Медь.

Общее содержание меди в земной коре сравнительно невелико (0,01 вес %) , https://your-credit-card.ru/ecopark-gorchakovo-online/articles/hab-15-ec/

однако она чаще, чем другие металлы, встречается в самородном состоянии,

причём самородки меди достигают значительной величины. Этим, а также

сравнительной лёгкостью обработки меди объясняется то, что она ранее других

металлов была использована человеком.

В настоящее время медь добывают из руд. Последние, в зависимости от

характера входящих в их состав соединений, подразделяют на оксидные и

сульфидные. Сульфидные руды имеют наибольшее значение, поскольку из них

выплавляется 80% всей добываемой меди.

Важнейшими минералами, входящими в состав медных руд, являются:

халькозин или медный блеск - Cu2S; халькопирит или медный колчедан -

CuFeS2; малахит - (CuOH) 2CO3. Медные руды, как правило содержат большое

количество пустой породы, так что непосредственное получение из них меди

экономически невыгодно. Поэтому в металлургии меди особенно важную роль

играет обогащение (обычно флотационный метод) , позволяющее использовать

руды с небольшим содержание меди. Выплавка меди их её сульфидных руд или

концентратов представляет собою сложный процесс. Обычно он слагается из

следующих операций:

- обжиг;

- плавка конвертирование огневое рафинирование электролитическое

рафинирование;

В ходе обжига большая часть сульфидов примесных элементов превращается в

оксиды. Так, главная примесь большинства медных руд, пирит - FeS2 -

превращается в Fe2O3. Газы, отходящие при обжиге, содержат SO2 и

используются для получения серной кислоты.

Получающиеся в ходе обжига оксиды железа, цинка и других примесей

отделяются в виде шлака при плавке. Основной же продукт плавки - жидкий

штейн (Cu2S с примесью FeS) поступает в конвертор, где через него продувают

воздух. В ходе конвертирования выделяется диоксид серы и получается

черновая или сырая медь. Для извлечения ценных спутников (Au, Ag, Te и

др.) и для удаления вредных примесей черновая медь подвергается огневому, а

затем электролитическому рафинированию. В ходе огневого рафинирования

жидкая медь насыщается кислородом. При этом примеси железа, цинка, кобальта

окисляются, переходят в шлак и удаляются. Медь же разливают в формы.

Получающиеся отливки служат анодами при электролитическом рафинировании.

Чистая медь — тягучий вязкий металл светло-розового цвета, легко

прокатываемый в тонкие листы. Она очень хорошо проводит тепло и

электрический ток, уступая в этом отношении только серебру. В сухом воздухе

медь почти не изменяется, так как образующаяся на её поверхности тончайшая

плёнка оксидов придаёт меди более тёмный цвет и также служит хорошей

защитой от дальнейшего окисления. Hо в присутствии влаги и диоксида

углерода поверхность меди покрывается зеленоватым налётом гидроксокарбоната

меди - (CuOH) 2CO3. При нагревании на воздухе в интервале температур

200-375oC медь окисляется до чёрного оксида меди(II) CuO. При более высоких

температурах на её поверхности образуется двухслойная окалина:

поверхностный слой представляет собой оксид меди(II) , а внутренний -

красный оксид меди(I) - Cu2O. Медь широко используется в промышленности

из-за: высокой теплопроводимости высокой электропроводимости ковкости

хороших литейных качеств большого сопротивления на разрыв химической

стойкости

Около 40% меди идёт на изготовление различных электрических проводов и

кабелей. Широкое применение в машиностроительной промышленности иэлектротехнике нашли различные сплавы меди с другими веществами. Hаиболееважные из них являются латуни (сплав меди с цинком) , медноникеливые сплавыи бронзы. Латунь содержит до 45% цинка. Различают простые латуни испециальные. В состав последних, кроме меди и цинка, входят другиеэлементы, например, железо, алюминий, олово, кремний. Латунь находитразнообразное применение - из неё изготовляют трубы для конденсаторов ирадиаторов, детали механизмов, в частности - часовых. Некоторые специальныелатуни обладают высокой коррозийной стойкостью в морской воде и применяютсяв судостроении. Латунь с высоким содержанием меди - томпак - благодарясвоему внешнему сходству с золотом используется для ювелирных идекоративных изделий. Медноникеливые сплавы и бронзы такжеподразделяются на несколько различных групп — по составу других веществ,содержащихся в примесях. И в зависимости от химических и физических свойствнаходят различное применение. Все медные сплавы обладают высокой стойкостью против атмосфернойкоррозии. В химическом отношении медь — малоактивный металл. Однако сгалогенами она реагирует уже при комнатной температуре. Например, с влажнымхлором она образует хлорид - CuCl2. При нагревании медь взаимодействует и ссерой, образуя сульфид - Cu2S. Hаходясь в ряду напряжения после водорода, медь не вытесняет его изкислот. Поэтому соляная и разбавленная серная кислоты на медь не действуют.Однако в присутствии кислорода медь растворяется в этих кислотах собразованием соответствующих солей: 2Cu + 4HCl + O2 —> 2CuCl2 + 2H2O Летучие соединения меди окрашивают несветящееся пламя газовой горелки всине-зелёный цвет. Соединения меди(I) в общем менее устойчивы, чемсоединения меди(II) , оксид Cu2O3 и его производные весьма нестойки. В парес металлической медью Cu2O применяется в купоросных выпрямителяхпеременного тока. Оксид меди(II) (окись меди) - CuO - чёрное вещество,встречающееся в природе (например в виде минерала тенерита) . Его легкоможно получит прокаливанием гидроксокарбоната меди(II) (CuOH) 2CO3 илинитрата меди(II) - Cu(NO3) 2. При нагревании с различными органическимивеществами CuO окисляет их, превращая углерод в диоксид углерода, а водород-- в воду и восстанавливаясь при этом в металлическую медь. Этой реакциейпользуются при элементарном анализе органических веществ для определениясодержания в них углерода и водорода. Гидроксокарбонат меди(II) - (CuOH) 2CO3 - встречается в природе в видеминерала малахита, имеющего красивый изумрудно-зелёный цвет. Применяетсядля получения хлорида меди(II) , для приготовления синих и зелёныхминеральных красок, а также в пиротехнике. Сульфат меди(II) - CuSO4 - в безводном состоянии представляет собойбелый порошок, который при поглощении воды синеет. Поэтому он применяетсядля обнаружения следов влаги в органических жидкостях. Смешанныйацетат-арсенит меди(II) - Cu(CH3COO) 2• Cu3(AsO3) 2 - применяется подназванием "парижская зелень" для уничтожения вредителей растений. Из солей меди вырабатывают большое количество минеральных красок,разнообразных по цвету: зелёных, синих, коричневых, фиолетовых и чёрных.Все соли меди ядовиты, поэтому медную посуду лудят --- покрывают внутрислоем олова, чтобы предотвратить возможность образования медных солей. Характерное свойство двухзарядных ионов меди --- их способность соединятьсяс молекулами аммиака с образованием комплексных ионов. Медь принадлежит к числу микроэлементов. Такое название получили Fe, Cu,Mn, Mo, B, Zn, Co в связи с тем, что малые количества их необходимы длянормальной жизнедеятельности растений. Микроэлементы повышают активностьферментов, способствуют синтезу сахара, крахмала, белков, нуклеиновыхкислот, витаминов и ферментов. Микроэлементы вносят в почву вместе смикроудобрениями. Удобрения, содержащие медь, способствуют росту растенийна некоторых малоплодородных почвах, повышают их устойчивость противзасухи, холода и некоторых заболеваний.

Смотрите также

Планирование дискриминирующих экспериментов
Для дискриминации гипотез используют эксперименты различного типа. Химические эксперименты. Различные тестовые реакции часто позволяют определить вероятность участия того или иного вещес ...

Полимер
...

Циклоалканы
...