Bakır: Tanımı, Bileşimi, Çeşitleri, Özellikleri ve Uygulamaları

Bakır aynı zamanda bir metal olan kimyasal bir elementtir. Temel özellikleri, mükemmel elektrik iletkenliğine, yüksek termal iletkenliğe ve iyi korozyon direncine sahip olmasıdır. Aynı zamanda esnektir ve ilginç bir kırmızımsı-kahverengi rengi vardır. Bu özelliklerin birleşimi bakırın mühendislik ve estetik amaçlı geniş çapta uygulanmasına yol açmaktadır.

Bakır Nedir?

Bakır, periyodik element tablosunda 29 numara olan kimyasal bir elementtir. Bakır elementinin sembolü Latince'den gelen Cu'dur "bakır". Kırmızımsı-kahverengi renkte sünek bir metaldir. Yüksek ısı ve elektrik iletkenliği nedeniyle yaygın olarak uygulanır.

Bakır, doğal metalik formunda doğal olarak bulunabilen birkaç metalden biridir. Bu, bir cevherden metalurji yoluyla çıkarılması gereken çoğu metalden farklıdır. Yerli bakırın bulunduğu yerlerde, bu uygarlıkların silah ve süs eşyaları yapmak için bakırla çalışmaya başlaması için metalurji teknolojisi gerekli değildi.

Bakırın Diğer Terimi Nedir?

Bakırın diğer terimi Latince kelimedir.bakırPeriyodik element tablosunda bakıra sembolü Cu'yu veren elementtir. Bakırın Latince adı aslen Kıbrıs adasından geliyordu, çünkü ada antik çağlarda başlıca bakır kaynağıydı. Cuprum "Kıbrıs'ın metali" idi.

Bakır Nelerden Yapılmıştır?

Bakır kimyasal bir elementtir. Yalnızca tek tür atomdan oluşur-daha basit maddelere bölünemez. Bakır atomunun atom numarası 29'dur, bu da atom çekirdeğinin 29 proton içerdiği anlamına gelir.

Bakır Yapmak İçin Farklı Süreçler Nelerdir?

Bakır yapmak için farklı işlemler aşağıda açıklanmaktadır:

1. Madencilik

Bakır cevherlerinin madenciliği genellikle büyük açık ocak madenlerinde yapılır. Bunlar zeminde giderek daha derine açılan açık, basamaklı deliklerdir. Kayayı patlatmak için patlayıcılar kullanılıyor ve ortaya çıkan kayalar, işlenmek üzere daha küçük parçalara ayrılmak üzere taşınıyor.

2. Ekstraksiyon

Yaygın olarak kullanılan iki bakır cevheri türüne göre iki ana saflaştırma işlemi vardır. Oksit cevherleri için hidrometalurjik bir işlem kullanılır. Ezilmiş cevher yığınlanır ve yığının içinden bir asit-liç çözeltisi süzülür. Bu, hamile bir süzme çözeltisi oluşturur. Sülfür cevherleri için pirometalurjik bir işlem kullanılır. Cevherin ekstraksiyonu, parçacıkların yoğunluğuna göre köpük yüzdürme ve yoğunlaştırma yoluyla yapılır.

3. Arıtma

Oksit cevherleri için hidrometalurji kullanılır. Bu, yüklü liç çözeltisinin, çözeltideki bakırı yoğunlaştırmak için bir çözücü ekstraksiyon işlemine gönderildiği anlamına gelir. Bu çözüm daha sonra elektriğin katı bakırı biriktirmek için kullanıldığı elektrolitik kazanmaya gönderilir. Sülfür cevherleri için pirometalurji kullanılır; bu, ham bakırın üretilmesi için bir izabe ocağının kullanıldığı anlamına gelir. Bu daha sonra elektro-rafinasyon yoluyla daha da saflaştırılır.

4. Alaşımlama

Bakır alaşımları, önce alaşım malzemesinin eritilmesi ve ardından bakırın buna eklenmesiyle eritilmesiyle üretilir. Erimiş karışım daha sonra dökülür ve soğumasına ve katılaşmasına izin verilir.

5. Elektrorafinasyon

Bakırın elektrorafinasyonu, saf olmayan bakır malzemenin elektrolitik olarak çözelti içinde çözülmesini içerir. Saf bakır, çözeltiden elektrik akımı uygulanarak elektrokimyasal olarak bir elektrot üzerine biriktirilir. Bu, daha yüksek saflık elde etmek için bakırdaki yabancı maddeleri giderir. Ancak süreç pahalıdır ve çok yüksek elektrik talebine sahiptir.

Bakırın Özellikleri Nelerdir?

Bakır metali mükemmel bir elektrik ve termal iletken olma temel özelliklerine sahiptir. Aynı zamanda dövülebilir ve sünektir, bu da nispeten kolay bir şekilde bükülebileceği anlamına gelir. Bu, örneğin kabloların esnek olmasıyla çalışmayı kolaylaştırır. Bakır metalinin bir diğer önemli özelliği, özellikle su ve deniz suyu ortamlarında korozyona dayanıklılığıdır. Son olarak bakır, kırmızımsı-kahverengi bir renge sahip olduğundan ve cilalanabildiğinden estetik açıdan çekici olma avantajına sahiptir.

Bakırın Rengi Nedir?

Bakır genellikle kırmızımsı-kahverengi renktedir. Bununla birlikte, oksidasyondan önce saf bakır aslında pembe bir renktir, ancak kahverengi bakır oksit oluşumu o kadar hızlı gerçekleşir ki, hazır olarak bulunabilen herhangi bir bakır, yaygın olarak görülen kırmızımsı-kahverengi olacaktır. Bakırda yeşil bir kararma da olabilir (Özgürlük Anıtı'nda olduğu gibi)-bu bir bakır karbonattır.

Bakır Neye benziyor?

Bakır, kırmızımsı-kahverengi parlak bir metale benzer. Bakır, aşağıda Şekil 1'de gösterilen tellerin yanı sıra sıhhi tesisat boruları ve elektronik cihazlar gibi birçok farklı pratik formda işlenebilir:

Farklı Bakır Türleri Nelerdir?

Bakır, farklı uygulamalar için farklı tiplerde mevcuttur. Her bir bakır sınıfının özellikleri ve uygulamaları, bakırın saflığına ve hangi alaşım elementlerinin (varsa) dahil edildiğine bağlıdır. Aşağıda farklı bakır türleri listelenmiştir:

1. Bakır Tel

Bakır tel, metalin mükemmel elektrik iletkenliğinden yararlanır. Çoğu elektrik uygulaması için en yaygın iletkendir. Endüstrideki büyük akımlar için ve aynı zamanda ev içi kullanım için, evinizdeki prizler ve ışık kablolarına kadar kullanılır.

2. Bakır Boru

Bakır borular, korozyon direnci ve dolayısıyla uzun ömürlülüğü nedeniyle evsel içme suyu sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Geçtiğimiz birkaç on yılda, dünyanın çoğu yerinde ev tesisatlarında bakır boruların kullanılması standart haline geldi. Borular farklı çaplarda ve ölçülerde (duvar kalınlıkları) mevcuttur. Bakırın yüksek maliyeti ve geliştirilmiş plastik boru malzemelerinin ortaya çıkışı, bakırın daha az tercih edildiği anlamına geliyor.

3. Bakır Alaşımları

En yaygın iki bakır alaşımı pirinç (çinko ile alaşımlı) ve bronzdur (kalay ile alaşımlı). Pirinç genellikle daha yaygın olarak uygulanır. Sıhhi tesisat armatürlerinde, müzik aletlerinde ve dekoratif eşyalarda kullanılır. Çinko ilavesi alaşıma daha yüksek bir mukavemet ve süneklik kazandırır. Bronz, bakıra çok benzer özelliklere sahiptir; örneğin: yüksek ısı iletkenliği, mükemmel süneklik ve tuzlu su korozyonuna karşı direnç. Bu nedenle bronz, gemi pervanelerinin yanı sıra yataklar ve burçlar için de kullanılır.

4. Saf Bakırlar

Saf bakır, yabancı maddeleri minimum düzeyde tutacak ve bakırın termal ve elektriksel özelliklerini maksimuma çıkaracak şekilde özel olarak hazırlanmıştır. Saf bakır, katkı maddeleri veya küçük alaşım malzemeleri içeren bakırdan daha yumuşak ve daha az sert olma eğilimindedir. Elektrik iletkenliği ve düşük termal genleşmesinin ideal olduğu hassas elektrikli bileşenlerde ideal olarak kullanılır.

5. Bakır Nanopartikülleri

Bakır nanopartikülleri, 1-100 nm boyut aralığında olan çok küçük bakır parçacıkları veya bakır{0}}bazlı malzemelerdir. Nanopartiküllerin dökme malzemelerden farklı davranışlara sahip olduğu bulunmuştur. Bakır nanopartikülleri söz konusu olduğunda, endüstriyel kimyasal reaksiyonlar için çok yüksek katalitik aktivite gösterirler, bunun nedeni büyük olasılıkla geniş yüzey-alan-/hacim oranlarıdır. Ayrıca bakır nanopartikülleri mükemmel antimikrobiyal etkiler göstermiştir.

6. Bakırların Ücretsiz-İşlenmesi

Serbest-işlenen bakırların küçük miktarları (<1%) of other alloying elements added to improve the machinability of the copper. Free-machining copper can then be more easily machined into items such as welding nozzles and soldering iron tips.

7. Bakır Levha ve Levhalar

Bakır levhalar ince bakır levhalardır (yaklaşık 2 mm veya daha az), levhalar ise daha kalındır (12 mm kalınlığa kadar). Genellikle bunlar farklı bakır kalitelerinde mevcuttur. Levhalar oldukça esnektir ve farklı bileşenler halinde oluşturulabilir.

8. Oksijen-Serbest Bakırlar

Oksijen-içermeyen bakırlar, oksijeni dışarıda bırakmak için granüle bir grafit banyosu altında eritilir. Oksitleyici olmayan koşullar nedeniyle minimum düzeyde yabancı madde içeren, mevcut en saf bakırlardır.- Yüksek elektrik iletkenliği ve düşük uçucu yabancı maddeler, onu yüksek-vakumlu elektroniklerde kullanıma uygun hale getirir.

9. Elektrolitik Bakırlar

Elektrolitik bakırlar, yabancı maddeleri uzaklaştırmak için bir çözelti içerisinde elektroliz yoluyla rafine edilir. Bu yüksek-saflık derecesindeki bakır, yüksek elektrik iletkenliğine sahiptir ve bu nedenle baralar ve sargılar gibi çeşitli elektrik bileşenlerinde kullanılır.

Bakırın Özellikleri Nelerdir?

Farklı bakır türlerinin özellikleri Tablo 1'de gösterilmektedir:

Tablo 1: Bakır Özellikleri

Her sınıfın özellikleri benzerdir ancak farklılıkları, çeşitli uygulamalara neden olur.

Bakırın Fiziksel Özellikleri Nelerdir?

Farklı bakır türlerinin fiziksel özellikleri aşağıdaki Tablo 2'de gösterilmektedir:

Tablo 2: Bakırın Fiziksel Özellikleri

Tablo Kredisi: https://www.lenntech.com/

Fiziksel özellikler malzemedeki bakır yüzdesine ve alaşım elementlerine bağlıdır.

Bakırın Kimyasal Özellikleri Nelerdir?

Bakırın kimyasal özellikleri öncelikle oksidasyon durumuna bağlıdır. Yaygın olarak var olan iki oksidasyon durumu Cu+ ve Cu2+.'dur. Aşağıdaki Tablo 3, ortak bileşiklerin bazı kimyasal özelliklerini ve bakırın koşullarını vermektedir:

Tablo 3: Bakırın Kimyasal Özellikleri

Bu özellikler her spesifik bakır bileşiğine (oksalatlar, sülfitler ve sülfatlar gibi) göre değişebilir.

Bakırın Uygulama Alanları Nelerdir?

Bakırın uygulamaları günlük toplumda bulunur. Aşağıda bazı yaygın örnekler listelenmiştir:

1. Elektronik

Bakır, mükemmel elektrik iletkenliğine sahip olduğundan elektronikte yaygın olarak kullanılır. Akımların, alüminyuma kıyasla bakırın daha küçük kesitleri-üzerinde taşınmasına izin vererek daha az kütlenin kullanılmasına ve bileşenlerin daha küçük olmasına olanak tanır.

2. Mimarlık

Bakır mimaride estetik açıdan çarpıcı bir görünüm için kullanılır. Çatı ve duvar kaplamalarının yanı sıra oluklar ve yağmur suyu drenaj boruları için de kullanılmıştır.

3. Sıhhi Tesisat

Bakır borular, çok iyi korozyon direnci nedeniyle evlerdeki evsel su borularında yaygın olarak kullanılmaktadır.

4. Ulaşım

Bakır, karmaşık elektronikler için kullanılan elektrik kablolarının miktarı nedeniyle modern araçlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektrikli araçların pazar payı arttıkça elektrik motorları gibi elemanlarda da artan miktarda bakır kullanılıyor. Bunun nedeni bakırın gümüşten sonra ikinci olan mükemmel elektrik iletkenliğidir.

5. Yenilenebilir Enerji

Bakır, yenilenebilir enerji piyasasında çeşitli şekillerde kullanılmaktadır. Örneğin rüzgar türbinleri, üretim türbinlerinde bakır kullanır. Güneş fotovoltaik panelleri ayrıca bağlantılar ve kablolama için bakır gerektirir.

6. Tıbbi Ekipman

Bakır, antibakteriyel özelliğinden dolayı tıbbi ekipmanlarda kaplama olarak kullanılır. Bu sayede hastalarda enfeksiyon riskini azaltır.

7. Elektrik Tesisatı

Bakır, mükemmel elektrik iletkenliği nedeniyle elektrik kablolarında yaygın olarak kullanılır. Belirli bir akımı etkili bir şekilde taşımak için gereken bakırın kesiti-alüminyum gibi makul ölçüde bulunabilen diğer malzemelerden daha azdır.

8. Madeni Para

Bakır, tarihsel olarak çeşitli nedenlerden dolayı madeni paralarda kullanılmıştır: dövülebilir ve bu nedenle kolayca damgalanabilir, ancak yine de dolaşımda kalabilecek kadar dayanıklıdır. Aynı zamanda antimikrobiyal özelliklere ve korozyon direncine sahiptir.

9. Endüstriyel Makineler

Bakır, endüstriyel ekipmanlarda, bakır döküm gibi hizmetlerle çeşitli şekillerde kullanılır. Motor ve kablolama gibi elektriksel uygulamaların yanı sıra, soğutma kondansatörleri gibi ısı eşanjörlerinde de kullanılır. Ayrıca belirli kimyasal direnç için de uygulanabilir.

Bakırın Faydaları Nelerdir?

Bakırın aşağıda sıralanan çok sayıda belirgin faydası vardır:

Gümüşten sonra ikinci mükemmel elektrik iletkenliğine sahiptir ve bu da onu küresel olarak elektrikli ve elektronik bileşenler için en yaygın kullanılan iletken yapar.

Çok iyi ısı iletkenliğine sahiptir ve bu nedenle soğutma ve iklimlendirme ünitelerindeki kondansatörler gibi ısı eşanjörlerinde kullanılır.

Özellikle su ve deniz suyu uygulamalarında korozyona-dayanıklıdır, bu da su sistemlerine yönelik sıhhi tesisat borularında yaygın şekilde kullanılmasına yol açmıştır.

Esnektir ve nispeten kolay bir şekilde bükülebilir. Sıhhi tesisat sistemlerinde ve kablolamada çalışmak kolaydır.

Antimikrobiyaldir, su iletiminde ve tıbbi uygulamalarda hastaların sağlığını korumak için çok faydalı olabilir.

Bakırın Sağlığa Faydaları Nelerdir?

Bakır insan sağlığı için çok küçük miktarlarda gerekli olan bir eser mineraldir. Bakır, demirin emilimini teşvik ederek, kırmızı kan hücrelerinin üretimine ve kollajen üretimine katılarak vücutta rol oynar. Bağışıklık sisteminin fonksiyonunu iyileştirdiği anlaşılmaktadır.

Daha fazla araştırmaya ihtiyaç var, ancak bakırın osteoporozu (düşük kemik yoğunluğu) iyileştirebileceğine dair bazı göstergeler var ve bakır bileziklerin artrit nedeniyle eklemlerdeki ağrıyı hafifletmek için kullanılabileceğine dair kanıtlanmamış teoriler var.

Bakır içeren besin grupları arasında yapraklı yeşillikler, tam tahıllar, kabuklu yemişler ve tohumlar bulunur. Bakır içeriği yüksek olan belirli gıda maddeleri istiridye, shiitake mantarı, tatlı patates ve bitter çikolatadır.

Bakırın Sınırlamaları Nelerdir?

Bakırın bir takım sınırlamaları vardır ve bunlardan bazıları aşağıda listelenmiştir:

Alüminyum (elektrik kabloları) veya plastikler (su boruları) gibi potansiyel alternatif malzemelerle karşılaştırıldığında nispeten pahalıdır.

Alüminyum gibi malzemelerle karşılaştırıldığında nispeten ağır olduğundan havai kablolar için pratik olmayabilir.

Özellikle yüksek sıcaklıklarda oksitlenir ve dolayısıyla havaya maruz kaldığında ömrü sınırlıdır.

Fiber optiğin alternatif sinyal iletim teknolojisine göre şok riski taşır.

Büyük miktarlarda toksik olduğundan, mutfak eşyaları gibi düzenli bakır alımının meydana gelebileceği yerlerde uygulanamaz.

Bakır Kolay Paslanır mı?

Pas bir demir oksit olduğundan ve bakırda demir bulunmadığından bakır teknik olarak paslanmaz. Ancak bakırda sınırlı bir yüzey korozyonu yaşanır. Bakırın genellikle korozyona- dayanıklı olduğu kabul edilir. Doğal olarak kırmızımsı-kahverengi bir renge sahiptir ve bu, metalin yüzeyinde bakır oksit pasifleştirme filminin oluşmasından kaynaklanmaktadır. Zamanla bakır oksit havadaki su ve karbondioksitle reaksiyona girdiğinde yüzeyde yeşil bir bakır karbonat oluşur.

Bakır İnsanlar İçin Zehirli midir?

Evet, bakır önemli konsantrasyonlarda insanlar için zehirli olabilir. Bakır insan sağlığı için önemli bir eser mineraldir ancak bakırın fazla olması durumunda bir takım komplikasyonlar ortaya çıkar. Kandaki yüksek bakır konsantrasyonu Alzheimer hastalığı ve göğüs ve akciğer kanseri gibi belirli kanser türleri ile bağlantılıdır. Akut bakır zehirlenmesi çok nadirdir ancak büyük miktarların emilmesi durumunda ortaya çıkabilir. Karaciğer ve böbrekler gibi organlarda yetmezlik oluşmaya başladığından bu durum ölümcül olabilir.

Bakır Bir Metal midir?

Evet bakır bir metaldir. Ayrıca nispeten yüksek yoğunluğundan dolayı ağır bir metal olarak kabul edilir. Daha fazla bilgi için Metalloidler hakkındaki kılavuzumuza bakın.

Bakır ve Metal Arasındaki Fark Nedir?

Bakır 90'dan fazla temel metalden biridir. Bakır bir metaldir ancak birçok metal bakırdan çok farklıdır. Diğer metallerin renkleri farklıdır; metallerin çoğu beyaz veya gridir, ancak bakır kırmızımsı-kahverengidir. Diğer metaller fiziksel ve kimyasal özellikleri açısından bakırdan farklı-daha sert ve daha kırılgan olabilir ve genellikle ısıyı veya elektriği o kadar kolay iletmezler.

Bakır ve Alüminyum Arasındaki Fark Nedir?

Bakır ve alüminyum farklı özelliklere sahip iki farklı metaldir. En belirgin görsel fark renktir: bakır kırmızımsı-kahverengidir, alüminyum ise donuk gümüşi gridir. Bakır, alüminyumdan daha yüksek bir çekme mukavemetine ve daha iyi elektriksel ve termal iletkenliğe sahiptir.

Bakır ve Pirinç Arasındaki Fark Nedir?

Pirinç ağırlıklı olarak bakır ve çinkodan oluşan bir alaşımdır. Bu nedenle pirinç, diğer metalleri de içerdiğinden bakırdan farklıdır. Pirinç, belirli özellikleri elde etmek için kalay, kurşun, alüminyum veya manganez gibi başka metalleri daha küçük miktarlarda içerebilir.

Özet

Bu makalede bakır tanıtılmış, ne olduğu açıklanmış ve bakırın çeşitli uygulamaları tartışılmıştır. Bakır hakkında daha fazla bilgi edinmek için bir Xometry temsilcisiyle iletişime geçin.

Xometry, tüm prototip oluşturma ve üretim ihtiyaçlarınız için çok çeşitli üretim yetenekleri ve{0}başka katma değerli hizmetler sağlar. Daha fazla bilgi edinmek veya ücretsiz, hiçbir-zorunluluk içermeyen fiyat teklifi istemek için web sitemizi ziyaret edin.

Sorumluluk reddi beyanı

Bu web sayfasında görünen içerik yalnızca bilgilendirme amaçlıdır. Xometry, bilgilerin doğruluğu, eksiksizliği veya geçerliliği konusunda açık veya zımni hiçbir beyanda bulunmaz veya garanti vermez. Herhangi bir performans parametresi, geometrik toleranslar, belirli tasarım özellikleri, malzeme kalitesi ve türleri veya süreçleri, Xometry ağı aracılığıyla üçüncü-taraf tedarikçiler veya üreticiler tarafından teslim edilecekleri temsil edecek şekilde çıkarım yapılmamalıdır. Parçalar için fiyat teklifi isteyen alıcılar, bu parçalara yönelik özel gereksinimlerin tanımlanmasından sorumludur. Daha fazla bilgi için lütfen şartlar ve koşullarımıza bakın.