جدول وزن مخصوص فلزات + چگالی 5 فلز پرکاربرد

وزن مخصوص فلزات در ساخت و ساز‌ها و فرایندهای مهندسی اهمیت زیادی دارد. از همین رو در صنایع مختلف، در بسیاری از مواقع لازم است به جداول استاندارد مانند جدول وزن مخصوص فلزات از جمله آهن مراجعه کنیم. از این جدول برای مقایسه وزن فلزات در واحد حجم هم استفاده می‌کنند. پیش از اینکه به توضیح جامع در این باره و ارائه جدول مربوطه بپردازیم، باید بدانیم وزن مخصوص چیست و چه کاربردی دارد.

وزن مخصوص چیست؟

وزن مخصوص که گاهی به عنوان وزن واحد نیز شناخته می‌شود، مقدار وزن یک ماده در واحد حجم است و با چگالی (جرم بر واحد حجم) متفاوت است. وزن، نیروی ناشی از گرانش بر جسم است و ویژگی ذاتی ماده نیست، بنابراین برای مقایسه مواد از وزن مخصوص یا چگالی استفاده می‌شود.

وزن مخصوص فلزات، وزن ماده در واحد حجم تعریف می‌شود و معمولاً در جدول‌ها به صورت چگالی (جرم بر واحد حجم) آورده می‌شود. توجه داشته باشید که هرچند گاهی چگالی را به اشتباه وزن در واحد حجم می‌نامند، از لحاظ علمی وزن و جرم با عوامل خارجی مانند گرانش متفاوت هستند. متن در ادامه به بررسی وزن مخصوص فلزاتی مانند آهن، آلومینیوم و طلا و جدول مربوطه می‌پردازد.

بیشتر بخوانید: فروش مواد اولیه فلزات به صورت اعتباری

وزن مخصوص یا چگالی فولاد

فولاد یکی از آلیاژهای پرکاربرد آهن بوده که به دلیل خواص خوب خود در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارد. وزن مخصوص فولاد یا همان چگالی فولاد حدودا بین ۷۸۵۰ تا ۷۸۷۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. این اختلاف ناشی از تغییر میزان ناخالصی ها از جمله مقدار کربن است؛ به طوری که فولاد با کربن متوسط دارای چگالی ۷۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب بوده و چگالی فولاد زنگ نزن نیز حدود ۸۰۳۰ گرم بر سانتی متر است.

در ادامه مطلب، ضمن بررسی چگالی فلزات پرکاربرد، وزن مخصوص آهن و جدول چگالی فلزات مهم در قالب یک جدول کامل ارائه شده است.

وزن مخصوص و چگالی فلزات

علاوه‌بر آهن و فولاد، وزن مخصوص برخی فلزات مانند طلا، مس، آلومینیوم و چدن نیز بیش از سایر فلزات مورد توجه است.

چگالی آهن

چگالی آهن یا وزن مخصوص آهن کمی بیشتر از چگالی فولاد و معادل ۷۸۷۴ کیلوگرم بر متر مکعب است. از آنجایی که وزن مقاطع فولادی از جمله ورق سیاه، تیرآهن و پروفیل با توجه به وزن مخصوص محاسبه می شود، قیمت ورق سیاه روز و سایر آهن آلات متاثر از چگالی فلزات است.

چگالی طلا

چگالی طلا یا وزن مخصوص طلا به عنوان یکی از گرانترین فلزات جهان معادل ۱۹۳۲۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. البته این عدد مربوط به طلای خالص (شمش) است، در صورتی که اگر طلا استاندارد (با عیار ۷۵۰) باشد، وزن مخصوص آن ۱۵۳۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. وزن مخصوص طلای ۲۴ عیار نیز با توجه به همین اعداد محاسبه می شود.

گفتنی است چگالی طلا بر حسب گرم بر سانتی متر مکعب نیز معادل ۱۹.۳۲ است. گفتنی است چگالی نقره نیز ۱۰۴۲ کیلوگرم بر متر مکعب است؛ به این معنا که در حجم ثابت، طلا وزن بیشتری دارد.

چگالی مس

مس یکی از پرکاربردترین فلزات در صنایع به خصوص صنعت برق به شمار می رود و عمدتا از آن به عنوان یک فلز خالص استفاده می شود. چگالی مس کمی کمتر از نصف چگالی طلا و معادل ۸۹۶۰ کیلوگرم بر متر مکعب است.

چگالی آلومینیوم

امروزه از آلومینیوم به عنوان یک فلز اساسی در صنایعی چون حمل و نقل، خطوط برق، ساخت و ساز و بسته بندی مواد غذایی استفاده می شود. چگالی آلومینیوم بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب حدودا یک سوم چگالی فولاد و معادل ۲۷۰۰ است. همان طور که اشاره شد، با توجه به اهمیت چگالی آلومینیوم در محاسبه وزن این فلز، در نظر گرفتن این کمیت در تعیین قیمت ورق آلومینیوم و خرید این محصول حائز اهمیت است. وزن مخصوص آلومینیوم نشان می دهد این فلز برای فعالیت هایی که نیاز به فلزات سبک دارند، کاربردی است.

چگالی چدن

چگالی چدن نیز نزدیک به چگالی آهن و حدود ۷۲۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. از چدن برای مواردی مانند ساخت ماشین آلات، تولید تجهیزات معدن و نیز تهیه ظروف آشپزی استفاده می شود. در واقع، چدن بر پایه آهن تولید می شود و تفاوت آن با فولاد تنها در مقدار کربن بوده که در چدن ها این مقدار بیشتر از فولادها است.

چگالی سرب

سرب نیز از دیگر فلزات سنگین بوده که به دلیل ویژگی های خاص خود از جمله مقاومت در برابر خوردگی، انعطاف پذیری بالا و… در برخی از صنایع مانند باطری سازی استفاده می شود. چگالی سرب 11340 کیلوگرم بر متر مکعب است.

چگالی جیوه

چگالی جیوه معادل ۱۳۵۳۴ کیلوگرم بر متر مکعب است. از جمله مهم ترین کاربردهای جیوه می توان به ساخت لوازم الکترونی، دماسنج های جیوه ای و تولید مواد شیمیایی صنعتی اشاره کرد. جیوه به واسطه چگالی بالای خود، از جمله فلزات سنگین محسوب می شود.

جدول چگالی فلزات

وزن مخصوص فلزات یا چگالی فلزات مختلف از جمله چگالی سرب، فولاد، طلا و… در جدول زیر قابل مشاهده است. تمامی اعداد ذکر شده در دمای اتاق اندازه گیری شده اند. از آنجایی که با تغییر دما، حجم نیز دستخوش تغییر می شود، توجه به دمای اندازه گیری بسیار مهم است.

همان طور که پیش تر اشاره شد، به طور کلی وزن مخصوص فولاد در انواع آلیاژهای آهنی برابر با ۷.۸ گرم بر سانتی متر مکعب عنوان می شود.

گفتنی است در تعاریف علمی، وزن مخصوص با جرم حجمی که همان چگالی است، تفاوت دارد؛ چرا که چگالی فلز، نسبت جرم فلز به حجم آن است. در حقیقت واحد وزن مخصوص بر اساس SI، نیوتون بر متر مکعب است، اما به طور معمول وزن مخصوص فلزات را همان چگالی در نظر می‌گیرند. در این مقاله نیز جدول وزن مخصوص فلزات را با همین پیش‌فرض عنوان کرده‌ایم.

سوالات متداول

1. چگالی فلزات چگونه اندازه گیری می شود؟

با تقسیم جرم فلز بر حجم آن، چگالی به دست می آید؛ معمولا با واحد گرم بر سانتی متر مکعب یا کیلوگرم بر متر مکعب بیان می شود.

2. چرا چگالی فلزات در صنایع اهمیت دارد؟

چگالی فلزات تعیین کننده وزن قطعات فلزی است؛ از این رو، در طراحی سازه ها و تجهیزات مختلف خصوصا وسایل حمل و نقل بسیار تاثیرگذار است.

3. کدام فلزات بالاترین چگالی را دارند؟

فلزاتی مانند طلا، پلاتین، تنگستن، سرب و جیوه دارای چگالی بالایی بوده و مناسب کاربردهای خاص هستند.