Bycie w naturze
Jego łacińska nazwa Cuprum metal pochodzi od nazwy wyspy Cypr, gdzie nauczyli się ją wydobywać w trzecim tysiącleciu pne. er W systemie Mendeleev Cu otrzymał 29 numer i znajduje się w 11. grupie czwartego okresu.
W skorupie element znajduje się na 23 miejscu w rozkładzie i jest bardziej powszechny w postaci rud siarczkowych. Najczęściej spotykane są połysk miedzi i piryty. Dzisiaj miedź z rudy jest wydobywana na kilka sposobów, ale każda technologia wymaga stopniowego podejścia do osiągnięcia wyników.
U zarania cywilizacji ludzie otrzymywali już i używali miedzi i jej stopów.- W tym czasie wydobywano nie rudę siarczkową, ale rudę malachitową, która nie wymagała wstępnego prażenia.
- Mieszanina rudy i węgla została umieszczona w glinianym naczyniu, które spadło do małego dołu.
- Mieszaninę zapalono, a tlenek węgla pomógł malachitowi powrócić do stanu wolnego Cu.
- W naturze występuje rodzima miedź, a najbogatsze złoża znajdują się w Chile.
- Siarczki miedzi powstają często w żyłach geotermalnych o średniej temperaturze.
- Często osady mają postać skał osadowych.
- Piaskowce i łupki miedzi występują w Kazachstanie i regionie Czita.
Właściwości fizyczne
Metal jest plastyczny i na wolnym powietrzu jest pokryty warstwą tlenku w krótkim czasie. Dzięki tej folii miedź ma żółtawo-czerwony odcień, w świetle folii kolor może być zielonkawo-niebieski. Pod względem poziomu ciepła i przewodności elektrycznej Cuprum zajmuje drugie miejsce po srebrze.
- Wydajność - 8, 94 × 103 kg / m3.
- Ciepło właściwe w T = 20 ° C - 390 J / kg x K.
- Specyficzność elektryczna przy 20–100 ° C wynosi 1, 78 × 10–8 Ω / m.
- Temperatura wrzenia wynosi 2595 ° C.
- Specyficzna przewodność elektryczna w 20 ° C wynosi 55, 5–58 MS / m.
W jakiej temperaturze topi się miedź?
Topienie występuje, gdy metal zamienia się w ciało stałe w ciecz. Każdy element ma swój własny punkt topnienia. Wiele zależy od zanieczyszczeń w metalu . Typowa temperatura topnienia miedzi wynosi 1083 ° C. Po dodaniu cyny temperatura spada do 930–1140 ° C. Temperatura topnienia zależy od zawartości stopu cyny. W stopie miedziowo-cynkowym topnienie następuje w temperaturze 900-1050 ° C.
Po podgrzaniu dowolnego metalu jego sieć krystaliczna zostaje zniszczona. Wraz ze wzrostem temperatury temperatura topnienia wzrasta, ale następnie spada, gdy osiągnięta zostanie pewna granica temperatury. W tym momencie metal się topi. Topi się całkowicie, a temperatura ponownie wzrasta.
Gdy metal stygnie, temperatura spada, w pewnym momencie pozostaje na tym samym poziomie, aż metal całkowicie zestali się. Po całkowitym zestaleniu temperatura ponownie spada. Pokazuje to diagram fazowy pokazujący proces temperaturowy od początku topnienia do krzepnięcia. Podgrzana miedź w temperaturze 2560 ° C zaczyna się gotować. Gotowanie jest jak gotowanie ciekłych substancji, gdy gaz jest uwalniany i pojawiają się pęcherzyki na powierzchni. W momencie wrzenia w najwyższych temperaturach powstaje węgiel, który powstaje podczas utleniania.
Topienie w domu
Ze względu na niską temperaturę topnienia starożytnych ludzi można stopić cuprum na ogień i użyć metalu do produkcji różnych produktów.
Aby stopić miedź w domu, potrzebujesz:
węgiel drzewny;- tygiel i specjalne szczypce do tego;
- piec muflowy;
- Odkurzacz domowy;
- róg;
- hak stalowy;
- forma do topienia.
Proces płynie etapami, metal umieszcza się w tyglu, a następnie umieszcza w piecu muflowym. Ustawiona jest żądana temperatura, a proces jest monitorowany przez szybę. W tym procesie w pojemniku z Cu pojawi się warstwa tlenku, którą należy wyeliminować - otwórz okno i przesuń je na bok za pomocą stalowego haka.
W przypadku braku pieca muflowego miedź może zostać stopiona przez autogen. Topienie nastąpi w przypadku normalnego dostępu do powietrza. Lampa lutownicza topi mosiądz i topliwy brąz. Płomień powinien pokrywać cały tygiel.
Jeśli nie masz pod ręką żadnego z tych narzędzi, możesz użyć klaksonu zamontowanego na warstwie węgla drzewnego. Aby zwiększyć T, można użyć odkurzacza zawartego w trybie nadmuchu, ale wąż powinien mieć metalową końcówkę, dobrze, jeśli ma zwężony koniec, więc strumień powietrza będzie cieńszy.
Temperatura topnienia brązu i mosiądzu, jako temperatury topnienia miedzi i aluminium, jest niska.
Dzisiaj, w środowisku przemysłowym, Cu nie używa się w czystej postaci. Jego skład zawiera wiele zanieczyszczeń: nikiel, żelazo, arsen, antymon i inne pierwiastki. Jakość produktu jest określona przez obecność procentu zanieczyszczeń w stopie (nie więcej niż 1%). Ważnymi wskaźnikami są przewodność cieplna i elektryczna. Ze względu na plastyczność, niskie topnienie T i elastyczność, miedź jest szeroko stosowana w wielu gałęziach przemysłu.