Aus Indium, Bismut und Zinn wird Fieldsches Metall hergestellt. Diese Legierung lässt sich bei ca. 62 °C schmelzen.

 

Verwendete Chemikalien

Chemikalie

GHS08 – Gesundheitsgefahr

Gefahr

5.1 g Indium, In – 114.82 g/mol

CAS-Nr.: 7440-74-6 – EG-Nr.: 231-180-0
STOT RE 1 (Lungen), WGK 1
H372 Schädigt die Organe (Lungen) bei längerer oder wiederholter Exposition durch Einatmen. P260 Staub nicht einatmen. P264 Nach Gebrauch Haut gründlich waschen. P270 Bei Gebrauch nicht essen, trinken oder rauchen. P314 Bei Unwohlsein ärztlichen Rat einholen/ärztliche Hilfe hinzuziehen. P501 Inhalt/Behälter einer anerkannten Abfallentsorgungsanlage zuführen. Sigma-Aldrich, 264113, SDB vom 19.10.2022

 

3.25 g Bismut, Bi – 208.98 g/mol

Wismut
CAS-Nr.: 7440-69-9 – EG-Nr.: 231-177-4
WGK nwg
Sigma-Aldrich, 556130, SDB vom 30.04.2022

 

1.65 g Zinn (gekörnt), Sn – 118.71 g/mol

CAS-Nr.: 7440-31-5 – EG-Nr.: 231-141-8
WGK 3
Sigma-Aldrich, 243434, SDB vom 15.04.2023

 

Produkt

Chemikalie

 

Fieldsches Metall, Bi:In:Sn (32.5 %:51 %:16.5 %)

Bismuth Indium Tin ingot, Field’s metal
WGK nwg
Thermo Fisher, 46895, SDB vom 20.02.2024

 

Verwendete Geräte, Versuchsaufbau

600-ml-Becherglas breite Form, Reagenzglas, Reagenzglashalter, Glasstab, Stativ, Klammer, Muffe, Thermometer (200 °C), Dreibein, Bunsenbrenner, Blechrinne, Bindfaden

 

Versuchsdurchführung

In einem Reagenzglas werden nacheinander Zinn, Bismut und Indium über der Bunsenflamme geschmolzen. Es muss immer gewartet werden, bis das gerade zugegebene Metall geschmolzen ist. Das Reagenzglas sollte hin- und hergeschwenkt werden. Die noch flüssige Legierung wird in eine vorgefertigte Blechrinne gegossen. An dem abgekühlten Metallstück wird ein Bindfaden befestigt. In einem 600-ml-Becherglas werden 500 mL Wasser vorgelegt und die Apparatur wird wie im Bild dargestellt aufgebaut. Mit einem Bunsenbrenner wird das Wasserbad erhitzt. Bei einer Temperatur von ca. 62 °C schmilzt die hergestellte Legierung. Meist muss etwas höher erhitzt werden.

Eine Legierung der Metalle Indium, Bismut und Zinn mit einem Mischungsverhältnis von ungefähr 3 : 2 : 1 bezeichnet man als eine eutektische Legierung. Der Schmelzpunkt der Legierung (ca. 62 °C) liegt unterhalb der Schmelzpunkte der drei Metalle (Indium 156 °C, Bismut 271 °C, Zinn 232 °C). Diese Temperatur wird auch als eutektischer Punkt bezeichnet (griech. eutektos = leicht schmelzend).

 

Quellenangaben

[1]
S. Q. Field. Chapter 5: Thermodynamics – Field's Metal, a Metal That Melts in Hot Water. sci-toys.com, 2013. https://sci-toys.com/scitoys/scitoys/thermo/thermo4.html [03.02.2017]
[2]
S. Q. Field. Chapter 5: Thermodynamics – A Non-Toxic Liquid Metal Alloy Mercury Substitute. sci-toys.com, 2013. https://sci-toys.com/scitoys/scitoys/thermo/liquid_metal/liquid_metal.html [03.02.2017]

 

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