Номер 5, страница 125, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Почему шлак скапливается сверху над чугуном?

5. Шлак скапливается сверху над расплавленным чугуном из-за фундаментального физического принципа, связанного с плотностью веществ. В процессе доменной плавки в нижней части печи (горне) накапливаются два жидких продукта, которые практически не смешиваются друг с другом: расплавленный чугун и расплавленный шлак.

Чугун представляет собой сплав железа с углеродом и другими элементами. Его плотность в жидком состоянии составляет примерно $ \rho_{чугуна} \approx 7000 \text{ кг/м}^3 $.

Шлак — это побочный продукт, расплавленная смесь оксидов, которая образуется из пустой породы железной руды и флюсов (например, известняка), добавляемых для связывания примесей. Плотность жидкого шлака значительно меньше и составляет около $ \rho_{шлака} \approx 2500-3000 \text{ кг/м}^3 $.

Подобно тому, как масло плавает на поверхности воды, менее плотный шлак всплывает и образует слой на поверхности более плотного расплавленного чугуна. Это явление позволяет раздельно выпускать чугун и шлак из печи через специальные отверстия (летки), расположенные на разной высоте. Кроме того, слой шлака защищает поверхность расплавленного металла от окисления газами.

Ответ: Шлак скапливается сверху над чугуном, потому что плотность расплавленного шлака значительно меньше плотности расплавленного чугуна.