- Zgodovina bakra
- Fizikalne lastnosti kovine
- Kemijske lastnosti elementa
- Področja in značilnosti aplikacije
Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!
Kovinski baker je človeštvo že dolgo uporabljalo na različnih področjih življenja. Devetindvajseti element iz periodnega sistema DI Mendeleev, ki se nahaja med nikljem in cinkom, ima zanimive lastnosti in lastnosti. Ta element je označen s simbolom Cu. Je ena izmed redkih kovin z značilno barvo razen srebra in sive barve.
Zgodovina bakra
O velikem pomenu tega kemičnega elementa v zgodovini človeštva in planeta lahko že zdaj ugibamo z imeni zgodovinskih obdobij. Po kameni dobi je prišel baker, po njem pa bron, ki je prav tako neposredno povezan s tem elementom.
Baker je ena od sedmih kovin, ki so človeštvu postale znane v starih časih. Po zgodovinskih podatkih so se stari ljudje že pred devetimi leti seznanili s to kovino.
Najstarejši izdelki iz tega materiala so bili najdeni na ozemlju moderne Turčije. Arheološka izkopavanja, ki so bila izvedena na mestu velikega neolitskega naselja Chatalheyuk, so omogočila najti majhne bakrene kroglice, kroglice in bakrene ploščice, s katerimi so starodavni ljudje okrasili svoje obleke.
Najdene gizmos so bile datirane na križišče osmega in sedmega tisočletja pred našim štetjem. Poleg samih proizvodov so na izkopu našli še žlindro, kar kaže, da je bila izvedena taljenje kovine iz rude.
Proizvodnja bakra iz rude je bila relativno dostopna. Kljub temu je bila kovina kljub visoki temperaturi taljenja med prvimi, ki jo je človeštvo hitro in široko obvladalo.
Rudarske metode
V naravnih pogojih ta kemični element obstaja v dveh oblikah:
- spojine;
- nuggets.
Nenavadno dejstvo je naslednje: bakreni nuggets v naravi naletijo veliko bolj pogosto kot zlato, srebro in železo.
Naravne bakrove spojine so:
- oksidi;
- kompleksi ogljika in žvepla;
- bikarbonati;
- sulfidne rude.
Rude, ki so najbolj razširjene, so bakrov briljant in bakreni piriti. Baker v teh rudah vsebuje le en ali dva odstotka. Primarni baker se koplje na dva glavna načina:
- hidrometalurški;
- pirometalurške.
Delež prve metode je deset odstotkov. Preostalih devetdeset se nanaša na drugo metodo.
Pirometalna metoda vključuje kompleks procesov. Bakrene rude se najprej obogatijo in odpustijo. Nato se surovina tali do mat in nato piha v pretvornik. Tako postane grob baker. Njegovo preoblikovanje v čisti se izvede z rafiniranjem - prvi ogenj, nato elektrolitsko. To je zadnja faza. Na koncu je čistost pridobljene kovine skoraj sto odstotkov.
Postopek pridobivanja bakra s hidrometalurško metodo je razdeljen na dve stopnji.
- Na začetku se surovina izlužuje s šibko raztopino žveplove kisline.
- V zadnji fazi se kovina sprosti neposredno iz raztopine, omenjene v prvem odstavku.
Ta metoda se uporablja pri predelavi le revnih rud, saj je v nasprotju s prejšnjo metodo nemogoče mimogrede pridobivati dragocene kovine. Zato je odstotek te metode v primerjavi z drugo metodo tako majhen.
Malo o imenu
Kemični element Cuprum, označen s simbolom Cu, je dobil ime v čast zloglasnega otoka Cipra. Tam je bilo v oddaljenem tretjem stoletju pred našim štetjem odkrita velika nahajališča bakrene rude. Lokalni obrtniki, ki so delali v teh rudnikih, so ustvarili taljenje kovine.
Fizikalne lastnosti kovine
Morda je nemogoče razumeti, kaj je kovinski baker brez razumevanja njegovih lastnosti, osnovnih značilnosti in značilnosti.
Ob stiku z zrakom postane ta kovina rumenkasto-roza. Ta edinstven zlato-roza odtenek povzroča videz oksidnega filma na kovinski površini. Če se ta film odstrani, baker dobi izrazno rožnato barvo z značilnim svetlim kovinskim sijajem.
To je neverjetno dejstvo: najtanjše bakrene plošče v lumenu sploh niso rožnate, ampak zelenkasto modre ali z drugimi besedami morske barve.
V obliki preproste snovi ima baker naslednje značilnosti:
- neverjetna plastičnost;
- zadostna mehkoba;
- žilavost
Čisti baker brez kakršnih koli nečistoč se lahko popolnoma obdeluje - zlahka se zvije v palico ali pločevino ali potegne v žico, katere debelina se zmanjša na tisočink milimetra. Dodajanje nečistoč tej kovini povečuje njeno trdoto.
Poleg omenjenih fizikalnih lastnosti ima ta kemični element visoko električno prevodnost. Ta funkcija je v glavnem določala uporabo kovinskega bakra.
Med glavnimi lastnostmi te kovine je treba omeniti njeno visoko toplotno prevodnost. Po električni prevodnosti in toplotni prevodnosti je baker med vodilnimi med kovinami. Samo ena kovina, srebro, ima višje stopnje v teh parametrih.
Nemogoče je, da ne upoštevamo dejstva, da kazalniki električne in toplotne prevodnosti bakra spadajo v kategorijo osnovnih lastnosti. Ostanejo visoke le, ko je kovina v najčistejši obliki. Zmanjšanje teh številk je mogoče z dodajanjem nečistoč:
- arzen;
- železo;
- kositer;
- fosfor;
- antimon.
Vsaka od teh nečistoč v kombinaciji z bakrom ima na to določen vpliv, zaradi česar se vrednosti toplotne in električne prevodnosti opazno zmanjšajo.
Poleg tega je za kovinski baker značilna neverjetna moč, visoko tališče in visoko vrelišče. Podatki so res impresivni. Tališče bakra presega tisoč stopinj Celzija! Vrelišče je 2570 stopinj Celzija.
Ta kovina spada v skupino kovinskih diamagnetnih. To pomeni, da se njegova magnetizacija, podobno kot pri številnih drugih kovinah, ne pojavi v smeri zunanjega magnetnega polja, temveč proti njej.
Druga pomembna značilnost je odlična korozijska odpornost te kovine. V pogojih visoke vlažnosti se npr. Oksidacija železa pojavi večkrat hitreje kot oksidacija bakra.
Kemijske lastnosti elementa
Ta element je neaktiven. Pri stiku s suhim zrakom se pri normalnih pogojih bakra ne začne oksidirati. Vlažni zrak, nasprotno, sproži oksidacijski proces, v katerem nastane bakrov karbonat (II), ki je vrhnja plast patine. Skoraj takoj, ta element reagira s snovmi, kot so:
- žveplo;
- selen;
- halogenov
Kisline, ki nimajo oksidacijskih lastnosti, ne morejo vplivati na baker. Poleg tega ne reagira v stiku s kemičnimi elementi, kot so: \ t
- dušik;
- ogljik;
- vodika.
Poleg že omenjenih kemijskih lastnosti je za bakra značilna amfoternost. To pomeni, da lahko v skorji tvorijo katione in anione. Spojine te kovine lahko kažejo tako kisle kot osnovne lastnosti - to je neposredno odvisno od specifičnih pogojev.
Področja in značilnosti aplikacije
V starih časih je bil za izdelavo različnih stvari uporabljen kovinski baker. Spretna uporaba tega materiala je omogočila starim ljudem, da so pridobili:
- drage jedi;
- okraski;
- orodja s tanko rezilo.
Bakrene zlitine
Ko govorimo o uporabi bakra, je nemogoče, da ne omenjamo njegove vrednosti pri pridobivanju različnih zlitin, ki temeljijo na tej kovini . Te zlitine vključujejo:
- bron ;
- medenina.
Ti dve vrsti sta glavni vrsti bakrenih zlitin. Prva bronasta zlitina je nastala na vzhodu še tri tisočletja pred našim štetjem. Bronasto lahko po pravici velja za enega največjih dosežkov metalurgov v antiki. Bron je kombinacija bakra z drugimi elementi. V večini primerov je druga komponenta kositer. Toda ne glede na to, kateri elementi so vključeni v zlitino, je bakra vedno glavna sestavina. Medenina formula vsebuje predvsem baker in cink, možni pa so tudi njihovi dodatki v obliki drugih kemičnih elementov.
Poleg bronaste in medenine je ta kemični element vključen v ustvarjanje zlitin z drugimi kovinami, vključno z aluminijem, zlatom, nikljem, kositrom, srebrom, titanom, cinkom. Bakrene zlitine z nekovinami, kot so kisik, žveplo in fosfor, se uporabljajo redkeje.
Industrije
Dragocene lastnosti bakrovih zlitin in čistih snovi so prispevale k njihovi uporabi v industrijah, kot so: \ t
- elektrotehnika;
- elektrotehnika;
- izdelava instrumentov;
- radijska elektronika.
Ampak, seveda, to niso vsa področja uporabe te kovine. Je zelo ekološki material. Zato se uporablja pri gradnji hiš. Na primer, strešna prevleka iz kovinskega bakra ima zaradi svoje visoke odpornosti proti koroziji življenjsko dobo več kot sto let, ne da bi bila potrebna posebna nega in barvanje.
Drugo področje uporabe te kovine je industrija nakita. Uporablja se predvsem v obliki zlitin z zlato. Izdelki iz zlitine bakra in zlata so označeni z večjo trdnostjo, visoko odpornostjo. Takšni izdelki se dolgo ne deformirajo in se ne obrabijo.
Kovinske bakrove spojine odlikuje visoka biološka aktivnost. V svetu flore je ta kovina pomembna, saj sodeluje pri sintezi klorofila. S sodelovanjem tega elementa v tem procesu ga lahko odkrijemo med sestavinami mineralnih gnojil za rastline.
Vloga v človeškem telesu
Pomanjkanje tega elementa v človeškem telesu lahko negativno vpliva na sestavo krvi, in sicer jo poslabša. Pomanjkljivost te snovi je mogoče zapolniti s pomočjo posebej izbrane prehrane. Baker je vsebovan v številnih živilih, zato je koristna prehrana za dušo ni težko. Na primer, eden od izdelkov, ki vsebujejo ta element, je redno mleko.
Toda sestaviti jedilnik, ki je bogat s tem elementom, ne smemo pozabiti, da lahko prevelika količina njegovih spojin povzroči zastrupitev telesa. Torej, nasičenje telesa s to koristno snovjo, je zelo pomembno, da ne pretiravate. In to ne zadeva le količine porabljenih izdelkov.
Na primer, zastrupitev s hrano lahko povzroči uporabo bakrenih pripomočkov. Kuhanje v takšnih posodah ni priporočljivo in je celo prepovedano. To je posledica dejstva, da v procesu vrenja veliko količino tega elementa vstopi v hrano, ki lahko povzroči zastrupitev.
V prepovedi bakrenih jedi obstaja ena rezervacija. Uporaba takšnih posod ni nevarna, če ima njena notranja površina kositrni premaz. Šele ko je ta pogoj izpolnjen, uporaba bakrenih loncev ne predstavlja nevarnosti zastrupitve s hrano.
Poleg vseh navedenih panog, širjenje tega elementa ni zaobšlo zdravil. Na področju zdravljenja in vzdrževanja zdravja se uporablja kot vezivo in antiseptik. Ta kemični element je del kapljic za oko, ki se uporabljajo pri zdravljenju bolezni, kot je konjunktivitis. Poleg tega je baker pomemben sestavni del različnih rešitev za opekline.