Formbarkeit genannt Suszeptibilität von Metallen und Legierungen, zum Schmieden und andere Formen der Druckbehandlung.Dies kann eine Zeichnung sein, Stanzen, Walzen oder Pressen.Formbarkeit Kupfer dadurch nicht nur die Verformungsbeständigkeit, sondern auch die Formbarkeit.Was ist Plastizität?Diese Fähigkeit, ihre Metall Konturen Druck, ohne zu ändern.Duktile Metalle sind Messing, Stahl, eloxiertem Aluminium und einige andere Kupfer, Magnesium, Nickel, Aluminium-Legierungen.Das heißt, sie haben eine hohe Duktilität bei gleichzeitig geringem Verformungswiderstand.
Copper
Interessanterweise sieht es so charakteristisch für Kupfer?Es ist bekannt, dass ein Element der Gruppe 11 4 Perioden von chemischen Elementen des Mendelejew.Seine Atom verfügt über 29 Zimmer und ist von Cu bezeichnet.In der Tat, es ist ein Übergangsmetall-Kunststoff-rosa und goldbraun sind.Übrigens, hat er ein rosa Farbe, wenn der Oxidfilm nicht vorhanden ist.Für eine lange Zeit wird das Element von Menschen benutzt.
Geschichte
Eine der ersten Metalle, die Menschen begannen, sich aktiv in die Wirtschaft zu nutzen, ist Kupfer.In der Tat ist es auch für den Eingang aus dem Erz vorhanden und hat einen niedrigen Schmelzpunkt.Es ist seit langem für die Menschheit sieben Metalle, die auch Kupfer bekannt.In der Natur ist dieses Element häufiger als Silber, Gold oder Eisen.Antike Objekte aus Kupferschlacke, zeugen von ihrer Verhüttung von Erzen.Sie wurden während der Ausgrabung des Dorfes Çatalhöyük gefunden.Es ist bekannt, dass in der Kupferzeit haben eine weit verbreitete Kupfer Dinge erhalten.In der Weltgeschichte, folgt er den Stein.
SA Semenov mit den Mitarbeitern durchgeführt experimentelle Studien, die die Kupfer-Tools im Vergleich zu Stein profitieren in vielerlei Hinsicht gefunden.Sie haben eine höhere Geschwindigkeit Hobeln, Bohren, Schneiden und Sägen von Holz.Eine Kupferverarbeitung Knochenmesser dauert so viel wie, und Stein.Aber Kupfer gilt als ein weiches Metall.
Sehr oft in der Antike statt der Kupferlegierung mit Zinn verwendet wurde - Bronze.Es war für die Herstellung von Waffen und andere Dinge erforderlich.So ersetzen Sie die Kupferzeit kam die Bronze.Bronze erste im Nahen Osten erhielt für 3000 Jahre vor Christus.e:. Leute wie Festigkeit und eine ausgezeichnete Verformbarkeit von Kupfer.Aus der resultierenden Bronze ging super und Jagdwerkzeuge, Geschirr, Dekorationen.Alle diese Elemente sind in archäologischen Ausgrabungen gefunden.Weiter Bronzezeit wich Eisen.
Wie kommt man Kupfer konnte in alten Zeiten?Zunächst ist es nicht von Sulfid und Malachit Erz extrahiert.Denn in diesem Fall ist in Vorbrennen Eingriff nicht notwendig war.Um dies zu tun, wurde eine Mischung aus Kohle und Erz in einem Tontopf platziert.Der Behälter wird in einer flachen Grube installiert, und das Gemisch wird gezündet.Dann beginnt es zu Kohlenmonoxid, das zur Wiederherstellung der Malachit-freiem Kupfer beigetragen zu produzieren.
bekannt, dass Zypern ist bereits im dritten Jahrtausend vor Christus wurden Kupferminen errichtet, in denen sie durchgeführt wurde und Verhüttung.
Die Ländereien von Russland und Nachbarstaaten Kupferminen erschien 2000 Jahre vor Christus.e.Ihre Ruinen sind im Ural und der Ukraine und dem Kaukasus und dem Altai und im fernen Sibirien.
Industrie Verhüttung von Kupfer wurde im dreizehnten Jahrhundert verwendet.Und am fünfzehnten wurde in Moskau Kanone Yard etabliert.Es war dort, dass Bronzekanonen verschiedener Kaliber gegossen.Die unglaubliche Menge an Kupfer wurde auf der Herstellung von Glocken verbracht.Zarenglocke im Jahre 1782 wurde von der Bronzereiter erstellt - Im Jahre 1586 wurde in Bronze Zarenkanone im Jahre 1735 gegossen.Bei 752 der Master erzeugt eine herrliche Statue des Großen Buddha im Tempel des Todai-ji Temple.In der Regel ist die Liste der Kunstwerke Gießerei endlos.
In die Menschen achtzehnten Jahrhunderts entdeckt Strom.Es war dann, dass riesige Mengen an Kupfer begonnen, für die Herstellung von Drähten und ähnlichen Produkten zu verlassen.Im zwanzigsten Jahrhundert haben Drähte gelernt, Aluminium, aber Kupfer in der Elektrotechnik hatte immer noch große Bedeutung.
Ursprung des Namens
Wussten Sie, dass Cuprum - ist der lateinische Name von Kupfer, aus dem Namen der Insel Zypern abgeleitet?By the way, Strabo Kupfer gestylt halkosom - die Stadt Halkida auf Euböa schuldig Ursprung des Namens.Die meisten der alten griechischen Namen der Kupfer- und Bronzeobjekte stattgefunden haben, ist es von diesem Wort.Sie sind weit verbreitet in der Schmiedekunst, unter Schmieden und Gießen-Produkte.Manchmal auch als Kupfer Aes, das Erz oder mir bedeutet.
slawischen Wort "Kupfer", hat einen ausgeprägten Etymologie.Vielleicht ist es alt.Aber es ist sehr häufig in der ältesten Denkmäler der russischen Literatur.VIAbaev vorgeschlagen, dass das Wort kommt aus dem Namen des Landes von Medien.Alchemisten genannt Kupfer "Venus".In früheren Zeiten "Mars" genannt wurde.
Wo ist das Kupfer in der Natur?
Kruste hält (4,7-5,5) x 10-3% Kupfer (nach Gewicht).Der Fluss und Meerwasser, ist es viel kleiner: 10,7%, und 3 x 10-7% (nach Gewicht) auf.
in der Natur sehr häufig Kupferverbindungen.Die Industrie nutzt Chalkopyrit CuFeS2, wie Kupferkies, Bornit Cu5FeS4, Kupferglanz Cu2S bezeichnet.Gleichzeitig Menschen finden und andere Mineralien Kupfer Cuprit Cu2O, Azurit Cu3 (CO 3) 2 (OH) 2, Malachit Cu2CO3 (OH) 2 und Covellit CuS.Sehr oft ist die Masse der einzelnen Cluster von Kupfer erreicht 400 Tonnen.Kupfersulfide sind vor allem in den Mitteltemperatur-hydrothermalen Gängen gebildet.Kupfer-Lagerstätten häufig in Sedimentgestein finden - Schiefer und Kupfer-Sandsteinen.Die bekanntesten Lagerstätten sind in der Transbaikalien Territory Udokan Zhezkazgan Kasachstan, Mansfeld in Deutschland und Nektar Gürtel aus Zentralafrika.Andere reiche Kupferlagerstätte in Chile (Escondida und Kolyausi) und in den USA (Morensi).
meisten Kupfererz wird durch offene Methode ermittelt.Sie enthält 0,3 bis 1,0% Kupfer.
physikalischen Eigenschaften
Viele Leser interessieren sich für die Beschreibung des Kupfer.Es ist ein Kunststoff-rosa und goldenen Metall.An der Luft wird die Oberfläche mit Oxidfilm unmittelbar, was ihm eine Art intensiven rötlich-gelben Farbton bedeckt.Interessanterweise ist die dünne Schicht aus Kupfer eine bläulich-grüne Farbe.
Osmium, Cäsium, Kupfer und Gold in der Farbe sind die gleiche Farbe, anders als die anderen grauen oder silbernen Metall.Dieser Farbton zeigt die Anwesenheit von Elektronen-Übergänge zwischen dem vierten Halb leer und mit einer dritten Atomorbitale gefüllt.Zwischen ihnen gibt es einige Energielücke entsprechend einer Wellenlänge von Orange.Das gleiche System ist für die spezifische Farbe des Goldes verantwortlich.
Was ist umso erstaunlicher, charakteristisch für Kupfer?Dieses Metall bildet eine kubisch-flächenzentrierten Gitter, Raumgruppe Fm3m, ein = 0,36150 nm, Z = 4.
Ein berühmter Kupfer hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit.Durch Halten der aktuellen ist es unter den Metallen auf dem zweiten Platz.Übrigens hat Kupfer einen Temperaturkoeffizienten des Widerstands der Riese und einen weiten Temperaturbereich nahezu unabhängig von seiner Leistung.Kupfer wird als diamagnetisch.
Kupferlegierungen sind vielfältig.Menschen haben gelernt, zu verbinden und Messing mit Zink und Nickel mit Neusilber, und führen zur Babbitt und Bronze mit Zinn und anderen Metallen.
Kupferisotope
Kupfer besteht aus zwei stabilen Isotopen - 63Cu und 65Cu, die eine Prävalenz von 69,1 und 30,9 Prozent bzw. Atom haben.Im Allgemeinen gibt es mehr als zwei Dutzend Isotopen ohne Stillstand.Das langlebige Isotop 67Cu mit einer Halbwertszeit von 62 Stunden.
Wie Kupfer zu bekommen?
Produktion von Kupfer ist ein sehr interessanter Prozess.Dieses Metall wird aus Mineralien oder Kupfererze produziert.Die grundlegenden Verfahren der Herstellung Kupfer-Hydrometallurgie, Pyrometallurgie und Elektrolyse.
Betrachten pyrometallurgische Verfahren.Durch dieses Verfahren wird das Kupfer aus Erzen, wie beispielsweise Kupferkies CuFeS2.Die Chalkopyrit Materialien ist 0,5-2,0% Cu.Erstens ist die ursprüngliche Erzflotation.Dann wird das Oxidations Rösten bei einer Temperatur von 1400 Grad.Weiter Burnt Konzentrat geht in den Schmelz matt.Zum Binden des Eisenoxids in der Schmelze wird Siliciumdioxid gegeben.
resultierende Silikat Oberflächen in Form von Schlacke und getrennt.An der Unterseite der Matte bleibt - eine Legierung aus Sulfiden Cu2S und FeS.Ferner ist es nach dem Verfahren von Henry Bessemer geschmolzen.Aus diesem Wandler wird das geschmolzene Stein gegossen.Anschließend wird der Behälter mit Sauerstoff gespült.Und das Eisensulfid, das oxidiert wurde, um Oxid und mit Hilfe von Kieselsäure aus dem Verfahren in Form von Silikat entfernt.Oxidierte Kupfersulfid Kupferoxid unvollständig, aber dann zu metallischem Kupfer reduziert.
in immer das Blasenkupfer enthielt 90,95% des Metalls.Als nächstes wird der elektrolytischen Reinigung unterzogen wird.Interessanterweise ist der Elektrolyt eine saure Lösung von Kupfersulfat.
auf der Kathodenelektrolytkupfer, das eine hohe Frequenz von ungefähr 99,99% aufweist.Gegenstände aus Kupfer hergestellt sehr unterschiedliche gemacht: Drähte, elektrische Geräte, Legierungen.
hydrometallurgischen Verfahrens ist etwas anders.In Schwefelsäure oder Ammoniaklösung Es Kupfermineralien geschieden aufgelöst.Von zubereitete Flüssigkeiten verdrängen Kupfereisenmetall.
chemischen Eigenschaften von Kupfer
In den Verbindungen von Kupfer zeigt zwei Oxidationsstufen +1 und +2.Der erste von diesen dazu neigt, nur in der unlöslichen Verbindungen oder Komplexe der Disproportionierung und stabil.Übrigens sind die Kupferverbindungen farblos.
Oxidationszustand +2 ist stabiler.Dass er dem Salz Blau und Cyan.Unter ungewöhnlichen Bedingungen kann in der Oxidationsstufe 3 oder sogar 5 hergestellte Verbindungen sein.Letztere werden in der Regel in den Salzen kupraboranovogo Anion 1994 erhalten gestellt.
Reines Kupfer in der Luft ändert sich nicht.Dies ist eine schwache Reduktionsmittel nicht mit verdünnter Salzsäure und Wasser reagieren.Mit konzentrierter Salpetersäure und Schwefelsäure, Halogenen, Sauerstoff, "aqua regia", Nichtmetalloxide, Chalkogene oxidiert.Beim Erhitzen reagiert es mit Halogenwasserstoffen.
Wenn die Luft feucht ist, wird das Kupfer oxidiert wird, Bilden einer basischen Kupfercarbonats (II).Es reagiert perfekt mit heißen und kalten gesättigten Schwefelsäure, wasserfreiem heißer Schwefelsäure.
mit verdünnter Salzsäure Kupfer reagiert in Gegenwart von Sauerstoff.
Analytik Kupfer
alle wissen, was die Chemie.Kupferlösung ist leicht zu finden.Um dies zu tun, um ein Platindraht der Testlösung zu befeuchten, und stellen Sie es in die Flamme eines Bunsenbrenners.Wenn Kupfer in der Lösung vorhanden ist, wird die Flamme in grün-blaue Farbe eingefärbt werden.Sie müssen wissen, dass:
- Typischerweise wurde die Menge an Kupfer im schwach sauren Lösung unter Verwendung des Schwefelwasserstoffs gemessen: es wird gemischt mit der Substanz.In der Regel fällt diese Kupfersulfid.
- In jenen Lösungen, in denen es keine störenden Ionen wird Kupfer bestimmt komplexometrische, potentiometrischen oder potentiometrisch.
- geringe Mengen von Kupfer in der Lösung wird durch spektrale und kinetischen Methoden gemessen.
Verwendung von Kupfer
Zustimmen studieren Kupfer ist sehr unterhaltsam Sache.Somit hat das aktive Metall mit niedrigem spezifischen Widerstand.Aufgrund dieser Eigenschaft von Kupfer zur Herstellung von elektrischer Energie und andere Kabel, Leitungen und andere Leiter verwendet.Der Kupferdraht in den Wicklungen der Transformatoren und Elektro verwendet.So erstellen Sie die oben genannten Metallerzeugnissen nahm sehr sauber, als Verunreinigungen sofort zu reduzieren elektrische Leitfähigkeit.Und wenn das Kupfer in 0,02% Aluminium vorhanden ist, wird die elektrische Leitfähigkeit um 10% zu verringern.
Ein weiteres nützliches Feature ist die herrliche Wärmeleitfähigkeit von Kupfer.Aufgrund dieser Eigenschaft ist es in einer Vielzahl von Wärmetauschern, Wärmerohre, teplootvodnyh Geräte und Computer-Kühler verwendet wird.
Wo ist die Härte der Kupfer verwendet?Bekannt ist, dass nahtlose Kupferrohre haben ausgezeichnete mechanische Festigkeit.Sie sind gut zu widerstehen mechanischen Handhabung und werden verwendet, um Flüssigkeiten und Gase zu bewegen.In der Regel können sie in den internen Systemen der Gasversorgung, Wasserversorgung, Heizung gefunden werden.Sie sind weit verbreitet in Kälteanlagen und Klimaanlagen verwendet wird.
ausgezeichnete Härte von Kupfer ist in vielen Ländern bekannt.Das wichtigste Material für die Wasserversorgung ist - also in Frankreich, Großbritannien und Australien, für die Gasversorgung von Gebäuden in Schweden verwendet, die Kupferrohre - für die Heizung in den USA, Großbritannien und Hongkong.
In Russland Produktion von Wasser- und Gasrohre aus Kupfer normalisierten GOST R 52318-2005 und die Bundes Code of Practice SP 40-108-2004 regelt ihre Verwendung.Rohre aus Kupfer und seine Legierungen sind weit verbreitet in Energie und Schiffsbau verwendet werden, die Dämpfe und Flüssigkeiten zu bewegen.
Wussten Sie, dass Kupferlegierungen werden in verschiedenen Bereichen der Technik eingesetzt?Von diesen sind die bekanntesten werden als Bronze und Messing sein.Beide Legierungen sind enorme Familie von Materialien, die neben Zink und Zinn kann Wismut, Nickel und andere Metalle enthalten.B. Rotguss, verwendet, bis neunzehnten Jahrhundert zur Herstellung von Artillerie, bestehend aus Kupfer, Zinn und Zink.Dessen Formulierung variiert je nach Standort und Zeit von Produktionswerkzeugen.
Jeder kennt die ausgezeichnete Verarbeitbarkeit und hoher Duktilität aus Kupfer.Aufgrund dieser Eigenschaften ist die unglaubliche Menge an Messingblätter für die Herstellung von Hülsen für Arme und Artilleriemunition.Es ist bemerkenswert, daß Autoteile aus Kupferlegierung mit Silizium, Zink, Zinn, Aluminium und andere Materialien.Kupfer-Legierungen haben eine hohe Festigkeit und thermische Bearbeitung ihrer mechanischen Eigenschaften zu behalten.Ihre Verschleißfestigkeit ist nur durch die chemische Zusammensetzung und sein Einfluss auf die Struktur bestimmt.Man beachte, daß diese Regel nicht bis zu einem gewissen Berylliumbronze und Aluminiumbronze anzuwenden.
Kupferlegierungen haben einen niedrigeren Elastizitätsmodul als der von Stahl.Ihre Hauptvorteile sind: niedrigen Reibungskoeffizienten in Verbindung für die meisten Legierungen mit hoher Duktilität, gute elektrische Leitfähigkeit und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in einer korrosiven Umgebung.Typischerweise Bronzen diese Aluminium und Kupfer-Nickel-Legierungen.Sie übrigens gefunden Anwendung in Gleitpaarungen.
Fast alle Kupferlegierungen haben den gleichen Reibungskoeffizienten.Die Verschleißfestigkeit und die mechanischen Eigenschaften, das Verhalten in feindlichen Umgebungen sind jedoch direkt abhängig von der Legierungszusammensetzung.Plastizität von Kupfer verwendet in einphasigen Legierungen und Stärke - in zwei Phasen.Melchior (Kupfernickel-Legierung) ist für die Prägung von kleinen Münzen verwendet.Kupfer-Nickel-Legierungen, darunter "Admiralität", im Schiffbau.Dieser Rohre hergestellt Kondensatoren, Reinigung Turbinenabdampf.Es ist bemerkenswert, dass die Turbinen durch Meerwasser gekühlt.Kupfer-Nickel-Legierungen haben eine erstaunliche Korrosionsbeständigkeit, so neigen sie dazu, in Bereichen, die dem aggressiven Einfluss des Meeres im Zusammenhang mit Wasser zu verwenden.
Tat ist Kupfer ein wesentlicher Bestandteil der festen Lote - Legierungen mit einem Schmelzpunkt von 590 bis 880 Grad Celsius.Definitionsgemäß wird bei ihnen eine gute Haftung auf den meisten Metallen, so dass sie für die dauerhafte Verbindung der verschiedenen Metallteile.Diese können Rohrverbindungsstücke oder Flüssigkeitsstrahltriebwerke, die aus unterschiedlichen Metallen hergestellt sein.
Jetzt zeigen die Legierungen, in denen Kupfer Duktilität wichtig ist.Oder Duralumin Duralumin ist eine Legierung aus Aluminium und Kupfer.Hier ist Kupfer 4,4%.Legierungen aus Kupfer und Gold wird häufig in Schmuck verwendet.Sie sind notwendig, um die Festigkeit der Produkte zu verbessern.Da reines Gold - ein sehr weiches Metall, das gegenüber mechanischer Beanspruchung sein kann.Produkte aus reinem Gold, und verschleißen schnell verformt.
Interessanterweise zur Erstellung von Yttriumoxid-Barium-Kupfer-Oxid verwendet wird, Kupfer ist.Es dient als Basis für die Herstellung von Hochtemperatur-Supraleitern.Kupfer wird auch für die Herstellung von Batterien und Kupferoxid-elektrochemischen Zellen eingesetzt.Andere
Umfang
Wussten Sie, dass Kupfer sehr häufig als Katalysator für die Polymerisation von Acetylen verwendet?Aufgrund dieser Eigenschaft, Kupferrohre verwendet werden, um das Acetylen bewegen darf nur verwendet werden, wenn der Kupfergehalt ist 64% nicht übersteigt.
