תוֹכֶן
פלדה, חומר נפוץ במכונות מודרניות ומוצרי צריכה המשמשים לחוזק ועמידות בפני קורוזיה, היא סגסוגת ברזל ועוד כמה אלמנטים אחרים, כמו פחמן או סיליקון. למרות שכל סגסוגות הפלדה מכילות ברזל, שיעור האלמנטים האחרים לברזל תלוי בסוג הפלדה. כתוצאה מכך המסה הטוחנית - מדידה כימית המשמשת למצב המסה של מספר מוגדר של מולקולות של יסוד או תרכובת - של פלדה משתנה במידה רבה בהתאם לסוג הפלדה המדובר.
מסה טוחנת בתרכובות
מסה טוחנת היא מדד למסה של שומה אחת מכל יסוד או תרכובת כלשהי. מוגדר על ידי מספר Avogadros, שומה אחת שווה בערך ל 6.02 x 10 שהוגבהה ל 23, מספר עצום המשמש כדי להפוך את המסה האינסופית של מולקולה לערך מעשי יותר בכימיה מיושמת. המסה הטוחנית של הפחמן, למשל, תהיה המסה של 6.02 x 10 המוגבה למולקולות הפחמן ה -23. מסות טוחנות מופיעות בטבלה המחזורית של יסודות תחת כל יסוד, וניתן לחשב את המוני המולאר של תרכובות שמקורן במספר יסודות, כמו NaCl, על ידי הוספת המוני הטוחני של שתי המולקולות בתרכובת והכפלת התוצאה על ידי Avogadros מספר.
מסה טוחנת בתערובות וסגסוגות
באופן קפדני, לתערובות או סגסוגות כימיות, מכיוון שהן מעורבות ערבוב פיזי של אלמנטים או תרכובות מבלי לקשר את החלקים ברמה מולקולרית, אין מסה טוחנת. עם זאת, לכל החלקים המרכיבים הבודדים מבחינה כימית של תערובת או סגסוגת יש מסה טוחנת מקבילה, אותה ניתן לחשב ולהשתמש בקירוב המסה הטוחנית לחישובים יישומיים בתחומים כמו הנדסה. כסגסוגת, לפלדה אין משוואה כימית משלה, אך כל מגוון פלדה עשוי מאחוזי אלמנטים שונים. המסה הטוחנית של כל אחד מהיסודות הללו, כפול האחוז של כל אלמנט בסגסוגת והוספה יחד כדי להוות 100 אחוז מהמדגם, יכולה לתת לך מושג כללי מה תהיה המסה הטוחנית של הפלדה לשיקול תיאורטי.
המגוון של הפלדה
בהתחשב במגוון השימושים הרחב שלה, יש לפלדה מספר לא מבוטל של וריאציות, כאשר לכל אחת מהן תערובת ברזל ואלמנטים אחרים משלה. פלדה חשמלית (סיליקון), למשל, היא סגסוגת המכילה כ- 97.6 אחוז פלדה, 2 אחוז סיליקון ו 0.4 אחוז פחמן. עם זאת, כל סוגי הפלדה עשויים בעיקר מברזל, כאשר כמעט כל הסגסוגות מכילים מעל 75 אחוז ברזל והרוב המכריע מכיל מעל 90 אחוז מהיסוד לפי משקל. זני הפלדה המשמשים לתומכי בנייה מבניים הם בדרך כלל מעל 99 אחוז ברזל. גיוון זה אומר שמאפיינים פיזיים כמו מסה משתנים בין סוגי פלדה, למרות שהכללות מסוימות אפשריות.
קירוב כללי: מסת ברזל טוחנת
בשל האחוז הגדול של הברזל הכלול בכל סוגי הפלדה, המסה הטוחנית של הברזל יכולה לספק קירוב כללי למסת הפלדה כתרכובת היפותטית. על פי הטבלה המחזורית, המסה הטוחנית של הברזל היא 55.845 גרם / מול. בסגסוגות פלדה המכילות פחות מאחוז אחד מאלמנטים אחרים לפי משקל, מדידה זו כמעט ותספק את המסה הטוחנית ההיפותטית של פלדה. במקרים בהם אלמנטים אחרים ממלאים תפקיד גדול יותר בסגסוגת, ניתן לכוונן את המספרים כך שישקפו אחוז מסוים של המוני טוחנות אחרות.