Марк Блау Грандмастер

Что такое сплав Вуда?

Что делал в далекие годы студенчества мой приятель Шура, чтобы не ходить на занятия? Он шел к врачу со своим термометром. На термометре этом уже стояла температура 37.1 градус. Едва врач отворачивался или отвлекался, Шура легким, быстрым и точным движением руки заменял больничный термометр на свой, который через минуту предъявлялся врачу.

Фото: Depositphotos

Высокая температура, ничего не поделаешь! Врач давал больничный. Несколько дней вместо скучных лекций можно было наслаждаться жизнью!

Но всему приходит конец. Еще мудрый Остап Бендер предупреждал другого Шуру, Балаганова: «Ваши рыжие кудри примелькаются, и вас просто начнут бить». Врачам надоело покрывать слишком часто «болевшего» симулянта, и они начали с ним планомерную борьбу.

Сначала пометили градусники, потом не сводили с Шуры глаз, пока он измерял температуру. Наконец его поймали в тот момент, когда он заменял меченый больничный градусник на свой, помеченный точно таким же манером. Шура был с позором и навсегда изгнан из кабинета врача.

Сейчас такая хитрость вряд ли прошла бы. Современные термометры измеряют температуру тела за несколько секунд.

Эх, такие бы градусники сэру Исааку Ньютону (Isaac Newton; 1642 — 1727)! Тогда бы, возможно, он прославился не только в области механики и оптики, но и в области термодинамики. Однако во времена Ньютона приборы для измерения температуры были слишком громоздки, и использовать их в экспериментах было затруднительно.

Что такое сплав Вуда?
Исаак Ньютон
Фото: wikipedia.org

Но «быстрый разумом Невтон» (именно так писали это имя в России во времена Ломоносова) разработал свой способ измерения температуры, который он назвал методом температурных стандартов. Температурные стандарты представляли собой небольшие кусочки сплава висмута, свинца и олова. Этот сплав уже тогда был известен тем, что он имеет невысокую температуру плавления — 98 °C. Плавление такого стандарта означало, что температура поверхности, на которой этот стандарт находится, превышает пороговое значение в 98 °C. Просто и наглядно! Этот сплав даже получил название «Металла Ньютона».

Но метод измерения температуры, предложенный Ньютоном, распространения не получил. Термометры быстро усовершенствовали, они стали удобными приборами, поэтому их начали использовать повсеместно. Однако «металл Ньютона», который мог расплавиться в кипятке, побудил ученых и инженеров к поискам еще более низкоплавких соединений.

Изменение количественного соотношения составляющих в упомянутом тройном сплаве висмута, свинца и олова, позволило снизить температуру плавления до 95 °C, а после — до 92 °C. Добавление к трем легкоплавким металлам еще одного металла, кадмия, позволило снизить температуру плавления результирующего сплава до 70 °C.

Что такое сплав Вуда?
Сплав Вуда
Фото: wikipedia.org

Этот сплав был впервые получен в 1860 году американским дантистом Барнабасом Вудом (Barnabas Wood; 1819 — 1875). Вуд искал материал для того, чтобы заполнять им отверстия в зубах. Сейчас это делают специальными быстротвердеющими пластмассами. Но в 1860 году такой роскоши еще не знали. Естественно, температура искомого сплава не должна была быть слишком высокой. Но, с другой стороны, и слишком низкой она не должна была быть, чтобы не плавиться при температуре человеческого тела. Очевидно, что сплав этот не должен был быть ядовитым. И слишком мягким он тоже быть не мог, чтобы не истираться.

Сплав, который сейчас называется «сплавом Вуда» содержит 50% висмута, 25% свинца и по 12,5% олова и кадмия. Его температура плавления — 68,5°C. Хотя и был этот сплав придуман дантистом, однако в зубоврачебных кабинетах его так и не использовали. Как уже было сказано, здесь его заменили пластмассы.

Главная область применения сплава Вуда в настоящее время — датчики пожарной сигнализации. При повышении температуры перемычка из сплава Вуда плавится, сопротивление электрической цепи возрастает, что запускает систему автоматического пожаротушения.

Сплав Вуда также применяется в литейном деле, в химических и в металлографических лабораториях. Ну, и еще для фокусов. Представляете себе ложку, которая плавится, будучи опущенной в стакан чая?

Подобный фокус описывается в довольно старой, хотя до сих пор еще популярной, книге В. Сибрука «Доктор Вуд: Современный чародей физической лаборатории», посвященной известному американскому физику-экспериментатору Роберту Уильямсу Вуду (Robert Williams Wood; 1868 — 1955).

Роберт Вильямс Вуд
Роберт Вильямс Вуд
Фото: wikipedia.org

При этом утверждается, что Роберт Вуд сам же и придумал этот сплав. Что, конечно, неверно. Роберт Вуд — только однофамилец изобретателя легкоплавкого металла, который был придуман за 8 лет до рождения известного физика. Он даже родственником Барнабасу Вуду не приходился.

Что еще почитать по теме?

Какой градусник выбрать? Виды, преимущества и недостатки
Как собрать ртуть из разбитого градусника?
Как упрочняют алюминий?

Обновлено 30.07.2017
Статья размещена на сайте 20.07.2017

Комментарии (1):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети: