
    (2,1)
    & gt; 3500 b
    (& gt; 24,1)

    328

    b 9309 Антистатический 3% Armostat 550 & gt; 3500 a
    (& gt; 24,1) a
    & gt; 3500 a
    (& gt; 24,1) a
    & gt; (& gt; 23.1) b & gt; 3500 a
    (& gt; 24.1) a
    300
    (2.1)
    & gt; 3500 b
    (& gt; 24.1) b

    Еще одно соображение, которое необходимо учитывать при использовании этих данных для выбора клея Комбинация / пластик — это то, насколько хорошо метод испытания на сдвиг блока будет отражать напряжения, которые клеевое соединение будет испытывать в «реальных» приложениях. Адгезионные соединения предназначены для максимизации растягивающих и сжимающих напряжений, а также для минимизации напряжений отслаивания и раскола, поэтому величина первых двух обычно намного больше, чем двух последних.Таким образом, прочность клея на сдвиг, как правило, наиболее важна для характеристик клеевого соединения, но поскольку все соединения испытывают некоторые напряжения отслаивания и разрыва, их влияние не следует игнорировать.

    Наконец, выбор лучшего клея для конкретного применения включает в себя больше, чем выбор клея, который обеспечивает наивысшую прочность сцепления. Другие факторы, такие как скорость отверждения, устойчивость к окружающей среде, термическое сопротивление, пригодность для автоматизации и цена, будут играть большую роль в определении оптимальной адгезивной системы для конкретного применения.

    Характеристики клея : мгновенные клеи Prism 401 и Super Bonder 414, Flashcure 4305 и Loctite 3105, светоотверждаемый акриловый клей, создают соединения, которые были прочнее, чем подложка из АБС-пластика. Прочность склеивания, достигаемая с помощью структурных клеев Speedbonder h4000 и h5500, клея 3030, эпоксидных клеев Hysol E-90FL и E-20HP и термоклея Hysol 3631, не приводила к разрушению основы, но работала исключительно хорошо. Однако добавление антистатика привело к значительному статистически значительному увеличению прочности сцепления, достигнутой на АБС.Клеи-расплавы Hysol 1942 и 7802 неизменно обеспечивают самую низкую прочность сцепления.

    Обработка поверхности : придание шероховатости поверхности привело к статистически значительному увеличению прочности сцепления, достигаемой при использовании мгновенного клея Black Max 380 и клея Depend 330. Эффект придания шероховатости поверхности невозможно определить для мгновенных клеев Prism 401, Prism 4011, Super bonder 414 и светоотверждаемых клеев Loctite 3105 и 3311, поскольку связи, создаваемые этими клеями, были прочнее, чем у подложки из АБС как для обработанного, так и для необработанного АБС. .Точно так же нельзя было определить эффект от использования Prism Primer 770 в сочетании с мгновенным клеем Prism 401 или мгновенного клея для медицинских устройств Prism 4011 с Prism Primer 7701.

    Дополнительная информация : АБС-пластик может растрескиваться под действием неотвержденных цианоакрилатных клеев, поэтому любые излишки клея следует немедленно удалить с поверхности. АБС совместим с акриловыми клеями, но их активаторы могут разрушить их до того, как клей затвердеет. Излишки активатора следует немедленно удалить с поверхности.ABS несовместим с анаэробными клеями. Рекомендуемые очистители поверхностей — изопропиловый спирт и Loctite ODC Free Cleaner & Degreaser.

    Артикул: Руководство по дизайну Loctite для склеивания пластмасс, Vol. 4 , Руководство по проектированию для поставщиков, Loctite Corporation, 2006.

    ABS

    ABS можно приклеивать в исходном состоянии с использованием анаэробных, цианоакрилатных, УФ, эпоксидных и структурных акриловых клеев.

    Ссылка: Руководство для инженеров по клеям, Руководство по проектированию для поставщиков, Permabond Engineering Adhesives.

    GE Plastics: Cycolac

    Совместимость общих клеевых групп с АБС приведена в таблице 37.5.

    Таблица 37.5. Совместимость общих адгезивных групп с АБС

    02 0 Ципоэтиленгликоль b 915l b9292 b 915l b9292 3
    Оценка характеристик Оценка материала Рейтинги совместимости общих адгезивных групп a
    Акриловые Ципоэтиленовые кислоты Ципоэтиленовые кислоты
    Прочность Cycolac ABS 1 4 1 3 5
    Ударопрочность Cycolac ABS 4 903 903
    Заполнение зазоров Cycolac ABS 2 1 5 3 1
    Время отверждения Cycolac ABS 2
    Простота применения Cyco lac ABS 3 4 1 3 2

    Артикул: Методы: склеивание, склеивание растворителем и дизайн швов , Технический отчет поставщика (# SR-401A), Borg-Warner Chemicals, Inc.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.