Введення - Властивості міді

Мідь - елемент 1В групи Періодичної системи, щільність 8,9 г см -3, один з перших металів, які стали відомими людині. Вважають, що мідь почали використовувати близько 5000 р. до н. е. У природі мідь зрідка зустрічається у вигляді металу. З мідних самородків, можливо, за допомогою кам'яних сокир, були виготовлені перші металеві знаряддя праці. Близько 3500 р. до н. е. на Близькому Сході мідь навчилися отримувати з руд, її отримували відновленням вугіллям. Мідні рудники були і в Давньому Єгипті. Відомо, що брили для знаменитої піраміди Хеопса обробляли мідним інструментом. До 3000 р. до н. е. в Індії, Месопотамії і Греції для виплавки більш твердої бронзи в мідь стали додавати олово. Відкриття бронзи могло статися випадково, проте її переваги в порівнянні з чистою міддю швидко вивели цей сплав на перше місце. Так почався "бронзовий вік". Вироби з бронзи були у ассірійців, єгиптян, індусів та інших народів давнини. Однак цільні бронзові статуї стародавні майстри навчилися відливати не раніше 5 ст. до н. е. Близько 290 до н. е. Харесом на честь бога сонця Геліоса був створений Колос Родоський. Він мав висоту 32 м і стояв над входом у внутрішню гавань древнього порту острова Родосу в східній частині Егейського моря. Гігантська бронзова статуя була зруйнована землетрусом в 223 н. е.

Предки древніх слов'ян, які жили в басейні Дону і в Придніпров'ї, застосовували мідь для виготовлення зброї, прикрас і предметів домашнього ужитку. Російське слово "мідь", на думку деяких дослідників, походить від слова "Демида", яке у древніх племен, що населяли Східну Європу, позначало метал взагалі. Символ Cu походить від латинського aes cyproum (пізніше, Cuprum), так як на Кіпрі (Cyprus) знаходилися мідні рудники древніх римлян. Відносний вміст міді в земній корі складає 6,8 - 10 -3%. Самородна мідь зустрічається дуже рідко. Зазвичай елемент знаходиться у вигляді сульфіду, оксиду або карбонату. Найважливішими рудами міді є халькопірит CuFeS 2, який, за оцінками, становить близько 50% всіх родовищ цього елемента, мідний блиск (халькоціт) Cu2 S, Купрій Cu2 O і малахіт Cu 2 CO3 (OH)2. Великі родовища мідних руд знайдені в різних частинах Північної та Південної Америк, в Африці і на території нашої країни. У 18-19 ст. поблизу Онезького озера добували самородну мідь, яку відправляли на монетний двір у Петербург. Відкриття промислових родовищ міді на Уралі і в Сибіру пов'язано з ім'ям Микити Демидова.

Саме він за указом Петра I в 1704 почав карбувати мідні гроші. Багаті родовища міді давно вироблені. Сьогодні майже весь метал видобувається з низькосортних руд, що містять не більше 1% міді. Деякі оксидні руди міді можуть бути відновлені безпосередньо до металу нагріванням з коксом. Однак більша частина міді проводиться з залізовмісних сульфідних руд, що вимагає більш складної переробки. Ці руди порівняно бідні, і економічний ефект при їх експлуатації може забезпечуватися лише зростанням масштабів видобутку. Руду зазвичай видобувають у величезних кар'єрах, де використовуються екскаватори з ковшами до 25 м 3 та вантажівки вантажопідйомністю до 250 т.

Сировина розмелюють і концентрують (до змісту міді 15-20%) з використанням пінної флотації, при цьому серйозною проблемою є скидання багатьох мільйонів тонн тонко подрібнених відходів в навколишнє середовище. До концентрату додають кремнезем, а потім суміш нагрівають у відбивних печах (доменні печі для тонко подрібненої руди незручні) до температури 1400 °С, при якій вона плавиться. Сумарне рівняння протікають реакцій можна з'являтися у вигляді: 2CuFeS 2 + 5O 2 + 2SiO 2 = 2Cu + 2FeSiO 3 + 4SO 2 Cu +1 + 1e - = Cu 0 | Fe +3 + 1e - = Fe +2 | -10 e - 2S -2 - 12E - = 2S +4 | O 2 + 4e - = 2O -2. мідь малахіт мінерал бронза

Більшу частину отриманої чорнової міді очищають електрохімічним методом, переливаючись з неї аноди, які потім підвішують у підкисленою розчині сульфату міді CuSO4, а катоди покривають листами очищеної міді. У процесі електролізу чиста мідь осідає на катодах, а домішки збираються близько анодів у вигляді анодного шламу, який є цінним джерелом срібла, золота та інших дорогоцінних металів. (А. Л. Николаев "Первые в рядах элементов" ст.69-91)Головне застосування металу - як провідник електричного струму. Крім того, мідь використовується в монетних сплавах, тому її часто називають "монетним металом". Вона також входить до складу традиційних бронзи (сплави міді з 7-10% олова) і латуні (сплав міді з цинком) і спеціальних сплавів, таких як монель (сплав нікелю з міддю). Металообробний інструмент з мідних сплавів не породжувати може використовуватися у вибухонебезпечних цехах. Сплави на основі міді служать для виготовлення духових інструментів і дзвонів.

Похожие статьи




Введення - Властивості міді

Предыдущая | Следующая