Malléabilité du cuivre. Caractéristiques du cuivre

Malléabilité appelé sensibilité des métaux et alliages de forge et d'autres types de traitement sous pression. Cela peut être un dessin, emboutissage, laminage ou pressage. malléabilité de cuivre Il caractérise non seulement par la résistance à la déformation, mais aussi l'aptitude au moulage. Qu'est-ce que la plasticité? Cette capacité du métal à changer ses contours sous pression sans se rompre. métaux malléables comprennent le laiton, l' acier, le duralumin et certains autres le cuivre, le magnésium, le nickel, les alliages d'aluminium. Ce qu'ils ont un niveau élevé de plasticité est combiné à une faible résistance à la déformation.

cuivre

Fait intéressant, il semble que caractéristique du cuivre? Il est connu qu'il est un élément du groupe 11 4 périodes d'éléments chimiques D. I. Mendeleeva. Son atome dispose de 29 chambres et est désignée par le symbole Cu. En fait, c'est un métal de transition rose en plastique et brun doré. Soit dit en passant, il a une couleur rose, si le film d'oxyde est absent. Depuis les temps anciens, cet élément est utilisé par des personnes.

histoire

L'un des premiers métaux que les gens ont commencé à utiliser activement son économie, est le cuivre. En effet, il est aussi disponible pour la réception du minerai et a un point de fusion bas. Il est connu depuis longtemps pour l'humanité sept métaux, qui comprend également le cuivre. Dans la nature, cet élément est plus courant que l'argent, l'or ou le fer. objets anciens de laitier de cuivre, sont la preuve de sa fusion de minerais. Ils ont été trouvés lors des fouilles du règlement Çatalhöyük. On sait que dans l'âge du cuivre étaient largement les choses en cuivre. il suit une pierre dans l'histoire du monde.

S. A. Semonov avec les employés a réalisé des études expérimentales qui ont trouvé que les outils de cuivre en comparaison avec un bénéfice en pierre à bien des égards. Ils ont un rabotage à vitesse plus élevée, de forage, de coupe et de bois de sciage. Un traitement de couteau de cuivre osseux dure autant, et la pierre. Mais le cuivre est considéré comme un métal mou.

Très souvent, dans les temps anciens, il a été utilisé à la place d'un alliage de cuivre à l'étain – bronze. Il était nécessaire à la fabrication d'armes et d'autres choses. Donc, pour remplacer l'âge du cuivre est venu le bronze. Bronze pour la première fois reçu au Moyen-Orient depuis 3000 ans avant notre ère. e. gens comme force et une excellente ductilité du cuivre. De la médaille de bronze résultant est allé d'excellents outils et la chasse, vaisselle, décorations. Tous ces éléments se trouvent dans les fouilles archéologiques. De plus, l'âge du bronze a cédé la place au fer.

Comment obtenir le cuivre pourrait dans les temps anciens? Dans un premier temps, il n'a pas été soumis à une extraction à partir d'un sulfure et le minerai de malachite. En effet, dans ce cas, de se livrer à cuisson préliminaire n'a pas été nécessaire. Pour ce mélange de minerai et de charbon a été placé dans un pot d'argile. Le récipient a été placé dans une fosse peu profonde et le mélange est allumé. commence à côté de produire du monoxyde de carbone, ce qui a contribué à la restauration du cuivre sans malachite.

On sait que Chypre au troisième millénaire avant notre ère ont été construites des mines de cuivre, sur laquelle elle a été réalisée la fusion.

Sur les terres de la Russie et les pays voisins mines de cuivre ont vu le jour au cours des deux millénaires avant notre ère. e. Leurs ruines sont dans l'Oural, et l'Ukraine, et dans le Caucase, et l'Altaï, et dans la lointaine Sibérie.

cuivre de fusion industrielle a été utilisée au XIIIe siècle. Le quinzième Cannon cour a été créé à Moscou. Il était là dans des canons de fonte de bronze de différents calibres. quantité incroyable de cuivre a été consacré à la fabrication de cloches. En 1586, le bronze a été coulé Tsar Cannon, en 1735 – le tsar de Bell en 1782. Le Cavalier de bronze a été créé. En 752, le maître produit magnifique statue du Grand Bouddha dans le temple du temple Todai-ji. En général, la liste des travaux de fonderie d'art est sans fin.

Au XVIIIe siècle les gens ont découvert l'électricité. Il est alors que d'énormes quantités de cuivre ont commencé à partir pour la fabrication de fils et de produits similaires. Au XXe siècle, les fils ont appris à fabriquer de l'aluminium, mais le cuivre en génie électrique avait encore une grande importance.

Origine du nom

Et vous savez ce que Cuprum – est le nom latin du cuivre, dérivé du nom de l'île de Chypre? Soit dit en passant, dans halkosom style de cuivre Strabon – la ville de Halkida Eubée coupable de l'origine du nom. La plupart des noms grecs cuivre et objets en bronze ont eu lieu, il est de ce mot. Ils sont largement utilisés dans la forge, entre forge et la fonderie produits. Parfois appelé cuivre Aes, ce qui signifie que le minerai ou le mien.

Le mot slave « cuivre » ne se prononce pas étymologie. Peut-être qu'il est vieux. Mais il est très souvent dans les monuments littéraires les plus anciens de la Russie. V. I. Abaev suppose que ce mot vient du nom du pays des médias. Alchimistes cuivre appelé « Vénus ». Dans les premiers temps, il a été appelé « Mars ».

Où se trouve le cuivre dans la nature?

La croûte est titulaire (4,7-5,5) x 10 ^-3% de cuivre (en poids). L'eau de rivière et l' eau de mer , il est beaucoup moins: 10 ^-7% et 3 x 10 ^-7% (en poids) , respectivement.

Dans la nature, sont très souvent composés de cuivre. L'industrie utilise CuFeS ₂ pyrites de cuivre appelé chalcopyrite, bornite Cu ₅ FeS _4, chalcocite Cu ₂ S. En même temps les gens trouvent et d' autres minéraux de cuivre CUPRITE Cu ₂ O, Cu azurite ₃ (CO _{3) 2} (OH) _2, Cu malachite ₂ CO ₃ (OH) ₂ et covellite CuS. Très souvent, le poids individuel des grappes de cuivre jusqu'à 400 tonnes. des sulfures de cuivre sont formées principalement dans les veines hydrothermales moyenne température. Souvent, dans les roches sédimentaires peuvent trouver des gisements de cuivre – grès de schiste et de cuivre. Les gisements les plus connus sont dans le territoire Trans-Baïkal Udokan Zhezkazgan au Kazakhstan, Mansfeld en Allemagne et de la ceinture nectarifères de l'Afrique centrale. Autre riche gisement de cuivre situé au Chili (Kolyausi et Escondida) et aux Etats-Unis (Morensi).

La majeure partie du minerai de cuivre extrait par la méthode ouverte. Il contient de 0,3 à 1,0% de cuivre.

propriétés physiques

De nombreux lecteurs sont intéressés par la description du cuivre. Cette rose en plastique et en métal doré. Sur sa surface l'air instantanément recouvert d'un film d'oxyde, ce qui lui donne une sorte de teinte rouge-jaune intense. Fait intéressant, le film mince de cuivre sont de couleur bleu-vert.

Osmium, le césium, le cuivre et l'or en couleur ont la même couleur, différent de l'autre métal gris ou argent. Ce ton de couleur indique la présence de transitions électroniques entre la quatrième moitié vide et rempli avec un troisième orbitales atomiques. Entre eux, il y a une certaine différence d'énergie correspondant à la longueur d'onde de la couleur orange. Le même système est responsable de la couleur spécifique de l'or.

Ce qui est caractéristique plus étonnante de cuivre? Ce métal constitue un réseau cubique à faces centrées, un groupe d'espace Fm3m, a = 0,36150 nm, Z = 4.

Un cuivre plus célèbre de haute conductivité électrique et thermique. Selon l'organisation actuelle, il est parmi les métaux à la deuxième place. Soit dit en passant, le cuivre géant a un coefficient de température de résistance et une large plage de température est presque indépendante de ses indicateurs. Le cuivre est appelé diamagnétique.

Les alliages de cuivre sont variées. Les gens ont appris combiner avec le zinc et le laiton, maillechort et de nickel et de plomb Babbitt, le bronze et l'étain, et d'autres métaux.

isotopes de cuivre

Le cuivre a deux isotopes stables – ⁶³ Cu et ⁶⁵ Cu, qui ont une prévalence de 69,1 et 30,9 pour cent atomique , respectivement. En général, il y a plus de deux douzaines d'isotopes ayant pas de stabilité. L'isotope est ⁶⁷ Cu avec une demi – vie de 62 heures plus longue durée.

Comment obtenir le cuivre?

La production de cuivre est un processus très intéressant. Ce métal est préparé à partir des minerais de cuivre et de minéraux. Les méthodes de préparation de base sont en cuivre hydrométallurgie, pyrométallurgie, et l'électrolyse.

Considérez la méthode pyrométallurgique. Selon le procédé, le cuivre à partir de minerais sulfurés, tels que la chalcopyrite, CuFeS _2. La charge d'alimentation de chalcopyrite est 0,5-2,0% de Cu. Tout d'abord, le minerai de départ est flottation. Ensuite, la torréfaction d'oxydation à une température de 1400 degrés. De plus concentré Burnt va dans la fusion de matte. Pour la liaison de l'oxyde de fer dans la masse fondue est ajoutée de la silice.

Le silicate résultant comme flotteurs scories et est séparé. Au fond reste mat – sulfures alliage de Cu ₂ S et de FeS. En outre, il est fondu par la méthode de Henry Bessemer. A cet effet, le convertisseur est versé matte fondue. Ensuite, le récipient a été purgé avec de l'oxygène. Un sulfure de fer, qui a été oxydé en oxyde en utilisant de la silice présente dans le processus en tant que silicate. le sulfure de cuivre est oxydé en oxyde de cuivre ne sont pas entièrement, mais ensuite réduit en cuivre métallique.

Le cuivre brut obtenu contenait 90,95% de métal. Ensuite, il est soumis à un nettoyage électrolytique. Fait intéressant, l'électrolyte est une solution acide de sulfate de cuivre.

Il est formé sur la cathode de cuivre électrolytique, qui présente une fréquence élevée d'environ 99,99%. Les objets en cuivre produit très différent: les fils, les équipements électriques, les alliages.

méthode hydrométallurgique est quelque peu différente. Là minéraux de cuivre dissous dans l'acide divorcée sulfurique ou d'une solution ammoniacale. De liquides préparés déplacer fer métallique en cuivre.

Propriétés chimiques de cuivre

Dans les composés de cuivre montre deux états d'oxydation +1 et +2. Le premier de ceux-ci tend à être disproportionnée et est stable seulement dans les composés insolubles ou complexes. Par ailleurs, un composé incolore de cuivre.

L'état d'oxydation de +2 plus stable. Cela lui donne le bleu de sel et cyan. Dans des circonstances inhabituelles peuvent être des composés préparés avec un degré d'oxydation de +3 et +5 même. Ce dernier se trouve couramment dans les sels kupraboranovogo anion obtenu en 1994.

Le cuivre pur dans l'air ne change pas. Ce faible agent réducteur ne réagit pas avec de l'acide chlorhydrique dilué et de l'eau. acides nitrique et sulfurique concentré oxydé, les halogènes, l'oxygène, et « l'eau régale », les oxydes des éléments non métalliques, les chalcogènes. Lorsqu'il est chauffé, il réagit avec les halogénures d'hydrogène.

Si l'air est humide, le cuivre est oxydé, en formant un carbonate basique de cuivre (II). Il réagit parfaitement avec de l'acide sulfurique saturé chaud et à froid, l'acide sulfurique chaud anhydre.

Avec le cuivre de l'acide chlorhydrique dilué réagit en présence d'oxygène.

cuivre chimie analytique

Tout le monde sait que cette chimie. Le cuivre dans la solution est facile à détecter. Pour ce faire, un fil de platine humidifiez la solution de test, puis l'ajouter à une flamme du brûleur Bunsen. Si le cuivre est présent en solution, la flamme sera colorée en vert et bleu. Vous devez savoir que:

• Typiquement, la quantité de cuivre dans des solutions faiblement acides est mesurée au moyen de sulfure d'hydrogène: il est mélangé avec la substance. Typiquement, les précipités de sulfure de cuivre.
• Dans ces solutions où aucune interférence ions, le cuivre déterminent complexométrique, potentiométrique ou potentiométrique.
• De petites quantités de cuivre en solution est mesurée méthodes spectrales et cinétiques.

L'utilisation du cuivre

étude d'accord Le cuivre est une chose très amusant. Ainsi, le métal actif a une faible résistivité. En raison de cette qualité de cuivre utilisé pour la production d'énergie électrique et d'autres câbles, fils et autres conducteurs. Le fil de cuivre utilisés dans les enroulements des transformateurs de puissance et des moteurs électriques. Pour créer les articles sélectionnés en métal mentionné ci-dessus très propre, car les impuretés réduisent instantanément la conductivité électrique. Si le cuivre est présent à 0,02% d'aluminium, de sa conductivité électrique pour diminuer de 10%.

Une autre caractéristique utile est l'excellente conductivité thermique du cuivre. En raison de cette propriété, il est utilisé dans une variété d'échangeurs de chaleur, les tuyaux de chaleur, les appareils de teplootvodnyh et refroidisseurs d'ordinateur.

Et où est la dureté du cuivre utilisé? On sait que le tube de cuivre sans soudure de section circulaire ont une excellente résistance mécanique. Ils sont bien résister aux manutention mécanique et sont utilisés pour déplacer les liquides et les gaz. En règle générale, ils se trouvent dans l'approvisionnement en gaz et les systèmes d'approvisionnement en eau, les systèmes de chauffage. Ils sont largement utilisés dans les unités de réfrigération et de conditionnement d'air.

Excellente dureté du cuivre est connu dans de nombreux pays. Ainsi, en France, au Royaume-Uni et en Australie, les tubes en cuivre utilisés pour l'alimentation en gaz des bâtiments en Suède – pour le chauffage, aux États-Unis, au Royaume-Uni et à Hong Kong – est le matériau principal pour l'alimentation en eau.

En Russie, la production de tubes d'eau et de cuivre de gaz normalisé norme GOST R 52318-2005 et Code fédéral de la pratique SP 40-108-2004 régit leur utilisation. Les tubes en cuivre et ses alliages sont largement utilisés dans l'ingénierie électrique et la construction navale pour déplacer la vapeur et les liquides.

Saviez-vous que les alliages de cuivre sont utilisés dans une variété de domaines de la technologie? Parmi ceux-ci, les plus célèbres sont considérés comme le bronze et le laiton. Les deux alliages comprennent énorme famille de matériaux qui, en plus de zinc et d'étain, peuvent inclure le bismuth, le nickel et d'autres métaux. Par exemple, utilisé gunmetal jusqu'au XIXe siècle pour la fabrication des obus d'artillerie, composée de cuivre, d'étain et de zinc. Sa formulation varie en fonction du lieu et l'heure des armes à feu de fabrication.

Tout le monde connaît l'excellente aptitude au traitement et une grande ductilité du cuivre. En raison de ces propriétés, la quantité incroyable de laiton part pour la production de manches pour les armes et les munitions d'artillerie. Il est à noter que les pièces sont faites d'alliages de cuivre-silicium, le zinc, l'étain, l'aluminium et d'autres matériaux. Les alliages de cuivre sont caractérisés par une résistance élevée et un traitement thermique conservent leurs propriétés mécaniques. Leur résistance à l'usure est déterminée uniquement par la composition chimique et ses effets sur la structure. Il convient de noter que cette règle ne concerne pas le cuivre béryllium et des bronzes d'aluminium.

Les alliages de cuivre présentent un module d'élasticité inférieur à celui de l'acier. Leur principal avantage peut être appelé un petit coefficient de frottement, combiné pour la plupart des alliages à haute ductilité, une excellente conductivité électrique et une excellente résistance à la corrosion dans un environnement corrosif. En règle générale, il est le bronze, l'aluminium et les alliages cuivre-nickel. Par ailleurs, ils ont trouvé leur application dans des paires de glissement.

Pratiquement tous les alliages de cuivre ont le même ordre de grandeur du coefficient de friction. Cependant, la résistance à l'usure et des propriétés mécaniques, le comportement dans des environnements corrosifs est directement dépendante de la composition de l'alliage. La ductilité du cuivre est utilisé alliages à phase unique et la force – en deux phases. Melchior (alliage de coppernickel) est utilisé pour la frappe de la pièce de monnaie. les alliages cuivre-nickel, y compris « amirauté », utilisé dans la construction navale. D'entre eux fait tubes pour condenseurs, turbine nettoyage à la vapeur d'échappement. Il est à noter que les turbines sont refroidis par l'eau de mer. alliages de cuivre-nickel ont une résistance à la corrosion étonnante, ils ont tendance à utiliser dans les domaines liés à l'influence agressive de l'eau de mer.

En fait, le cuivre est le composant majeur des brasures solides – des alliages ayant un point de fusion de 590-880 ° C. Il leur est inhérente une grande adhésion à la plupart des métaux, de sorte qu'ils appliquent pour une connexion permanente de diverses pièces métalliques. Ceux-ci peuvent être des raccords de tuyauterie ou de moteurs de jet de fluide, des métaux dissemblables.

Maintenant, la liste des alliages dans lesquels la ductilité de cuivre est important. Duralumin ou Duralumin est en alliage d'aluminium et de cuivre. Ici, le cuivre est de 4,4%. Les alliages de cuivre d'or est souvent utilisé dans les bijoux. Ils sont nécessaires pour améliorer la résistance du produit. Après tout, l'or pur – un métal très doux, qui ne peut résister à des contraintes mécaniques. Produits en or pur rapidement déformé et poncées.

Il est intéressant, pour la création d'un oxyde de cuivre-oxyde d'yttrium-baryum, le cuivre est utilisé. Il sert de base pour la production de supraconducteurs à haute température. Le cuivre est également utilisé pour la production de piles et d'oxyde de cuivre des cellules électrochimiques.

D'autres domaines d'application

Saviez-vous que le cuivre est très souvent utilisé comme catalyseur pour la polymérisation de l'acétylène? En raison de cette propriété de la tuyauterie en cuivre utilisés pour le transfert de l'acétylène sont autorisés à appliquer uniquement lorsque la teneur en cuivre ne dépasse pas 64% d'entre eux.

Les gens ont appris à utiliser la malléabilité du cuivre en architecture. Façades et toits en cuivre feuille très mince, sont sans problème pendant 150 ans. Ce phénomène est facile à expliquer: dans les plaques en laiton se produit processus de corrosion avtozatuhanie. En Russie, une feuille de cuivre pour façades et toitures, conformément aux dispositions du Code fédéral des règlements SP 31-116-2006.

Dans le futur proche des gens envisagent d'utiliser le cuivre comme surfaces microbicide dans les cliniques pour empêcher le mouvement des fumeurs de bactéries. Toutes les surfaces qui touche la main humaine, – les poignées de porte, les mains courantes, les appareils de vodozapornaya, les comptoirs, les lits – spécialistes produiront seulement de ce métal incroyable.

cuivre marquage

Quelle marque de cuivre utilise les gens pour la production de produits nécessaires? Ils sont nombreux: le M00, M0, M1, M2, M3. En général, la marque a identifié la pureté de cuivre de son contenu.

Par exemple, des teneurs en cuivre M1r, M2P et M3R contient 0,04% de phosphore et 0,01% d'oxygène, et les marques M1, M2 et M3 – 0,05 à 0,08% d'oxygène. Le timbre M0B oxygène est absent, et sa teneur en pourcentage était de 0,02% dans le MO.

Nous considérons donc plus en détail le cuivre. Table, monter, fournira des informations plus précises:

27 notes de cuivre

Au total, il y a vingt-sept degrés de cuivre. Où est exactement la quantité de matériaux en cuivre à l'aide d'une personne? Considérez ce détail nuance:

• matériau Cu-DHP est utilisé pour la fabrication de raccords nécessaires pour le raccordement de tuyaux.
• AMP est nécessaire pour la création d'anodes laminées à chaud et laminée à froid.
• Amphoux utilisé pour la production d'anodes laminées à froid et laminés à chaud.
• M0 est nécessaire pour créer un des conducteurs à haute intensité et des alliages.
• M00 Matériau utilisé pour la fabrication d'un alliage à haute et des conducteurs de courant.
• M001 est utilisé pour la fabrication de fils, les pneus et d'autres appareils électriques.
• M001b nécessaire pour la production de produits électriques.
• M00b est utilisé pour créer les conducteurs de courant d'alliages hautes et des appareils à vide industrie électrique.
• M00k – matière première pour la création de billettes déformées et coulées.
• M0B utilisé pour créer des alliages à haute fréquence.
• M0k utilisé pour la production de fonte et des pièces déformées.
• M1 nécessaire pour la fabrication de fils et de fabrication d'équipements cryogéniques.
• M16 est utilisé pour la production de l'industrie des appareils à vide électrique.
• M1E a besoin de créer une feuille laminée à froid et la bande.
• M1k besoin de créer un demi-produits.
• M1or utilisé pour les fils de fabrication et d'autres produits électriques.
• M1R utilisé pour la fabrication des électrodes utilisées pour le fer à souder et de cuivre.
• M1rE nécessaire pour la production de bandes laminées à froid et feuilles.
• M1u utilisé pour créer des anodes laminées à froid et laminés à chaud.
• M1F nécessité de créer une bande, une feuille, des feuilles laminées à chaud et laminée à froid.
• M2 sont utilisés pour la fabrication d'alliages semi-finis et solides à base de cuivre.
• M2K utilisé pour la production de produits semi-finis.
• M2P nécessaire pour les tiges de fabrication.
• M3 est nécessaire pour la production d'alliages laminés.
• utiliser M3R pour rendre le produit laminé alliages.
• MB-1 est essentiel pour la création de bronze au béryllium.
• MSR1 utilisé pour la fabrication de modèles électriques.