Bakırın kullanımları ve fiziksel özellikleri vb. dahil olmak üzere bakırın kullanımları ve sentez yöntemleri.
Özet: Bakır, periyodik element tablosunun 4. periyodunda Grup 1B'de yer alan bir element olup önemli bir ağır demir dışı metaldir. Elementin sembolü Cu, atom numarası 29 ve bağıl atom kütlesi 63.546'dır. Bakır oda sıcaklığında katıdır, yeni kesiti mor-kırmızıdır ve ısıtıldığında kolayca oksitlenir. Bakır mükemmel elektriksel ve termal iletkenliğe, iyi korozyon direncine, düşük deformasyon direncine sahiptir ve çatlamadan yüksek derecede soğuk deformasyona dayanabilir. Ağırlıklı olarak elektronik, elektrik mühendisliği, makine, inşaat ve taşımacılık gibi endüstriyel sektörlerde kullanılan önemli bir ağır demir dışı metal malzemedir. Yüzlerce bakır bileşiği var, ancak bunların çoğu endüstriyel ölçekte üretilmiyor. Bunlardan en önemlileri bakır sülfat pentahidrat veya safra vitriol (CuSO4·5H2O), ardından Bordeaux karışımı (Cu(OH)2 ·CuSO4), bakır metaarsenit (Cu(AsO2)2), bakır asetat [Cu(CH3COO) gelir. 2] kompleksi, bakır siyanür (CuCN), bakır klorür (CuCl2), bakır oksit (Cu2O), bakır oksit (CuO), bazik bakır karbonat ve bakır naftenat vb. Bakır tuzları tarımsal fungisitler olarak kullanılabilir. Bakır sülfat kusturucu olarak ve sarı fosfor yanıklarında topikal panzehir olarak kullanılabilir.
Bakır, önemli bir ağır demir dışı metal olan periyodik element tablosunun 4. Döneminin 1B Grubundaki bir elementtir. Elementin sembolü Cu, atom numarası 29 ve bağıl atom kütlesi 63.546'dır. Bakır oda sıcaklığında katıdır ve yeni kesiti mor-kırmızıdır ve ısıtıldığında kolayca oksitlenir. Bakır mükemmel elektriksel ve termal iletkenliğe, iyi korozyon direncine, düşük deformasyon direncine sahiptir ve çatlamadan yüksek derecede soğuk deformasyona dayanabilir. Ağırlıklı olarak elektronik, elektrik mühendisliği, makine, inşaat ve taşımacılık gibi endüstriyel sektörlerde kullanılan önemli bir ağır demir dışı metal malzemedir. Yüzlerce bakır bileşiği var, ancak bunların çoğu endüstriyel ölçekte üretilmiyor. Bunlardan en önemlileri bakır sülfat pentahidrat veya safra vitriol (CuSO4·5H2O), ardından Bordeaux karışımı (Cu(OH)2 ·CuSO4), bakır metaarsenit (Cu(AsO2)2), bakır asetat [Cu(CH3COO) gelir. 2] kompleksi, bakır siyanür (CuCN), bakır klorür (CuCl2), bakır oksit (Cu2O), bakır oksit (CuO), bazik bakır karbonat ve bakır naftenat vb. Bakır tuzları tarımsal fungisitler olarak kullanılabilir. Bakır sülfat kusturucu olarak ve sarı fosfor yanıklarında topikal panzehir olarak kullanılabilir.
Bakır, insanlar tarafından keşfedilen ve kullanılan en eski metallerden biridir. Yaklaşık 10000 yıl önce insanlar doğal bakırla tanıştı ve onu küçük koniler veya çiviler haline getirdi. Şimdiye kadar keşfedilen en eski bronz eserler, İran'ın Tepehiya kentinde ortaya çıkarılan ve MÖ 3800 civarına tarihlenen kazıyıcılar, keskiler ve bızlardır. 1978 yılında Gansu Eyaleti, Dongxiang'daki Majiayao Chemicalbook sahasında ortaya çıkarılan kalay bronz bıçak, Çin'de şu ana kadar keşfedilen en eski bronz alettir. Yaşı M.Ö. 2750 civarındadır ve bu da bronzun ilk kullanıcısının Çin olduğunu göstermektedir. Çin, MÖ 770 gibi erken bir tarihte şaft fırınında bakır eritme teknolojisinde ustalaştı. Song ve Yuanfeng'in (1078) ilk yılında bakır üretimi 7300 tona ulaştı ve bakır metalurji teknolojisi önemli bir düzeye ulaştı.
fiziki ozellikleri
Bakır, gümüşten sonra mükemmel bir elektrik ve ısı iletkenidir. Bakırın oda sıcaklığında elektriksel iletkenliği ve termal iletkenliği gümüşün sırasıyla %94 ve %73,2'sidir. Bakır atomlarının dış elektron kabuğu konfigürasyonu [Ar]3d104s1'dir. Bakır bir bileşik oluşturduğunda aynı anda 4s yörüngesindeki bir elektronu ve 3d yörüngesindeki bir elektronu kaybedebilir. Bu nedenle bakırın esas olarak iki değerlik durumu vardır: +1 ve +2. Bakırın oksidasyon durumu oda sıcaklığında esas olarak +2'dur ve düşük değerlikli bileşikler yüksek sıcaklıklarda stabildir. Bakırın iki kararlı doğal izotopu vardır; 63Cu ve 65Cu. 63Cu 29 proton ve 34 nötron içerirken, 65Cu 29 proton ve 36 nötron içerir. Bakırın 9 kararsız izotopu olduğu bilinmektedir. Bakır, oda sıcaklığında kuru havada stabil bir şekilde mevcut olabilir, ancak CO2 içeren nemli havaya uzun süre yerleştirildiğinde, genellikle patina olarak bilinen yeşil alkali bakır karbonat üretilecektir. İki değerlikli bakırın elektrokimyasal eşdeğeri 0,329 mg/C'dir. Bakır, asidik sulu çözeltilerde hidrojenin yerini alamaz ve çözünmüş oksijen olmadan hidroklorik asit ve sülfürik asitte çözünmez, ancak oksitleyici etkisi olan nitrik asitte çözünür. Bakır alkali çözeltilerle yavaş reaksiyona girer, ancak amonyakla kolayca reaksiyona girerek kompleksler oluşturur. Bakır, asetik asit gibi organik asitlerde kolayca çözünür. Çözünür bakır tuzları genellikle toksiktir. Bakırın kristal yapısı yüz merkezli kübik bir kafestir. Saf bakır çok iyi bir sünekliğe sahiptir ve çok ince teller ve ince levhalar halinde işlenebilir. Bakır mükemmel bir elektrik ve termal iletkendir ve elektrik ve termal iletkenliği metaller arasında gümüşten sonra ikinci sıradadır. Eser miktardaki yabancı maddelerin varlığı bakırın iletkenliğini büyük ölçüde azaltacaktır.
Asıl amaç
Bakır birçok mükemmel özelliğe sahip olduğundan çeşitli endüstriyel sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. 1960'lı yıllara kadar bakır, önem ve tüketim açısından demirden sonra ikinci sıradaydı. 1960'lı yıllardan sonra yerini daha bol kaynak ve daha ucuz fiyata sahip alüminyuma bırakarak üçüncü sıraya geriledi. 1980'lerin sonlarında Çin'deki bakır tüketiminin oranı Tablo 2'de listelenmiştir. Dünya çapında bakır üretiminin yarısından fazlası, kablo, tel, motor ve diğer enerji iletimi ve telekomünikasyon imalatı gibi enerji ve elektronik endüstrisinde kullanılmaktadır. teçhizat. 1980'lerden sonra bakırın telekomünikasyondaki bazı kullanımlarının yerini optik fiberler almaya başladı. Bakır savunma sanayi için de önemli bir malzemedir. Bakırın iyi elektrik iletkenliğine sahip olması nedeniyle elektrik endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Blister bakırın elektrolizi ile rafine edilen tel ve kabloların üretimi için saf bakır (%99,95'ten fazla içerik) gerekir. Bakır, çinko, kalay, alüminyum, nikel, berilyum vb. ile birçok önemli alaşım oluşturabilir. Pirinç (bakır-çinko alaşımı) ve bronz (bakır-kalay alaşımı) yatakların, pistonların, anahtarların, yağ borularının, ısı eşanjörlerinin imalatında kullanılır. vb. Alüminyum bronz (bakır-alüminyum alaşımı) güçlü titreşim direncine sahiptir ve mukavemet ve tokluk gerektiren dökümlerin yapımında kullanılabilir. Bakır-nikel alaşımları arasında yer alan Monel alaşımı, korozyon direnciyle ünlüdür ve çoğunlukla vana, pompa ve yüksek basınçlı buhar ekipmanlarının imalatında kullanılır. Beyaz bakır, iyi mekanik özelliklere ve korozyon direncine sahip bir bakır-nikel alaşımıdır ve hassas makine imalatında kullanılır. Berilyum bronzu (berilyum içeren bakır alaşımı), yüksek kaliteli çeliğinkini aşan mekanik özelliklere sahiptir ve çeşitli mekanik bileşenlerin, aletlerin ve radyo ekipmanlarının imalatında yaygın olarak kullanılır. Bakır bileşikleri pestisitler, fungisitler, pigmentler, elektrokaplama, galvanik piller, boyalar ve katalizörler için önemli hammaddelerdir. Oksijensiz bakır, yüksek saflığı ve hidrojen kırılganlığı problemlerinin olmaması nedeniyle dalga kılavuzlarında, vakum tüplerinde ve transistör bileşenlerinde, cam ve metal contalarda, koaksiyel kablolarda ve süper iletken manyetik sargıların stabilizasyonunda kullanılır. Sert bakır, bakır baralar, kontaktörler, çeşitli iletken türleri, radar bileşenleri, anahtarlar ve kontaklar vb. yapmak için kullanılır. Gümüşle işlenmiş yukarıdaki iki bakır türü, transformatör sargıları gibi yumuşamaya karşı direnç gerektiren cihazların yapımında kullanılır. , jeneratörler ve büyük senkron jeneratörler. Fosforlu oksijeni giderilmiş bakır esas olarak buzdolapları ve klimalar için tüpler, redresörler, su boruları veya gaz boruları (elektrik ve termal iletkenlik, kaynak performansı veya lehimleme performansı gerektiğinde) yapmak için kullanılır. Otomat bakır esas olarak dişli ürünler ve diğer kaynak uçları, kelepçeler, terminaller ve anahtar bileşenlerinin yapımında kullanılır.
