Характеристика медь: Электротехническая медь, основные характеристики

Таблица характеристик меди

Медь входит в категорию металлов, встречающихся в природе в чистом самородном виде и в форме соединений. В промышленных масштабах ведется добыча медных руд – халькопирита CuFeS2, борнита Cu5FeS4 и халькозина Cu2S. Элемент медь относится к группе пластичных переходных металлов, отличается податливостью к литью и всем видам обработки. Широко применяется в машиностроении, электротехнике, приборостроении, радиоэлектронике.

Характеристики меди

Естественный цвет меди обладает золотисто-розовым оттенком, при взаимодействии с воздухом поверхность металла становится желто-красной. Характеризуется коррозийной стойкостью в сухих условиях, под воздействием влаги процесс окисления ускоряется.

Физико-химические свойства меди представлены в таблице.

В основном состоянии атом меди подразумевает ядро с положительным зарядом, вокруг наблюдается движение 29 электронов, из них один – в наружном слое. Электронное строение схоже со структурой атомов щелочных металлов, но радиусы атомов и ионов меди существенно меньше. Этим объясняется более высокая плотность, вследствие чего металл характеризуется высокой температурой плавления. Молярная масса элемента совпадает с атомной, составляющей 63,54 г/моль.

Наиболее ценные для применения свойства меди:

• мягкость и пластичность, обуславливающие хорошую податливость в обработке и вытяжке;
• высокие показатели теплопроводности и электропроводимости;
• коррозийная устойчивость;
• невосприимчивость к ультрафиолетовому излучению, перепадам температур, химическим воздействиям;
• эстетичность поверхности.

Свариваемость металлопроката характеризуется составом меди. При высоком содержании в сплавах фосфорных, серных свинцовых примесей процесс сварки сопровождается трудностями. Подверженность металла окислению обуславливает образование хрупких швов и трещин. Сварку выполняют с использованием флюсовой либо газовой защиты и применением присадочных материалов с раскислителями.

Получение меди

В промышленных масштабах медь получают из руд – медного блеска и колчедана. Добыча чистого металла осуществляется пирометаллургическим и гидрометаллургическим способами. При пирометаллургической технологии применяются процессы обогащения с обжигом, плавки на штейн, конвертерной продувки. Гидрометаллургическая технология предусматривает выщелачивание металла с помощью слабой серной кислоты и последующим выделением из раствора чистой меди.

Востребованным сырьем в производстве выступает вторичный металл. Сплавы меди с оловом, цинком, алюминием, титаном, никелем присутствуют во многих бытовых и промышленных изделиях.

Источники лома меди:

• обмотка двигателей;
• ламповые телевизоры;
• компрессионные холодильники;
• кабели проводки;
• трансформаторы;
• вышедшие из эксплуатации автомобили, вагоны, суда.

Медные сплавы классифицируют на латунь, подразумевающую соединения меди с цинком, и бронзу, в составе которой присутствуют прочие химические элементы. В процессе переработки лома выполняется сортировка и очистка вещества от примесей.

Применение

Металл высоко востребован электротехнической отраслью, низкое удельное сопротивление обуславливает популярность медных силовых кабелей и комплектующих для трансформаторов. Показатели теплопроводности элемента позволяют применять его в производстве теплового оборудования – систем отопления, теплообменников, кондиционеров. Сплавы металла с золотом пользуются популярностью в ювелирном деле.

Экологичные свойства меди широко применяются в строительстве. Устойчивый к коррозии металл служит сырьем в производстве кровельных материалов, дверной фурнитуры, перил. Биологическая активность элемента объясняет использование меди в производстве минеральных удобрений. Вещество входит в состав медицинских препаратов, выступая компонентом антисептических глазных и противоожоговых растворов.

Общая характеристика и классификация медных сплавов

^{Для повышения прочностных свойств
медь легируют цинком, оловом, алюминием,
марганцем, железом, кремнием, никелем.
Повышая прочность медных сплавов,
легирующие элементы практически не
снижают, а некоторые из них (цинк,
алюминий) увеличивают пластичность.
Высокая пластичность – отличительная
особенность медных сплавов. По прочности
медные сплавы уступают сталям. Сплавы
меди устойчивы против коррозии, обладают
хорошими антифрикционными, технологическими
и механическими свойствами и широко
используются в качестве конструкционных
материалов.}

^{По технологическим свойствам медные
сплавы подразделяют на деформируемые
(обрабатываемые давлением) и литейные.
Из деформируемых медных сплавов
изготавливают трубы, листы, ленту,
проволоку, из литейных путем литья
различные фасонные детали.}

^{По способности упрочняться с помощью
термической обработки медные сплавы
делятся на упрочняемые и неупрочняемые
термической обработкой.}

^{По химическому составу медные сплавы
подразделяют на две основные группы:
латуни и бронзы.}

^{Медные сплавы маркируют по химическому
составу, используя буквы для обозначения
элементов и числа для указания их
массовых долей. В медных сплавах буквенные
обозначения отличаются от обозначений,
принятых для сталей. Алюминий в них
обозначают буквой А, бериллий – Б, железо
– Ж, кремний – К, магний – Мг, марганец
– Мц, медь – М, мышьяк – Мш, никель –
Н, олово – О, свинец – С, серебро – Ср,
сурьма – Су, фосфор – Ф, цинк – Ц, цирконий
– Цр, хром – Х.}

^Латуни

^{Латунями называют сплавы меди с
цинком, а иногда с добавками небольшого
количества других элементов. Из цветных
сплавов латуни являются самыми
распространенными.}

По назначению и технологическим признакам
латуни подразделяются на деформируемые
и литейные.

^{Латуни маркируются буквой Л.
В деформируемых латунях, не содержащих
кроме меди и цинка других элементов, за
буквой Л ставиться
число, показывающее среднее содержание
меди. В многокомпонентных латунях после
Л ставятся буквы –
символы элементов, а затем числа,
указывающие содержание меди и каждого
легирующего элемента. Например, латунь
марки Л68 содержит 68% меди, остальное
цинк. Латунь ЛЖМц 59-1-1 содержит 59% меди,
1% железа, 1% марганца, остальное – цинк.
В марках литейных латуней указывается
содержание цинка, а количество каждого
легирующего элемента ставиться
непосредственно за буквой, обозначающей
его. Например, латунь ЛЦ40Мц3А содержит
40% цинка, 3% марганца, 1% алюминия, остальное
– медь.}

^{Цвет (от красноватого до светло-желтого)
и механические свойства латуни изменяются
при увеличении содержания в них цинка.}

^{Структура латуней зависит от их
состава и может быть установлена по
известной диаграмме состояния системы
медь – цинк (Cu
— Zn). В системе
Cu – Zn
образуется шесть твердых растворов: α,
β, γ, δ, σ, η, но практическое применение
имеют латуни, содержащие до 45% цинка.}

<sup>Левая часть диаграммы состояния Cu
– Zn, включающая
область однофазных (α) и двухфазных (α
+ β) латуней, приведена на рис. 45.</sup>

^{Однофазная α–латунь представляет
собой твердый раствор цинка в меди с
решеткой ГЦК и может содержать до 39%
цинка. Однофазная α–латунь характеризуется
высокой пластичностью. При содержании
более 39% цинка в структуре появляется
хрупкая β-фаза. β-фаза – это электронное
соединение CuZn
с решеткой ОЦК.}

Рис.45.
Левая часть диаграммы состояния Cu-Zn

Рис.46.
Влияние
цинка на

механические
свойства латуней

^{Существует две модификации β-фазы:
выше 454…486°С устойчива пластичная
β-фаза, имеющая неупорядоченное
расположение атомов. Ниже этих температур
– более твердая и хрупкая β´-фаза,
которая характеризуется упорядоченным
расположением атомов меди и атомов
цинка.}

^{Двухфазные (α + β´)–латуни могут
содержать до 45% цинка.}

^{В соответствии с изменением структуры
меняются механические свойства латуней.
Влияние цинка на механические свойства
латуней приведены на рис. 46.}

^{β´-фаза появляется в структуре латуней
при содержании цинка около 30%. Поэтому
в сплавах, содержащих менее 30% цинка,
увеличение его концентрации повышает
и прочность, и пластичность. Затем
пластичность начинает уменьшаться, а
после появления в структуре значительных
качеств β´-фазы происходит резкое
падение пластичности. Прочность
продолжает повышаться при увеличении
цинка до 45%, пока латунь находиться в
двухфазном состоянии, а потом также
резко снижается. Сплавы с большим
содержанием цинка отличаются высокой
хрупкостью.}

^{Химический состав некоторых
промышленных латуней (ГОСТ 15527-70, ГОСТ
1774-93) и их механические свойства приведены
в табл. 14, 15.}

^{Латуни обычно хорошо обрабатываются
давлением. Наибольшую пластичность
имеют однофазные α–латуни (содержание
цинка до 39%) и они хорошо поддаются
холодной пластической деформации,
которая значительно повышает их прочность
и твердость.}

^{В двухфазных α + β´–латунях пластичность
резко снижена, поэтому они удовлетворительно
деформируются в горячем состоянии.
Обычно их деформируют при температуре
несколько выше 700°С.}

^{Повышение содержания цинка удешевляет
латуни, улучшает их обрабатываемость
резанием, способность прирабатываться
и противостоять износу. Вместе с тем
уменьшаются теплопроводность и
электрическая проводимость, которые
составляют 20-50% от характеристик меди.}

^{Примеси повышают твердость и снижают
пластичность латуней. Особенно
неблагоприятно действуют свинец и
висмут, которые в однофазных латунях
вызывают красноломкость. Поэтому
однофазные латуни в основном выпускают
в виде холоднокатаных полуфабрикатов:
полос, лент, проволоки, листов, из которых
изготовляют детали методом глубокой
вытяжки (радиаторные трубки, снарядные
гильзы, сильфоны, трубопроводы), а
также детали, требующие по условиям
эксплуатации низкую твердость (шайбы,
втулки, уплотнительные кольца и др. ).}

^{В двухфазные латуни иногда добавляют
свинец для улучшения обрабатываемости
резанием и повышения антифрикционных
свойств.}

В виду невысокой пластичности эти латуни
выпускают в виде горячекатаного
полуфабриката: листов, прутков, труб,
штамповок. Из них изготовляют втулки,
гайки, тройники, штуцеры, токопроводящие
детали электрооборудования и др.

^Бронзы

^{Двойные или многокомпонентные сплавы
меди с оловом, алюминием, свинцом,
бериллием, кремнием, хромом и другими
элементами, среди которых цинк не
является основным легирующим, называются
бронзами.}

^{Бронзы обозначаются
буквами Бр, за которыми ставятся буквы
и числа. В маркировках деформируемых
бронз сначала помещают буквы – символы
легирующих элементов, а затем числа,
указывающие их содержание. Например,
БрАЖ9-4 содержит 9% алюминия, 4% железа,
остальное – медь. В марках литейных
бронз после каждой буквы указывается
содержание этого легирующего элемента.
Например, БрО6Ц6С3 содержит 6% олова, 6%
цинка, 3% свинца, остальное – медь.}

^{В зависимости от легирующего элемента
бронзы могут быть оловянистыми,
алюминиевыми, бериллиевыми, кремнистыми,
марганцовистыми, свинцовистыми и др.
Наиболее широкое распространение
получили четыре первых вида бронз.
Используют также многокомпонентные
бронзы.}

^{Оловянные
бронзы.В
практике применяют сплавы, содержание
олова в которых не превышает обычно
10-12%, так как при более высоком их
содержании бронзы хрупки. В отличие от
латуней оловянистые бронзы склонны к
ликвации, в их микроструктуре можно
отчетливо видеть дендриты выделяющихся
соединений. Эти бронзы характеризуются
пониженной жидкотекучестью, поэтому в
них не образуются усадочные раковины,
но возникает мелкая пористость,
распределенная по объему. Это позволяет
получать отливки сложной формы без
усадочных раковин. Пластичность литых
бронз – низкая. Двойные оловянные бронзы
применяют редко, так как они дороги. По
коррозионной стойкости в морской воде
оловянистые бронзы превосходят медь и
латунь. Их легируют цинком (Zn),
железом (Fe),
фосфором (P),
никелем (Ni),
свинцом (Pb).}

^{Бронзы хорошо обрабатываются резанием,
паяются, хуже свариваются.}

^{Среди медных сплавов оловянные бронзы
имеют самую низкую}

Характеристики меди и реакция металла с азотной кислотой

Похоже, вы зашли на наш сайт из
Германия .
Пожалуйста, перейдите на наш региональный сайт для получения более актуальных цен, сведений о продуктах и ​​специальных предложениях.

Выбрать другую страну

Стабильный металл Vs. Сильный окислитель

[Депозитные фотографии]

Медь — один из старейших известных металлов, который использовался людьми с древних времен. На латыни медь известна как cuprum, а ее атомный номер — 29. В периодической таблице Менделеева медь расположена в четвертом периоде, в первой группе.

Физические и химические свойства меди

Встречающаяся в природе медь представляет собой тяжелый металл розово-красного цвета с пластичной и мягкой структурой. Температура кипения составляет более 1000 градусов по Цельсию. Купрум является хорошим проводником электричества и тепла и плавится при температуре 1084 градусов по Цельсию. Плотность металла 8,9.г/см3, а в природе встречается в основном виде.
Согласно электронной формуле атома меди он имеет 4 уровня. На 4-s валентной орбитали находится один электрон. При химическом взаимодействии с другими веществами от атома отщепляется от одной до трех отрицательно заряженных частиц (электронов), в результате чего образуются соединения меди со степенью окисления +3, +2, +1. Максимальную стабильность проявляют двухвалентные производные меди.

[Депозитные фотографии]

Медь — вещество с низкой способностью к взаимодействию. Различают две основные степени окисления металла, проявляющиеся в соединениях: +1 и +2. Вещества, у которых эти значения изменяются до +3, встречаются редко. Медь взаимодействует с углекислым газом, воздухом, соляной кислотой и другими соединениями при очень высоких температурах. На поверхности металла образуется защитная оксидная пленка. Этот металл защищает медь от дальнейшего окисления, делает ее стабильной и придает металлу низкую активность.

Металл взаимодействует с простыми веществами – галогенами, селеном, серой. Металл способен образовывать двойные соли или комплексные соединения. Ядовиты почти все комплексные соединения этого элемента, кроме оксидов. Вещества, образованные одновалентной медью, легко окисляются до двухвалентных эквивалентов.

В химических реакциях медь выступает как малоактивный металл. Металл не растворяется в воде в обычных условиях. В сухом воздухе металл не подвергается коррозии, но при нагревании поверхность меди покрывается черным налетом окиси. Химическая стабильность элемента проявляется в его стойкости к воздействию углерода, сухих газов, ряда органических соединений, спиртов и фенольных смол. Для меди характерны сложные реакции, при которых выделяются окрашенные соединения. Медь имеет сходство с металлами щелочной группы, так как образует одновалентные производные.

Медь — реакция с азотной кислотой

Медь растворяется в азотной кислоте. Эта реакция происходит потому, что металл окисляется сильным реагентом.

Молекула азотной кислоты

[Депозитные фотографии]

Азотная кислота (разбавленная и концентрированная) проявляет окислительные свойства, с растворением меди. При реакции металла с разбавленной кислотой образуются нитрат меди и двухвалентный оксид азота в соотношении 75% и 25%. Уравнение реакции

8HNO₃ + 3Cu → 3Cu(NO3)₂ + 2NO + 4H₂O

В процессе реакции принимают участие 1 моль меди и 3 моля концентрированной азотной кислоты. При растворении меди раствор сильно нагревается, происходит термический распад окислителя и выделяется дополнительное количество оксида азота. Уравнение реакции

4HNO₃ + Cu → Cu(NO3) + 2NO₂ + 2H₂O

Этот способ растворения меди имеет свои недостатки – при реакции меди с азотной кислотой выделяется большое количество оксида азота. Для улавливания или нейтрализации оксида азота требуется специальное оборудование, поэтому этот процесс слишком дорог. Растворение меди в азотной кислоте считается завершенным, когда перестают образовываться летучие оксиды азота. Температура реакции составляет от 60 до 70 градусов Цельсия. Следующий этап – слив раствора из химического реактора. На дне реактора остаются куски меди, не вступившие в реакцию. В полученную жидкость добавляют воду, и ее фильтруют. Нажмите здесь, чтобы узнать о свойствах меди во взаимодействии с другими веществами.

Реакция азотной кислоты и меди, проиллюстрированная экспериментом

Всю реакцию азотной кислоты и меди можно проследить с помощью опыта: поместите кусок меди в концентрированную азотную кислоту. Выделяется коричневый газ – сначала медленно, затем интенсивнее. Раствор становится зеленым. Если в процессе реакции добавить много меди, раствор постепенно станет синим. Реакция меди с азотной кислотой протекает с выделением тепла и ядовитого газа, имеющего едкий запах.
Реакция меди и концентрированной азотной кислоты является окислительно-восстановительной реакцией. Восстановитель – металл, окислитель – азотная кислота. Уравнение реакции

Cu + 4HNO₃ = Cu(NO3)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

Реакция экзотермическая, поэтому при самопроизвольном нагревании смеси она ускоряется.
Реакция меди с азотной кислотой начинается при комнатной температуре. Металл покрывается пузырьками, которые начинают подниматься на поверхность и наполняют пробирку коричневым газом – NO₂ (ядовитый ядовитый диоксид азота с едким запахом). Этот газ в 1,5 раза тяжелее воздуха.
Реакция меди с азотной кислотой протекает в две стадии: на первой стадии кислота окисляет медь до оксида меди с выделением диоксида азота; на второй стадии оксид меди реагирует с новыми порциями кислоты, образуя нитрат меди Cu(NO₃)₂. Смесь нагревается, и реакция ускоряется.

Образец тригидрата нитрата меди(II)

[Википедия]

В результате металл растворяется, и образуется раствор нитрата меди. Нитрат меди придает раствору зеленый или синий цвет (это будет зависеть от количества используемой воды).

У нас есть еще статьи по химии для вас:

• Делаем купол из… воды!
  Что такое поверхностное натяжение и почему счетчики воды не тонут?
• Что такое комбуча?
  Как вырастить комбучу в домашних условиях

Вы можете провести десятки химических опытов дома!

Почему такой синий?

Узнать больше

Попробуй

Использование, изображения, характеристики, свойства, периодическая таблица

Главная | Продать предложения | Купить предложения | Поиск структуры | Поставщик меди

29

медь

63,546
Медь

Общие | Штаты |
энергии | Окисление и электроны
| Внешний вид и характеристики |
Реакции | Соединения |
Радиус | проводимость | Изобилие и изотопы

Медь Общий

Медные штаты

Медные Энергии

Окисление меди и электроны

Снаряды: 2,8,18,1	Электронная конфигурация: [Ar] 3d 10 4s 1
Минимальная степень окисления: 0	Максимальная степень окисления: 4
Мин. общий номер окисления: 0	Макс. общее окисление №: 2
Электроотрицательность (шкала Полинга): 1,95	Объем поляризуемости: 6,7 Å 3

Внешний вид и характеристики меди

Медные реакции

Соединения меди

Медный радиус

Проводимость меди

Содержание меди и изотопы

Изобилие земной коры: 60 частей на миллион по массе, 19 частей на миллион по молям.

Изобилие солнечной системы: 700 частей на миллиард по весу, 10 частей на миллиард по молям.

Стоимость в чистом виде: $9,76 за 100 г.

Стоимость, оптом: 0,66$ за 100г

Источник: Медь иногда встречается в самородном виде (т. е. в виде несвязанного металла), а также содержится во многих минералах, таких как оксид; куприт (Cu 2 O), карбонаты; малахит (Cu 2 CO 3 (OH) 2 ) и азурит (Cu 2 (CO 3 ) 2 (OH) 2 ) и сульфиды; халькопирит (CuFeS 2 ) и борнит (Cu 5 FeS 4 ). Published by admin View all posts by admin