1998 LS 8.1 Zusammensetzung schwer
Zusammensetzung
Legierungsbestandteile, Hauptelement und Legierungselemente
--- Bild/Video/Animation Legierungsherstellung
Legierungen bestehen aus verschiedenen Elementen (siehe PSE) welche zusammengeschmolzen werden, wobei eins davon ein Metall sein muss. Dabei ist das Element mit dem größten Massenanteil das Hauptelement. Das Hauptelement hat normalerweise nicht alle Eigenschaften die wir brauchen, es ist z.B. es bricht leicht oder es ist nicht gut Verformbar. Die Elemente die hinzugefügt werden, nennt man Legierungselemente. Alle Elemente in einer Legierung zusammen sind Legierungsbestandteile.
So gilt für eine Legierung mit der Zusammensetzung Au (Gold): 55 %; Ag (Silber): 29 %; Pd (Palladium): 10 % , Zn (Zink): 1,4 % folgendes:
| Hauptelement (größter Massenanteil) | Legierungselement (nicht größter Massenanteil) |
|---|---|
| Au | Pd, Ag, Zn |
Es handelt sich also um eine Goldlegierung mit den Legierungselementen Silber, Palladium und Zink.
Wirkung der Legierungsbestandteile
Die kombination von Legierungsbestandteilen sollen die Eigenschaften der Legierung verbessern.
So wird durch Zugabe von Platin beispielsweise die Chemische Beständigkeit, Härte und Festigkeit erhöht. Andere Elemente beeinflussen den Schmelzintervall, die Wärmeausdehnung, das Fließverhalten beim Gießen, die Verformbarkeit und viele mehr.
Durch klicken auf "Aufklappen" kannst du eine Tabelle mit typischen Eigenschaften bzw. Eigenschaftsänderung dieser Legierungsbestandteile sehen:[1]
Die Zusammensetzung von Legierungen werden in Massenanteil angegeben.
Massenanteil in Legierungen
Definition
Der Massenanteil in Legierungen wird als das Verhältnis der Masse eines einzelnen Legierungsbestandteils zur Gesamtmasse der Legierung definiert. Der Massenanteil wird als Prozentsatz anzugeben. Die Berechnung des Massenanteils eines Legierungsbestandteils erfolgt durch die Formel:
[math]\displaystyle{ \text{Massenanteil}_{\text{Legierungsbestandteil}} = \frac{{\text{Masse des Legierungsbestandteils}}}{{\text{Gesamtmasse der Legierung}}} \times 100 }[/math]
Beispiel
Bei unserer Legierung mit den Legierungsbestandteilen Au (Gold) 55 %; Ag (Silber) 29 %; Pd (Palladium) 10 % , Zn (Zink) 1,4 % gilt für Gold:
[math]\displaystyle{ Massenanteil_{\text{Gold}} = \frac{{55 \, \text{g}}}{{100 \, \text{g}}} \times 100 = 55\% }[/math]
Masse und Gewicht
Masse und Gewicht werden häufig als Synomyme genutzt, jedoch gibt es einen wichtigen Unterschied.
Die Masse eines Körpers gibt an, wieviele Atome ein Körper enthält. Sie ist überall im Universum gleich. Auf der Erde und auf dem Mond.
Das Gewicht eines Körpers ist die Gravitationskraft, die auf ihn wirkt. Die Gravitationskraft kann sich je nach Ort unterscheiden. Die Gravitationskraft (auf der Erde die Erdanziehungskraft) ist z.B. in Nordrhein-Westfalen und in Berlin unterschiedlich.[2] So wiegt z.B. eine 70 kg Person in Berlin 16,4 g mehr.
Masse und Gewicht werden normalerweise mit einer Waage gemessen. Da für uns der Unterschied minimal ist, können wir im Dentallabor die Masse auch mit einer Waage bestimmen. Für uns gilt also "Die Masse eines Körpers auf der Erde entspricht in etwa dem Gewicht".
Massen und Gewichte werden in Kilogramm oder Gramm angegeben. Kilo steht für 1000 (Kilogramm, Kilobyte, Kilometer, Kilokalorie, Kilowatt ...), so ergibt sich: 1 Kilogramm = 1000 g; 1 Kilobyte = 1000 Byte; 1 Kilometer = 1000 Meter; usw.
Volumen
Das Volumen ist ein Maß für den Raum, den ein dreidimensionales Objekt einnimmt. Es wird in verschiedenen Kontexten wie Wissenschaft, Ingenieurwesen und im alltäglichen Leben verwendet, um die Größe von Körpern oder Räumen zu beschreiben.
Einheiten des Volumens
Die SI-Einheit für Volumen ist der Kubikmeter (m³). Andere häufig verwendete Einheiten sind:
- Kubikdezimeter (dm³)
- Kubikzentimeter (cm³)
- Liter (l)
- Milliliter (ml)
Kubikzentimeter und Milliliter
Es ist wichtig zu beachten, dass ein Kubikzentimeter (cm³) und ein Milliliter (ml) das gleiche Volumen repräsentieren. Diese Einheiten sind im Alltag und in der Wissenschaft weit verbreitet und werden oft austauschbar verwendet.
[math]\displaystyle{ 1 \, \text{cm}^3 = 1 \, \text{ml} }[/math]
Beispielsweise könnte die Kapazität eines Messbechers sowohl in Millilitern als auch in Kubikzentimetern angegeben werden, da beide Einheiten gleichwertig sind.
Volumenanteil
Der Volumenanteil ist eine Größe, die angibt, welcher Prozentsatz des Gesamtvolumens einer Mischung von einem bestimmten Bestandteil eingenommen wird.
Formel
Der Volumenanteil \( \phi \) einer Komponente \( x \) in einer Mischung wird mit folgender Formel berechnet:
[math]\displaystyle{ \phi_x = \left( \frac{{\text{Volumen von } x}}{{\text{Gesamtvolumen der Mischung}}} \right) \times 100 }[/math]
Anwendungsbeispiel: Alkoholgehalt
Ein alltägliches Beispiel für die Angabe des Volumenanteils ist der Alkoholgehalt in alkoholischen Getränken. Der Alkoholgehalt wird üblicherweise in Volumenprozent (Vol.-%) angegeben. Ein Bier mit einem Alkoholgehalt von 5 Vol.-% besteht zu 5 % seines Volumens aus Alkohol.
[math]\displaystyle{ \text{Alkoholgehalt in Vol.-%} = \left( \frac{{\text{Volumen des Alkohols}}}{{\text{Gesamtvolumen des Getränks}}} \right) \times 100 }[/math]
Den Raum den ein Körper einnimmt. Länge, Fläche, Raum
Allgemein m,m^2, m^3 -,-,l
Zahntechnik mm, mm^2, mm^3 -,-,ml
Massenanteil / Volumenanteil in %
Massenanteil = Masse des Legierungsbestandteil in g / Gesamtmasse in g
Au 55 % = Verhältnis 55/100 sind Gold
Berechnung mit dem Dreisatz