Kelenturan tembaga. Karakteristik tembaga

Kelenturan disebut kerentanan logam dan paduan untuk menempa dan jenis lain dari perawatan tekanan. Ini bisa menjadi gambar, stamping, rolling atau menekan. kelenturan tembaga Ini ditandai dengan tidak hanya perlawanan deformasi, tetapi juga moldability. Apa yang keliatan? Kemampuan ini logam untuk mengubah kontur bawah tekanan tanpa melanggar. logam lunak termasuk kuningan, baja, duralumin dan tembaga tertentu lainnya, magnesium, nikel, paduan aluminium. Bahwa mereka memiliki tingkat tinggi plastisitas dikombinasikan dengan resistansi rendah terhadap deformasi.

tembaga

Menariknya, sepertinya karakteristik tembaga? Hal ini diketahui bahwa itu adalah unsur kelompok 11 4 periode unsur kimia D. I. Mendeleeva. atom yang memiliki 29 kamar dan dilambangkan dengan simbol Cu. Bahkan, ini adalah plastik logam merah muda transisi dan cokelat keemasan. By the way, memiliki warna merah muda, jika film oksida tidak hadir. Dari zaman kuno, elemen ini digunakan oleh orang-orang.

cerita

Salah satu logam pertama yang orang mulai menggunakan aktif dalam ekonomi, adalah tembaga. Memang, terlalu tersedia untuk tanda terima dari bijih dan memiliki titik leleh yang rendah. Telah lama dikenal manusia Tujuh logam, yang juga termasuk tembaga. Di alam, unsur ini lebih umum daripada perak, emas atau besi. benda kuno copper slag, adalah bukti peleburan bijih. Mereka ditemukan selama penggalian dari pemukiman Çatalhöyük. Hal ini diketahui bahwa di Era Tembaga secara luas hal tembaga. ia mengikuti batu dalam sejarah dunia.

S. A. Semonov dengan karyawan dilakukan penelitian eksperimental yang menemukan bahwa alat tembaga dibandingkan dengan manfaat batu dalam banyak cara. Mereka memiliki tinggi kecepatan planing, pengeboran, memotong dan menggergaji kayu. Sebuah pengobatan pisau tembaga tulang berlangsung sebanyak, dan batu. Tapi tembaga dianggap sebagai logam lunak.

Sangat sering, di zaman kuno itu digunakan bukan paduan tembaga dengan timah - perunggu. Hal itu diperlukan untuk pembuatan senjata dan hal-hal lain. Jadi, untuk menggantikan Age Tembaga datang perunggu. Perunggu untuk pertama kalinya menerima di Timur Tengah selama 3000 tahun SM. e. orang-orang seperti kekuatan dan daktilitas yang sangat baik dari tembaga. Dari perunggu yang dihasilkan pergi alat besar dan berburu, piring, dekorasi. Semua barang-barang tersebut ditemukan dalam penggalian arkeologi. Selanjutnya, Zaman Perunggu memberi jalan untuk besi.

Cara mendapatkan tembaga bisa di zaman kuno? Awalnya, tidak diambil dari sulfida dan dari bijih perunggu. Memang, dalam hal ini, untuk terlibat dalam tembak awal tidak diperlukan. Untuk ini campuran bijih dan batubara ditempatkan dalam pot tanah liat. Kapal itu diatur dalam lubang dangkal dan campuran dinyalakan. Berikutnya mulai menghasilkan karbon monoksida, yang memberikan kontribusi untuk pemulihan tembaga bebas perunggu.

Hal ini diketahui bahwa di Siprus di milenium ketiga SM dibangun tambang tembaga, di mana ia dilakukan peleburan.

Di tanah Rusia dan negara-negara tetangga tambang tembaga telah muncul selama dua milenium SM. e. Reruntuhan mereka di Ural, dan Ukraina, dan Kaukasus, dan Altai, dan di Siberia jauh.

tembaga mencair industri dipergunakan pada abad ketiga belas. Dan di kelima belas Cannon Yard, didirikan di Moskow. Itu ada di perunggu senjata cor dari kaliber yang berbeda. jumlah yang luar biasa dari tembaga dihabiskan untuk pembuatan lonceng. Pada 1586, perunggu itu diusir Tsar Cannon, pada tahun 1735 - Tsar Bell pada 1782. The Bronze Horseman diciptakan. Dalam 752, master diproduksi megah Big Buddha patung di kuil Todai-ji Temple. Secara umum, daftar karya dari pengecoran seni ini tak ada habisnya.

Pada abad kedelapan belas orang menemukan listrik. Saat itulah jumlah besar tembaga mulai meninggalkan untuk pembuatan kawat dan produk sejenis. Pada abad kedua puluh, kabel telah belajar untuk membuat aluminium, namun tembaga di bidang teknik listrik masih memiliki makna besar.

Asal usul nama

Dan kau tahu apa Cuprum - adalah nama latin dari tembaga, yang berasal dari nama pulau Siprus? Dengan cara, di Strabo tembaga bergaya halkosom - kota Halkida di Euboea bersalah tentang asal-usul nama. Kebanyakan nama Yunani tembaga dan perunggu benda telah terjadi itu adalah dari kata ini. Mereka secara luas digunakan dalam Blacksmithing, antara penempaan dan pengecoran produk. Kadang-kadang disebut sebagai tembaga Aes, yang berarti bijih atau tambang.

Kata Slavia "tembaga" tidak diucapkan etimologi. Mungkin itu sudah tua. Tetapi sangat sering ditemukan di monumen sastra paling kuno Rusia. V. I. Abaev diasumsikan bahwa kata ini berasal dari nama negara Media. Tembaga Alkemis disebut "Venus". Di masa lalu itu disebut "Mars".

Dimana tembaga di alam?

kerak memegang (4,7-5,5) x 10 ^-3% tembaga (berat). Air sungai dan air laut itu jauh lebih sedikit: 10 ^-7% dan 3 x 10 ^-7% (berat) masing-masing.

Di alam, sangat sering senyawa tembaga. Industri ini menggunakan _CuFeS2 kalkopirit disebut pirit tembaga, bornit Cu ₅ FeS _4, kalkosit Cu ₂ S. Bersamaan orang menemukan dan mineral tembaga lainnya cuprite Cu ₂ O, Cu azurite ₃ (CO _{3) 2} (OH) _2, Cu perunggu ₂ CO ₃ (OH) ₂ dan covellite CU. Sangat sering, berat individu cluster tembaga hingga 400 ton. sulfida tembaga terbentuk terutama di pembuluh darah hidrotermal media-suhu. Seringkali dalam batuan sedimen dapat menemukan deposit tembaga - shale dan tembaga batupasir. Deposito yang paling terkenal adalah di Trans-Baikal Wilayah Udokan Zhezkazgan di Kazakhstan, Mansfeld di Jerman dan sabuk nectariferous Afrika Tengah. Deposit lainnya kaya tembaga yang terletak di Chile (Kolyausi dan Escondida) dan Amerika Serikat (Morensi).

Sebagian besar bijih tembaga ditambang dengan metode terbuka. Ini berisi 0,3-1,0% tembaga.

sifat fisik

Banyak pembaca tertarik dalam deskripsi tembaga. Ini merah muda plastik dan logam emas. Pada permukaannya udara langsung ditutupi dengan film oksida, yang memberikan semacam intens rona merah-kuning. Menariknya, film tipis tembaga warna biru-hijau.

Osmium, cesium, tembaga dan emas dalam warna memiliki warna yang sama, yang berbeda dari logam abu-abu atau perak lainnya. nada warna ini menunjukkan adanya transisi elektron antara keempat setengah kosong dan diisi dengan orbital atom ketiga. Antara mereka ada perbedaan energi tertentu sesuai dengan panjang gelombang warna oranye. Sistem yang sama bertanggung jawab untuk warna tertentu emas.

Apa karakteristik lebih menakjubkan dari tembaga? logam ini merupakan kisi kubik berpusat muka, kelompok ruang Fm3m, a = 0,36150 nm, Z = 4.

Sebuah tembaga lebih terkenal dari konduktivitas listrik dan termal yang tinggi. Menurut holding saat itu adalah di antara logam di tempat kedua. Kebetulan, tembaga raksasa memiliki koefisien suhu resistansi dan rentang suhu yang lebar hampir independen dari indikator-nya. Tembaga disebut diamagnetik.

paduan tembaga bervariasi. Orang belajar menggabungkan dengan seng dan kuningan, perak nikel dan nikel dan Babbitt memimpin, perunggu dan timah, dan logam lainnya.

isotop tembaga

Tembaga memiliki dua isotop stabil - ⁶³ Cu dan ⁶⁵ Cu, yang memiliki prevalensi 69,1 dan 30,9 atom persen. Secara umum, ada lebih dari dua lusin isotop tidak memiliki stabilitas. isotop terpanjang-hidup adalah ⁶⁷ Cu dengan waktu paruh 62 jam.

Cara mendapatkan tembaga?

Produksi tembaga adalah proses yang sangat menarik. logam ini dibuat dari bijih tembaga dan mineral. Metode dasar persiapan yang hidrometalurgi tembaga, pirometalurgi, dan elektrolisis.

Mempertimbangkan metode pyrometallurgical. Menurut metode, tembaga dari bijih sulfidik, seperti kalkopirit, _CuFeS2. The kalkopirit bahan baku adalah 0,5-2,0% Cu. Pertama, bijih awal adalah flotasi. Kemudian, pengoksidasi yang memanggang itu pada suhu 1400 derajat. Selanjutnya Burnt konsentrat masuk ke dalam peleburan untuk matte. Untuk mengikat oksida besi dalam lelehan ditambahkan silika.

silikat yang dihasilkan sebagai terak mengapung dan dipisahkan. Di bagian bawah tetap matte - sulfida paduan CU ₂ S dan FeS. Selanjutnya, itu dilebur dengan metode Henry Bessemer. Untuk tujuan ini, converter dituangkan matte cair. Kemudian wadah itu dibersihkan dengan oksigen. Sebuah besi sulfida, yang teroksidasi menjadi oksida menggunakan silika dihapus dari proses sebagai silikat. sulfida tembaga dioksidasi menjadi oksida tembaga tidak sepenuhnya, tapi kemudian direduksi menjadi logam tembaga.

The blister tembaga diperoleh terkandung 90,95% dari logam. Berikutnya, ia mengalami pembersihan elektrolit. Menariknya, elektrolit adalah larutan asam sulfat tembaga.

Hal ini dibentuk pada katoda tembaga elektrolit yang memiliki frekuensi tinggi dari sekitar 99,99%. Benda yang terbuat dari tembaga yang diproduksi sangat berbeda: kabel, peralatan listrik, paduan.

Metode hidrometalurgi agak berbeda. Ada mineral tembaga bercerai dilarutkan dalam asam sulfat atau solusi amoniak. Dari cairan siap menggantikan logam besi tembaga.

Sifat kimia tembaga

Dalam senyawa tembaga menunjukkan dua negara oksidasi +1 dan +2. Yang pertama ini cenderung tidak proporsional dan stabil hanya dalam senyawa larut atau kompleks. Kebetulan, tembaga senyawa tidak berwarna.

Keadaan oksidasi +2 lebih stabil. Bahwa memberikan biru garam dan cyan. Dalam kondisi yang tidak biasa dapat dibuat senyawa dengan tingkat oksidasi +3 dan +5 bahkan. Yang terakhir ini umumnya ditemukan di garam kupraboranovogo anion yang diperoleh pada tahun 1994.

tembaga murni di udara tidak berubah. reduktor lemah ini tidak bereaksi dengan asam klorida encer dan air. Teroksidasi nitrat terkonsentrasi dan asam sulfat, halogen, oksigen, dan "aqua regia", oksida non-logam, khalkogen. Ketika dipanaskan, bereaksi dengan hidrogen halida.

Jika udara lembab, tembaga teroksidasi, membentuk karbonat tembaga dasar (II). Bereaksi sempurna dengan asam sulfat jenuh panas dan dingin, asam sulfat panas anhidrat.

Dengan encer tembaga asam klorida bereaksi dengan adanya oksigen.

Analitis kimia tembaga

Semua orang tahu bahwa kimia ini. Tembaga dalam larutan mudah untuk dideteksi. Untuk melakukan hal ini, kawat platinum membasahi larutan uji, dan kemudian menambahkannya ke pembakar api Bunsen. Jika tembaga hadir dalam larutan, api akan berwarna hijau dan biru. Anda harus tahu bahwa:

• Biasanya, jumlah tembaga dalam larutan asam lemah diukur dengan cara hidrogen sulfida: itu dicampur dengan substansi. Biasanya, sulfida tembaga endapan.
• Pada solusi di mana tidak ada ion mengganggu, tembaga menentukan kompleksometri, potensiometri atau secara potensiometri.
• sejumlah kecil tembaga dalam larutan diukur metode spektral dan kinetik.

Penggunaan tembaga

setuju studi Tembaga adalah hal yang sangat menghibur. Dengan demikian, logam aktif memiliki resistivitas rendah. Karena kualitas ini tembaga yang digunakan untuk produksi daya listrik dan kabel lainnya, kabel dan konduktor lainnya. kawat tembaga yang digunakan dalam gulungan dari transformator daya dan drive listrik. Untuk membuat artikel logam tersebut dipilih sangat bersih, karena kotoran langsung mengurangi konduktivitas listrik. Jika tembaga hadir dalam 0,02% dari aluminium, konduktivitas listrik yang menurun sebesar 10%.

Fitur lain yang berguna adalah konduktivitas termal yang sangat baik dari tembaga. Karena properti ini digunakan dalam berbagai penukar panas, pipa panas, perangkat teplootvodnyh dan pendingin komputer.

Dan di mana kekerasan tembaga digunakan? Hal ini diketahui bahwa tabung tembaga mulus penampang lingkaran memiliki kekuatan mekanik yang sangat baik. Mereka juga menahan penanganan mekanis dan digunakan untuk memindahkan cairan dan gas. Biasanya, mereka dapat ditemukan dalam pasokan gas dan air bersih sistem internal, sistem pemanas. Mereka secara luas digunakan dalam unit pendingin dan sistem pendingin udara.

kekerasan yang sangat baik dari tembaga dikenal di banyak negara. Dengan demikian, di Perancis, Inggris dan Australia, pipa tembaga yang digunakan untuk pasokan gas dari bangunan di Swedia - untuk pemanasan, di AS, Inggris dan Hong Kong - adalah bahan utama untuk pasokan air.

Di Rusia, produksi air dan tembaga gas tabung dinormalisasi standar GOST R 52318-2005 dan federal Kode Praktek SP 40-108-2004 mengatur penggunaannya. Pipa yang terbuat dari tembaga dan paduannya secara luas digunakan dalam teknik tenaga dan pembuatan kapal untuk bergerak uap dan cairan.

Apakah Anda tahu bahwa paduan tembaga digunakan dalam berbagai bidang teknologi? Dari jumlah tersebut, yang paling terkenal dianggap perunggu dan kuningan. Kedua paduan termasuk keluarga besar bahan, yang, selain seng dan timah, mungkin termasuk bismut, nikel dan logam lainnya. Misalnya, gunmetal digunakan sampai abad kesembilan belas untuk pembuatan peluru artileri, terdiri dari tembaga, timah dan seng. perumusannya bervariasi tergantung pada tempat dan waktu senjata pembuatan.

Semua orang tahu processability baik dan daktilitas tinggi tembaga. Karena sifat ini, jumlah yang luar biasa dari kuningan daun untuk produksi lengan untuk lengan dan artileri amunisi. Perlu dicatat bahwa bagian-bagian yang terbuat dari paduan tembaga-silikon, seng, timah, aluminium dan bahan lainnya. paduan tembaga ditandai dengan kekuatan tinggi dan pengolahan termal mempertahankan sifat mekanik mereka. ketahanan aus mereka hanya ditentukan oleh komposisi kimia dan efeknya pada struktur. Perlu dicatat bahwa aturan ini tidak berlaku untuk tembaga berilium dan beberapa perunggu aluminium.

paduan tembaga memiliki modulus elastisitas lebih rendah dari baja. Keuntungan utama mereka bisa disebut koefisien gesekan kecil, dikombinasikan untuk sebagian besar paduan dengan daktilitas tinggi, konduktivitas listrik yang baik dan ketahanan korosi yang sangat baik dalam lingkungan korosif. Sebagai aturan, itu adalah perunggu, aluminium dan paduan tembaga-nikel. Kebetulan, mereka telah menemukan aplikasi mereka di pasang geser.

Hampir semua paduan tembaga memiliki besar yang sama dari koefisien gesekan. Namun, ketahanan aus dan sifat mekanik, perilaku dalam lingkungan korosif secara langsung tergantung pada komposisi paduan. Daktilitas tembaga digunakan paduan fase tunggal, dan kekuatan - dalam dua tahap. Melchior (coppernickel alloy) digunakan untuk pencetakan koin. paduan tembaga-nikel, termasuk "admiralty", digunakan dalam pembuatan kapal. Dari mereka membuat tabung untuk kondensor, membersihkan turbin knalpot uap. Perlu dicatat bahwa turbin didinginkan oleh air laut. paduan tembaga-nikel memiliki ketahanan korosi yang luar biasa, sehingga mereka cenderung untuk digunakan dalam bidang yang terkait dengan pengaruh agresif air laut.

Bahkan, tembaga adalah komponen utama dari solder padat - paduan memiliki titik leleh 590-880 derajat Celcius. Hal ini melekat pada mereka adhesi besar untuk kebanyakan logam, sehingga mereka mengajukan permohonan sambungan permanen dari berbagai bagian logam. Ini mungkin alat kelengkapan pipa atau mesin jet cairan, terbuat dari logam berbeda.

Sekarang daftar paduan yang daktilitas tembaga penting. Duralumin atau duralumin adalah paduan aluminium dan tembaga. Di sini, tembaga 4,4%. Paduan tembaga dengan emas sering digunakan dalam perhiasan. Mereka perlu untuk meningkatkan kekuatan produk. Setelah semua, emas murni - logam yang sangat lembut, yang tidak bisa tahan terhadap stres mekanik. Produk terbuat dari emas murni dengan cepat cacat dan terkelupas.

Menariknya, untuk penciptaan suatu oksida oksida yttrium-barium-tembaga, tembaga digunakan. Ia berfungsi sebagai dasar untuk produksi superkonduktor suhu tinggi. Tembaga juga digunakan untuk produksi baterai dan tembaga-oksida sel elektrokimia.

daerah lain dari aplikasi

Apakah Anda tahu bahwa tembaga sangat sering digunakan sebagai katalis untuk polimerisasi asetilena? Karena properti ini pipa tembaga yang digunakan untuk mentransfer asetilena diperbolehkan melamar hanya bila kadar tembaga tidak melebihi 64% dari mereka.

Orang-orang telah belajar untuk menggunakan kelenturan tembaga dalam arsitektur. Fasad dan atap yang terbuat dari lembaran tembaga yang sangat tipis, yang bebas masalah selama 150 tahun. Fenomena ini mudah dijelaskan: di piring kuningan terjadi proses korosi avtozatuhanie. Di Rusia, lembar tembaga untuk fasad dan atap sesuai dengan ketentuan dalam Kode Federal Peraturan SP 31-116-2006.

Dalam waktu dekat orang berencana untuk menggunakan tembaga sebagai permukaan mikrobisida di klinik untuk mencegah pergerakan perokok bakteri. Semua permukaan yang menyentuh tangan manusia, - gagang pintu, pegangan tangan, perlengkapan vodozapornaya, countertops, tempat tidur - spesialis akan menghasilkan hanya dari logam yang mengagumkan ini.

menandai tembaga

Yang merek tembaga menggunakan orang untuk produksi produk yang diperlukan? Mereka banyak: yang M00, M0, M1, M2, M3. Secara umum, merek diidentifikasi kemurnian tembaga dari isinya.

Sebagai contoh, nilai tembaga M1r, M2P dan M3R mengandung 0,04% fosfor dan 0,01% oksigen, dan tanda M1, M2 dan M3 - 0,05-0,08% oksigen. Cap M0b oksigen tidak ada, dan konten persentase adalah 0,02% di MO.

Dengan demikian, kami mempertimbangkan secara lebih rinci tembaga. Tabel, dilemparkan pada, akan memberikan informasi yang lebih akurat:

merek tembaga	M00	M0	M0b	M1	M1r	M2	M2P	M3	M3R	M4
persentase kadar tembaga	99.99	99.95	99,97	99.90	99,70	99,70	99.50	99.50	99.50	99,00

27 nilai tembaga

Total ada dua puluh tujuh nilai tembaga. Di mana tepatnya adalah jumlah bahan tembaga menggunakan seseorang? Pertimbangkan rinci nuansa ini:

• bahan cu-DPH digunakan untuk pembuatan alat kelengkapan yang dibutuhkan untuk koneksi pipa.
• AMP diperlukan untuk penciptaan anoda hot-rolled dan cold-rolled.
• Amphoux digunakan untuk produksi anoda cold-rolled dan hot-rolled.
• M0 diperlukan untuk membuat konduktor tinggi saat ini dan paduan.
• M00 Bahan yang digunakan untuk pembuatan tinggi-paduan dan konduktor saat ini.
• M001 digunakan untuk pembuatan kawat, ban dan produk listrik lainnya.
• M001b diperlukan untuk memproduksi produk listrik.
• M00b digunakan untuk membuat konduktor saat paduan tinggi dan aparat industri vakum listrik.
• M00k - bahan baku untuk pembuatan cacat dan cor billet.
• M0b digunakan untuk membuat paduan dengan frekuensi tinggi.
• M0k digunakan untuk produksi cor dan benda kerja cacat.
• M1 yang dibutuhkan untuk pembuatan kawat dan manufaktur peralatan kriogenik.
• M16 digunakan untuk produksi industri perangkat vakum listrik.
• M1E perlu menciptakan foil cold-rolled dan tape.
• M1k perlu membuat produk setengah jadi.
• M1or digunakan untuk kabel manufaktur dan produk listrik lainnya.
• M1r digunakan untuk elektroda digunakan untuk pengelasan besi dan tembaga manufaktur.
• M1rE dibutuhkan untuk produksi strip cold-rolled dan foil.
• M1u digunakan untuk membuat anoda cold-rolled dan hot-rolled.
• M1f perlu membuat tape, foil, lembar hot-rolled dan cold-rolled.
• M2 yang digunakan untuk memproduksi paduan setengah jadi dan kokoh berdasarkan tembaga.
• M2K digunakan untuk produksi produk setengah jadi.
• M2P diperlukan untuk batang manufaktur.
• M3 diperlukan untuk produksi paduan digulung.
• M3R gunakan untuk membuat dan berguling paduan.
• MB-1 adalah penting untuk penciptaan berilium perunggu.
• MSR1 digunakan untuk pembuatan desain listrik.