Frage von Gammelloppaa, 43

Metalltechnik/Chemie...Frage steht unten!?

In einem Werkstofflabor soll festgestellt werden, ob es sich bei einer Probe um reines Metall oder um eine Legierung mit vollkommender Mischkristallbildung handelt. Eine chemische Analyse soll nicht gemacht werden. Wie wäre die Überprüfung möglich?

Antwort
von DieterSchade, 29

Mittels eines Pulverdiffraktogramms. 

https://de.wikipedia.org/wiki/Pulverdiffraktometer

Erhält man nur wenige Linien, liegt ein elementares Metall vor in einer der bekannten Kugelpackungen (kubisch raumzentriert, kubisch flächenzentriert, hexagonal dichteste Packung, ...)

http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/11/aac/vorlesung/kap_5/vlu/meta...

Hat man dagegen ganz viele Linien, dann muss mehr als ein Element vorliegen.

Kommentar von TomRichter ,

sicher, dass das auch bei einer "Legierung mit vollkommender Mischkristallbildung" gilt?

Kommentar von DieterSchade ,

Ja, 100%ig sicher, weil die Elementarzelle ja viel größer ist und mindestens 2 Elemente enthalten muss.

Kommentar von ThomasJNewton ,

Wieso muss die Elementarzellen dann größer sein?

Wenn du in der Kubisch DIchtesten Kugelpackung die Ecken aus Metall1 bildest, die Flächen aus Metall2, dann hast du eine saubere und hübsche Legierung der Zusammensetzung M1M2₃.

Wenn mich meine Gedächtnis nicht trügt, gibt es sowas in der Kupfergruppe, und wohl auch anderswo.

Und selbst wenn die Zelle gößer wäre, sehe ich darin kein Argument.

Kommentar von DieterSchade ,

https://de.wikipedia.org/wiki/Intermetallische_Verbindung

In ihrem Gitter herrscht eine Mischbindung aus einem metallischen Bindungsanteil und geringeren Atombindungs- bzw. Ionenbindungsanteilen, die in Überstrukturen resultiert.

Hast du Überstrukturen, hast du auch größere Elementarzellen, und die erzeugen schon Reflexe bei ganz kleinen Winkeln. Das sieht man immer sofort.  

Hast du zwei Elementarzellen, dann hast du natürlich auch doppelt so viele Reflexe.

Kommentar von ThomasJNewton ,

Und was sagst du zu
http://www.uni-saarland.de/fak8/beck/de/projekte/dfg/forschungsziel.html ?

Bei CuAu3-Typ Raumgruppe Pm3m ist wohl mein Beispiel angegeben.Nun ist Kristallographie nicht unbedingt mein Fachgebiet, aber ich sehe da nicht weniger Symmetrie als in Kupfer oder Gold.
Oder nur die geringe Translationssymmetrie in Richtung der Flächendiagonalen. Weiß nicht mal, ob es das Wort gibt.

Das soll nicht heißen, dass man so eine Legierung nicht durch Röntgenstruktur erkennen kann, aber die Elementarzelle ist nicht größer als in Gold.

Kommentar von DieterSchade ,

O.k. im Fall von CePd3 ist es SEHR schwierig zu erkennen. Solche Typen waren mir bisher unbekannt. Aber immerhin wird in dem von dir verlinkten Artikel gezeigt, dass das Pulverdiffraktogramm bei genauem Hinsehen eben doch erkennen lässt, dass man es mit mindestens 2 Elementen zu tun hat.

Kommentar von ThomasJNewton ,

Es ging mir auch nicht ums Rechthaben.
Sondern darum, dass du das Niveau hier nicht unterschätzt.

Wenn gewisse Leute fragen, ob ich sicher bin, dann würde ich nicht ohne längere Recherche antworten.
Hier gibt es Chemielehrer, langjährige Praktiker etc.
Sicher mehr als ein Dutzend.

Expertenantwort
von TomRichter, Community-Experte für Chemie, 30

> Eine chemische Analyse soll nicht gemacht werden

Was ist erlaubt? Verdampfen der Probe und Ermittlung des Siedepunktes? Atomemmisionsspektrometrie? Neutronenaktivierung?

Antwort
von Bevarian, 22

Schmelzen, den Erstarrungsbereich bestimmen und aus dem Phasendiagramm die Zusammensetzung ablesen?

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