Копиране на мед. Характеристика на медта

Ковкост наричаше чувствителността на металите и сплавите към коване и други видове натиск. Това може да бъде рисуване, щамповане, валцуване или пресоване. Kovkost мед се характеризира не само от устойчивостта на деформация, но и от пластичност. Какво е пластичност? Тази способност на метала да променя своите контури под натиск, без да ги унищожава. Ковачеството на металите е месинг, стомана, дуралуминий и някои други медни, магнезиеви, никелови, алуминиеви сплави.

мед

Чудя се как изглеждат характеристиките на медта. Известно е, че този елемент е група 4 от периода на системата на химичните елементи на ДИ Менделеев. Неговият атом има число 29 и е означено със символа Cu. Всъщност този пластмасов метал от преход е розово-златист цвят. Между другото, има розов цвят, ако липсва оксидният филм. За дълго време този елемент се използва от хората.

история

Един от първите метали, които хората започнаха активно да използват във фермата, е медта. Всъщност той е твърде достъпен за производство от руда и има ниска точка на топене. От дълго време човешкото семейство познава седемте метала, които също включват мед. В природата този елемент се среща много по-често от сребро, злато или желязо. Древните обекти от мед, шлака, са доказателство за топенето му от руди. Те са открити по време на разкопки в село Чатал-Хиук. Известно е, че в медната епоха медните неща стават широко разпространени. В световната история той следва камъка.

А. Семьонов и неговите колеги извършват експериментални проучвания, в които разбрал, че медните инструменти на труда, в сравнение с каменните инструменти, са от полза в много отношения. Те имат по-висока скорост на рендосване, пробиване, рязане и рязане на дърво. И обработката на кост с меден нож трае толкова, колкото нож от камък. Но медта се смята за мек метал.

Много често в древни времена, вместо мед, се използваше неговата сплав с калай-бронз. Беше необходимо за производството на оръжия и други неща. И така, на мястото на медната епоха се появи бронз. Бронз бе приет за пръв път в Близкия изток за 3000 години пр. Хр. : хората харесаха силата и отличната ковък на медта. От получените бронз се появиха великолепни инструменти за труд и лов, прибори, орнаменти. Всички тези елементи се намират в археологическите разкопки. Тогава бронзовата епоха беше заменена с желязо.

Как да получите мед в древни времена? Първоначално тя не се извличаше от сулфид, а от малахитна руда. В края на краищата, в този случай не беше необходимо да се стреля предварително. За това смес от въглища и руда се поставя в глинен съд. Съдът беше поставен в плитка яма и сместа беше запалена. След това започва да се отделя въглероден оксид, което помага да се възстанови малахитът до свободна мед.

Известно е, че в медта още през третото хилядолетие пр.н.е. са били построени медни мини, върху които е била претопена.

На земите на Русия и съседните държави се появяват медни мини за две хилядолетия преди Христа. д. Техните руини се намират в Урал, Украйна, Кавказкия полуостров, Алтай и отдалечения Сибир.

Промишленото топене на мед беше усвоено през тринадесети век. А в петнадесетата в Москва беше създаден съдът на канона. Там имаше бронзови оръдия от различни калибри. Невероятно количество мед беше изразходвано за изработването на камбани. През 1586 г. царското оръдие е хвърлено от бронз, а през 1735 г. - Цар Бел, през 1782 г. е създаден бронзовият конник. През 752 г. майсторите са направили великолепна статуя на Великия Буда в храма Тодай-джи. По принцип списъкът на произведенията на леярно изкуство може да продължи безкрайно.

През осемнадесети век човек открил електричество. Тогава огромните количества мед започнаха да се проявяват в производството на проводници и подобни продукти. През ХХ век кабелите се научили да произвеждат алуминий, но медта в електротехниката все още е от голямо значение.

Произход на името

И знаеш ли, че Кубрум е латинското име на мед, извлечено от името на острова на Кипър? Между другото, в "Страбон", медта се нарича халкос - градът на Халкис на Евбея е виновен за произхода на това име. Повечето от древногръцките имена за медни и бронзови предмети произхождат от тази дума. Те са намерили широко приложение в коваческото занаятчийство и сред ковачеството и леенето. Понякога мед се нарича Айс, което означава руда или моя.

Славянската дума "мед" няма явна етимология. Може би е стар. Но често се среща в най-старите литературни паметници на Русия. VI Абаев приема, че тази дума произхожда от името на страната на Мидия. Алхимистите наричат ​​мед "Венера". В по-древни времена той се нарича "Марс".

Къде се намира медта в природата?

Земната кора съдържа (4.7-5.5) х 10^-3% мед (тегловно). В реката и морската вода е много по-малко: 10^-7% и 3 х 10^-7% (по тегло), съответно.

В природата често се срещат медни съединения. Промишлеността използва халкопирит CuFeS₂, наречен меден пирит, bornite Cu₅FeS₄, халкоцит Cu₂S. В същото време хората намират други минерали от мед: cupric Cu₂О, азурит Cu₃(CO₃)₂(ОН)₂, малахит Cu₂CO₃(ОН)₂ и covellite CuS. Много често масата на отделни натрупвания на мед достига 400 тона. Медните сулфиди се образуват основно в хидротермални средно-температурни вени. Често е възможно да се намерят медни отлагания в седиментни скали - шисти и медни пясъчници. Най-известните депозити са в трансабакската територия Udokan, Zhezkazgan в Казахстан, Mansfeld в Германия и средната зона на Централна Африка. Другите най-богати медни находища са в Чили (Kolyausi и Escondida) и САЩ (Morensi).

По-голямата част от медната руда се извлича чрез отворен метод. Той съдържа от 0,3 до 1,0% мед.

Физични свойства

Много читатели се интересуват от описанието на медта. Това е пластмасов розово-златист метал. Във въздуха повърхността му веднага се покрива с оксиден филм, който му придава оригинален интензивен червено-жълт нюанс. Интересното е, че тънките медни филми имат синкаво-зелен цвят.

Осмият, цезият, медта и златото имат същия цвят, различен от сивите или сребърните други метали. Тази цветна сянка показва наличието на електронни преходи между четвъртата половина празни и изпълнени трети атомни орбитали. Между тях има определена енергийна разлика, съответстваща на дължината на вълната на оранжевия цвят. Същата система е отговорна за специфичния цвят на златото.

Какво все още е удивително за характеристиките на медта? Този метал образува лицева центрирана решетка, пространствената група Fm3m, а = 0.36150 nm, Z = 4.

Медта също е известна с високата си електрическа и топлопроводимост. Чрез провеждането на тока, той е сред металите на второ място. Между другото, мед има гигант температурен коефициент на съпротивление и при широк диапазон от температури е почти независим от неговите индекси. Медта се нарича диамагнитно.

Медните сплави са разнообразни. Хората са се научили да свързват мед и цинк, никел с никелово сребро, олово с грамаджии и бронз с калай и други метали.

Изотопи от мед

Медта се състои от два стабилни изотопа - ⁶³Cu и ⁶⁵Cu, които имат съответно 69,1 и 30,9% атом. Като цяло има повече от две дузини изотопи, които нямат стабилност. Най-дълъг жив изотоп е ⁶⁷Cu с полуживот от 62 часа.

Как да получите мед?

Изработването на мед е много интересен процес. Този метал се получава от минерали и медни руди. Основните методи за получаване на мед са хидрометалургията, пирометалургията и електролизата.

Обмислете пирометалургичния метод. По този начин медта се получава от сулфидни руди, например халкопирит CuFeS₂. При халкопиритните суровини е 0,5-2,0% Cu. Първоначалната руда се подлага на обогатяване с флотация. Тогава окислителното му изпичане се извършва при температура от 1400 градуса. Тогава изгореният концентрат отива в топенето на матово. За да се свърже железния оксид в стопилката се добавя силициев диоксид.

Полученият силикат се подава под формата на шлака и се отделя. На дъното остава матова сплав от сулфиди CU₂S и FeS. Освен това се топи чрез метода на Хенри Бесемер. За това се влива в конвертора разтопена материя. След това съдът се продухва с кислород. И железният сулфид, който остава, се окислява до оксида и се отстранява от процеса с силициев диоксид под формата на силикат. Окисленият меден сулфид до меден оксид е непълен, но след това се възстановява на меден метал.

Получената блистерна мед съдържа 90.95% от метала. Освен това се подлага на електролитно пречистване. Интересно е, че подкиселяваният разтвор се използва като електролит меден сулфат.

При катода се образува електролитна мед, която има висока честота от около 99,99%. Изделия от мед са изработени от различни видове: жици, електрическо оборудване, сплави.

Хидрометалургичният метод изглежда малко по-различен. Тук медните минерали се разтварят в разредена сярна киселина или в разтвор на амоняк. От приготвените течности, медта се заменя с метално желязо.

Химични свойства на медта

В съединенията медът показва две състояния на окисление: +1 и +2. Първият от тях има тенденция към непропорционалност и е стабилен само в неразтворими съединения или комплекси. Между другото, медните съединения са безцветни.

Оксидационното състояние на +2 е по-стабилно. Тя дава солен синьо и синьо-зелен цвят. При необичайни условия е възможно да се приготвят съединения със степен на окисление +3 и дори +5. Последният обикновено се среща в солите на курабаровия анион, получен през 1994 г.

Чистата мед във въздуха не се променя. Това е слабо редуциращо средство, което не реагира с разредена солна киселина и вода. Окислени от концентрирани азотни и сярни киселини, халогени, кислород, "царска водка", неметални оксиди, халкогени. При нагряване реагира с водородни халиди.

Ако въздухът е влажен, медта се окислява, образувайки основния меден карбонат (II). Той напълно реагира със студена и гореща наситена сярна киселина, гореща безводна сярна киселина.

При разредена солна киселина медта реагира в присъствието на кислород.

Аналитична химия на медта

Всеки знае какво е химията. Медта в разтвора е лесна за откриване. За целта е необходимо да се овлажни платиновата проводка с тествания разтвор и след това да се добави към пламъка на Bunsen горелката. Ако в разтвора присъства мед, пламъкът ще бъде оцветен в зелено-синьо. Необходимо е да знаем, че:

• Обикновено количеството мед в слабо киселите разтвори се измерва със сероводород: той се смесва със субстанцията. Като правило в този случай се утаява меден сулфид.
• В тези решения, при които няма смущаващи йони, медта се определя комплексно, йонометрично или потенциометрично.
• Малки количества мед в разтворите се измерват чрез спектрални и кинетични методи.

Приложение на мед

Съгласете се, ученето е много забавно нещо. Така че този метал има ниско специфично съпротивление. Благодарение на това качество, медта се използва в електротехниката за производство на захранващи и други кабели, проводници и други проводници. Медните проводници се използват в намотките на силови трансформатори и електрически задвижвания. За да създадете горните продукти, металът е избран много чист, тъй като примесите незабавно намаляват електрическата проводимост. И ако в мед има 0.02% алуминий, неговата електрическа проводимост ще намалее с 10%.

Второто полезно качество на медта е отличната топлопроводимост. Поради тази характеристика се използва в различни топлообменници, топлинни тръби, радиатори и компютърни охладители.

И къде се използва твърдостта на медта? Известно е, че безшевните медни тръби с кръгло напречно сечение имат забележителна механична якост. Те перфектно издържат на механична обработка и се използват за придвижване на газове и течности. Обикновено те могат да бъдат намерени във вътрешни системи за доставка на газ, водоснабдяване, отопление. Те се използват широко в хладилни агрегати и системи за кондициониране.

Изключителната твърдост на медта е известна в много страни. Например във Франция, Обединеното кралство и Австралия медните тръби се използват за изграждане на газоснабдяването, а в Швеция - за отопление в Съединените щати, Великобритания и Хонконг - това е основният материал за водоснабдяване.

В Русия производството на водо- и газови медни тръби е стандартизирано със стандарта GOST R 52318-2005, а Федералният правилник SP 40-108-2004 урежда тяхното използване. Тръбите от мед и неговите сплави се използват активно в енергетиката и корабостроенето за преместване на пара и течности.

Знаете ли, че медните сплави се използват в различни технически области? Най-известните от тях са бронз и месинг. Двете сплави включват колосално семейство материали, които в допълнение към цинка и калай могат да включват бисмут, никел и други метали. Например, оръдието бронз, използван преди деветнадесети век за производството на артилерийски парчета, се състоеше от мед, калай и цинк. Съставът му варира в зависимост от мястото и времето на изработката на пистолета.

Всеки знае отлична обработваемост и висока пластичност на медта. Благодарение на тези свойства, невероятно количество месинг се изразходва за производството на кутии за патрони за оръжия и артилерийски боеприпаси. Трябва да се отбележи, че авточастите са изработени от медни сплави със силиций, цинк, калай, алуминий и други материали. Медните сплави се отличават с високата си якост и топлинна обработка запазват своите механични свойства. Тяхната устойчивост на износване и разкъсване се определя само от химичния състав и неговия ефект върху структурата. Следва да се отбележи, че това правило не се отнася за бронзовия бронз и някои алуминиеви бронз.

Медните сплави имат модул на еластичност по-нисък от този на стоманата. Основното им предимство може да се нарече малък коефициент на триене, комбиниран за повечето сплави с висока пластичност, отлична електрическа проводимост и отлична устойчивост на корозия в агресивна среда. Като правило, това са бронзови алуминиеви и медни никелови сплави. Между другото, те намериха приложението си в плъзгащи се двойки.

Почти всички медни сплави имат същата стойност на коефициента на триене. В същото време, устойчивост на износване и механични свойства, поведението в агресивна среда директно зависи от състава на сплавите. Гъвкавостта на медта се използва в еднофазни сплави, а якостта е в двуфазни сплави. Melchior (медно-никелова сплав) се използва за фрезоване заменяеми монети. Медни никелови сплави, включително "Адмиралтейс", се използват в корабостроенето. От тях тръбите са направени за кондензатори, които пречистват турбинната отработена пара. Трябва да се отбележи, че турбините се охлаждат с морска вода. Мед-никеловите сплави имат невероятна устойчивост на корозия, затова се опитват да ги използват в области, свързани с корозионните ефекти на морската вода.

Всъщност медта е най-важният компонент на твърдите припои - сплави с точка на топене от 590 до 880 градуса по Целзий. Те се характеризират със забележителна адхезия към повечето метали, така че те се използват за силната връзка на различни метални части. Това могат да бъдат тръбопроводни клапани или течни реактивни двигатели, изработени от различни метали.

И сега изброяваме сплавите, при които ковъкът на медта е от голямо значение. Dural или duralumin е сплав от алуминий и мед. Тук медът е 4,4%. Медните сплави със злато често се използват в бижута. Те са необходими за подобряване на здравината на продуктите. В края на краищата чистото злато е много мек метал, който не може да бъде устойчив на механични влияния. Продуктите, изработени от чисто злато, бързо се деформират и одраскват.

Интересното е, че медните оксиди се използват за създаване на итрий-бариев-меден оксид. Тя служи като основа за производство на високотемпературни свръхпроводници. Медта се използва и за производство на батерии и меден оксид галванични клетки.

Други области на приложение

Знаете ли, че медта често се използва като катализатор за полимеризация на ацетилен? Благодарение на това свойство, медните тръбопроводи, използвани за движението на ацетилена, могат да се използват само когато съдържанието на мед в тях не надвишава 64%.

Хората са се научили да използват медността на медта в архитектурата. Фасадите и покривите, изработени от най-фин лист мед, служат без инциденти за 150 години. Това явление се обяснява просто: в медните листове има автоматично изчезване на процеса на корозия. В Русия използвайте меден лист за фасади и покриви в съответствие с нормите на Федералния кодекс за правила SP 31-116-2006.

В близко бъдеще хората планират да използват мед като бактерицидни повърхности в клиниките, за да предотвратят движението на бактериите в помещенията. Всички повърхности, до които се докосва човешката ръка - врати, дръжки, парапети, клапи за вода, плотове, легла - специалисти ще правят само този невероятен метал.

Медни маркировки

Какви марки мед използват хората за производството на продуктите, от които се нуждаят? Комплектът им: M00, M0, M1, M2, M3. По принцип медните качества се определят от чистотата на съдържанието му.

Например, медните класове M1p, M2p и M3p съдържат 0.04% фосфор и 0.01% кислород, а степените M1, M2 и M3 - 0.05-0.08% кислород. В марката M0b отсъства кислород, а в МО нейният процент е 0,02%.

Така че, разгледайте по-подробно медта. Таблицата по-долу ще ви предостави по-точна информация:

27 вида мед

Има двадесет и седем марки мед. Къде се използва количеството меден материал? Помислете за този нюанс по-подробно:

• Материалът Cu-DPH се използва за производството на фитинги, необходими за присъединяване на тръби.
• AMF е необходима за създаване на горещо валцувани и студено валцувани аноди.
• AMFU се използва за производство на студено валцувани и горещо валцувани аноди.
• M0 е необходим за създаване на токови проводници и високочестотни сплави.
• Материал M00 се използва за производство на високочестотни сплави и токови проводници.
• M001 се използва за производство на тел, гуми и други електрически продукти.
• M001b е необходим за производството на електрически продукти.
• M00b се използва за създаване на токови проводници, високочестотни сплави и устройства от вакуумната промишленост.
• M00k е суровината за създаване на деформирани и отливани заготовки.
• M0b се използва за създаване на сплави с висока честота.
• M0K се използва за производство на отливки и деформирани заготовки.
• M1 е необходим за производството на тел и продукти от криогенно оборудване.
• M16 се използва за производство на устройства от вакуумната промишленост.
• M1E е необходим за създаването на студено валцовано фолио и лента.
• M1k е необходим за създаването на полуготови продукти.
• M1or се използва за производството на тел и други електрически продукти.
• M1p се използва за производство на електроди, използвани за заваряване на чугун и мед.
• MIPE е необходима за производството на ленти и фолио от студено валцовани ленти.
• M1u се използва за създаване на студено валцувани и горещо валцувани аноди.
• M1f е необходим за създаване на ленти, фолио, горещо валцувани и студено валцовани листове.
• М2 се използва за производство на добри сплави и полуготови продукти на медна основа.
• M2k се използва за производството на полуготови продукти.
• M2p е необходим за създаване на барове.
• M3 е необходим за производството на валцувани продукти, сплави.
• M3r се използва за създаване на валцувани продукти и сплави.
• MB-1 е необходим за създаването на бронзи, съдържащи берилий.
• MCP1 се използва за производството на електрически структури.