اسلاید 1

فلزات.

اسلاید 2

موقعیت مس در جدول تناوبی عناصر شیمیایی و ساختار اتم.
مس عنصری از یک زیر گروه ثانویه از گروه I (گروه IB) است.

اسلاید 3

بودن در طبیعت.
مس در طبیعت عمدتاً به صورت پیوندی وجود دارد و بخشی از مواد معدنی زیر است: درخشش مس Cu2S و مالاکیت CuCO3 Cu(OH)2

اسلاید 4

بودن در طبیعت.
کوپریت Cu2O
مس پیریت CuFeS2

اسلاید 5

بدست آوردن مس.
فرآیند بدست آوردن مس بسیار پیچیده است. اکسیدها برای این کار مناسب هستند. با کمک کک و اکسید کربن (II) در متالورژی غیر آهنی، مس از کوپریت Cu2O به دست می آید.

اسلاید 6

مشخصات فیزیکی.
مس یک فلز شکل پذیر طلایی-صورتی است که در هوا به سرعت با یک لایه اکسید پوشیده می شود که به آن یک رنگ قرمز متمایل به زرد می دهد. لایه های نازک مس وقتی در معرض نور قرار می گیرند رنگ آبی مایل به سبز دارند.

اسلاید 7

نقطه ذوب 1083 ºС. یک رسانای عالی جریان الکتریکی (در رتبه دوم پس از نقره).

اسلاید 8

خواص شیمیایی.
برهمکنش با غیر فلزات با اکسیژن، بسته به دمای برهمکنش، مس دو اکسید تشکیل می دهد: در دمای 400-500 درجه سانتی گراد، اکسید مس دو ظرفیتی تشکیل می شود: 2Cu + O2 = 2CuO. در دماهای بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد اکسید مس (I) به دست می آید: 4Cu + O2 = 2Cu2O.

اسلاید 9

هنگامی که با فلوئور گرم می شود، هالیدهای کلر، برم، مس (II) تشکیل می شوند: Cu + Br2 = CuBr2. با ید - یدید مس (I) تشکیل می شود: 2Cu + I2 = 2CuI. مس با هیدروژن، نیتروژن، کربن و سیلیکون واکنش نمی دهد.

اسلاید 10

تعامل با اسیدها
در سری ولتاژ الکتروشیمیایی فلزات، مس بعد از هیدروژن قرار می گیرد، بنابراین با محلول های اسیدهای کلریدریک و سولفوریک رقیق و قلیاها برهم کنش ندارد.

اسلاید 11

در اسید نیتریک رقیق حل می شود و نیترات مس (II) و اکسید نیتروژن (II) تشکیل می دهد: 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O. با محلول های غلیظ اسیدهای سولفوریک و نیتریک واکنش می دهد تا نمک های مس (II) و محصولات احیای اسید را تشکیل دهد: Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O. Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O. مس با اسید هیدروکلریک غلیظ واکنش می دهد و هیدروژن تری کلروکوپرات (II) تشکیل می دهد: Cu + 3HCl = H + H2.

اسلاید 12

خواص ترمیمی
مس توسط اکسید نیتروژن (IV) و کلرید آهن (III) اکسید می شود: 2Cu + NO2 = Cu2O + NO. Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2.

اسلاید 13

کاربرد.
مس خالص (۹/۹۹ درصد مس) در صنعت برق برای ساخت سیم‌های برق، کابل‌ها و مبدل‌های حرارتی استفاده می‌شود.

اسلاید 14

سیم مسی به طور گسترده ای در مهندسی برق و برق، در صنایع مخابراتی، کشتی سازی و خودروسازی برای تولید کابل های الکتریکی، سیم ها، سیم پیچ ها، پایانه های احتراق جرقه، دستگاه های ایمنی استفاده می شود.

اسلاید 15

آلیاژهای با استفاده از مس به طور گسترده در زمینه های مختلف فناوری مورد استفاده قرار می گیرند که از رایج ترین آنها می توان به برنز و برنج اشاره کرد. به عنوان مثال، در ترکیب به اصطلاح فلز توپ، که در قرن 16-18. در واقع برای ساخت اسلحه های توپخانه ای مورد استفاده قرار می گیرد که هر سه فلز اصلی را شامل می شود - مس، قلع، روی، امروزه به دلیل شکل پذیری زیاد، در امور نظامی در مهمات تجمعی استفاده می شود از جعبه های سلاح از آلیاژهای مس نیکل برای ضرب سکه های پول خرد استفاده می شود. آلیاژهای مس نیکل، از جمله به اصطلاح. آلیاژ Admiralty به دلیل مقاومت در برابر خوردگی مثال زدنی به طور گسترده در کشتی سازی و کاربردهای مربوط به احتمال قرار گرفتن در معرض تهاجمی با آب دریا استفاده می شود.

معرفی. این اتفاق افتاد که در یک زیرگروه مس، نقره و طلا وجود داشت: عناصر همسان با تمدن. همه آنها در زمان های مختلف به عنوان معیار نهایی ارزش ها، به عبارت دیگر، پول عمل می کردند. از این فلزات برای جعل سلاح، ساخت ظروف خانگی و جواهرات استفاده می شد. امروزه مس، نقره و طلا در انبوه پیشرفت تکنولوژی قرار دارند. فیزیکدان گرما و هدایت الکتریکی بی‌نظیر آنها را برجسته خواهد کرد. مجسمه ساز زیبایی و ظاهر زیبا را مورد توجه قرار می دهد. جواهرساز و معدنکار از او حمایت خواهند کرد و شیمیدان مطمئناً بی اثری نجیب و مقاومت در برابر خوردگی بالای این فلزات را به خاطر می آورد. ماسک طلایی فرعون توت عنخ آمون. قطعه طلا "Mephistopheles" به وزن 20.25 گرم که در سیبری یافت شد. صندوق الماس مسکو. کلاهک تکه نقره ای مونوخ. بوستوک، اواخر سیزدهم اوایل قرن چهاردهم. کاسه. چرنیگوف روسیه باستان، قرن دوازدهم. نقره اي؛ آهنگری، کنده کاری. متعلق به شاهزاده ولادیمیر داویدوویچ چرنیگوف بود.

تاریخچه مس. مس از زمان های بسیار قدیم شناخته شده است و یکی از "هفت باشکوه" از قدیمی ترین فلزات مورد استفاده بشر است - طلا، نقره، مس، آهن، قلع، سرب و جیوه. طبق داده های باستان شناسی، مس از 600 سال پیش برای مردم شناخته شده بود. معلوم شد که این اولین فلزی است که جایگزین سنگ برای انسان باستانی در ابزارهای بدوی شده است. این آغاز به اصطلاح بود. عصر مس که حدود 2000 سال به طول انجامید. تبرها، چاقوها، گرزها و وسایل منزل از مس جعل و سپس ذوب می شدند. طبق افسانه ها، خدای آهنگر باستانی هفائستوس، سپری از مس خالص برای آشیل شکست ناپذیر ساخت. سنگ برای هرم 147 متری خئوپس. نقاشی دیواری از پمپئی: هفائستوس سپر ساخته شده برای آشیل را به تتیس نشان می دهد. خوب. 70 n. ه. موزه ملی. ناپل

اکنون نمی توان تعیین کرد که چه زمانی یک فرد برای اولین بار با مس آشنا شد. در هر صورت حدود 3000 ق.م. ه. مصری ها می توانستند از آن سیم بسازند. در طبیعت، مس گاهی اوقات در حالت بومی یافت می شود و این امر استخراج را برای صنعتگران باستانی آسان می کرد. آنها می دانستند که چگونه با استفاده از ابزار سنگی محصولات مختلف را از این فلز جعل کنند. بعدها، معادن مس شروع به توسعه کردند که در سراسر سیاره پراکنده شدند: در آمریکای شمالی در سواحل دریاچه های بزرگ، در آسیا در شبه جزیره سینا و در اروپا در قلمرو اتریش امروزی و در جزیره. قبرس به گفته کارشناسان، نام لاتین فلز "کاپروم" از نام این جزیره گرفته شده است. نام فلز که برای گوش روسی آشناست، مس، احتمالاً از اسمیت اسلاوونی قدیم گرفته شده است که به طور کلی به معنای فلز است. قطعه مس.

کاربرد مس. مس از دیرباز در ساخت و ساز استفاده می شده است: مصریان باستان لوله های مسی آب می ساختند. سقف قلعه ها و کلیساهای قرون وسطایی با ورقه های مسی پوشانده شده بود، به عنوان مثال قلعه سلطنتی معروف در السینور (دانمارک) با سقف مسی پوشیده شده بود. سکه ها و جواهرات از مس ساخته می شد. به دلیل مقاومت الکتریکی کم، مس فلز اصلی در مهندسی برق است: بیش از نیمی از کل مس تولید شده در تولید سیم‌های الکتریکی برای انتقال ولتاژ بالا و کابل‌های جریان کم استفاده می‌شود. حتی ناخالصی های ناچیز در مس منجر به افزایش مقاومت الکتریکی آن و تلفات زیاد برق می شود. بدنه کشتی ها با قلع مسی پوشیده شده است. رسانایی حرارتی بالا و مقاومت در برابر خوردگی ساخت قطعات مسی برای مبدل‌های حرارتی، یخچال‌ها، دستگاه‌های خلاء، خطوط لوله برای پمپاژ روغن و سوخت و غیره را امکان‌پذیر می‌سازد. مس همچنین به طور گسترده در آبکاری در هنگام اعمال پوشش‌های محافظ برای محصولات فولادی استفاده می‌شود. بنابراین، به عنوان مثال، هنگام آبکاری نیکل یا کروم اجسام فولادی، مس از قبل روی آنها رسوب می کند. در این صورت، پوشش محافظ بیشتر دوام می آورد و موثرتر است. مس همچنین در آبکاری الکتریکی (به عنوان مثال، هنگام تکثیر محصولات با به دست آوردن تصویر آینه ای) استفاده می شود، به عنوان مثال، در ساخت ماتریس های فلزی برای چاپ اسکناس و تولید مجدد محصولات مجسمه سازی.

برنز. سلاح های ساخته شده از برنز از دوره ژوئن در چین. متالوژیست های باستانی آموختند که مس را از سنگ معدن استخراج کنند و به آن مواد افزودنی اضافه کنند که خواص آلیاژ را بهبود بخشد. بنابراین با مخلوط کردن مس با قلع به برنز رسیدند. این مرحله چنان مهم در تاریخ بشر بود که ما آن را عصر برنز می نامیم. روش غیرمعمول ساده به دست آوردن آلیاژ (شعله آتش مخلوطی از قلع و مس را ذوب می کند) به صنعتگران اجازه می داد تا ابزار، ابزار و البته سلاح های مختلفی از آن بسازند. برنز سخت تر از مس است، در هوا پایدار است، به راحتی به محصولات مختلف تبدیل می شود، اما راحت تر ذوب می شود. یونانیان باستان، بین النهرین و صنعتگران ژاپنی قادر به تولید آلیاژهای با کیفیت بالا بودند. بنابراین، اصلا تصادفی نیست که ظهور و انحطاط ایالت ها با درجه توسعه متالورژی ارتباط مستقیم داشت.

محصولات برنزی در میان مصریان باستان، آشوری ها و اتروسک ها استفاده می شد. مجسمه های برنزی زیبا در یونان و روم ریخته شد. بسیاری از آنها تا به امروز باقی مانده اند، مانند مجسمه سوارکاری معروف مارکوس اورلیوس در رم یا یکی از عجایب هفتگانه جهان، کلوسوس رودس. برای کارهای مجسمه ای که در فضای باز ایستاده اند، به ویژه در مکان هایی با آب و هوای مرطوب، برنز ترجیح داده می شود زیرا با گذشت زمان، یک پوشش متراکم قهوه ای مایل به سبز، یک پتینه، روی سطح آن ظاهر می شود که فلز را از اکسیداسیون بیشتر محافظت می کند. سپر لژیونرهای رومی نیز با برنز بسته شده بود. سپر یک لژیونر رومی.

از برنز است که "اسبکار برنزی" که توسط A. S. Pushkin در سن پترزبورگ تجلیل شد و بنای یادبود Minin و Pozharsky در میدان سرخ مسکو ریخته شد. برنز به دلیل خواص مکانیکی خاص و کیفیت های ریخته گری خوب، فلزی ایده آل برای ریخته گری زنگ با صدای بلند و زیبا است. همه غول "تزار بل" را در کرملین مسکو می شناسند که وزن آن تقریباً 202 تن است که توسط استادان روسی I. F. و M. F. Matronin ساخته شده است. در قدیم اسلحه ها را نیز از برنز می ساختند. بزرگترین آنها، توپ تزار (39.3 تن)، برای دفاع از کرملین مسکو در نظر گرفته شد و توسط استاد A. Chokhov در سال 1586 توسط E. M. Falcone ریخته شد. "سوار برنزی". سن پترزبورگ زنگ تزار به دستور امپراطور آنا یوآنونا در آن سال ها انتخاب شد. کارگران ریخته گری مسکو، ایوان موتورین و پسرش میخائیل، ناقوس بزرگ فرض را که در شهر در جریان آتش سوزی شکسته بود، جایگزین کردند.

توپ تزار. استاد آندری چوخوف سال. بنای یادبود تاجر کوزما مینین و شاهزاده دیمیتری پوژارسکی بر اساس طرح هنرمند I. P. Martos ساخته شد و توسط استاد ریخته گری آکادمی هنر V. P. Ekimov در برنز ریخته شد و در 20 فوریه 1818 افتتاح شد.

و اکنون مجسمه هایی از برنز، لوستر، شمعدان، شمعدان و همچنین قطعات مکانیزم های مختلف (به عنوان مثال، بلبرینگ) ساخته می شود. مانند قرن ها پیش، مس و ضایعات مس با قلع ذوب شده و برنز تولید می شود. فقط نه در کوره های خاکی، بلکه در کوره های برقی مدرن. به طوری که مس و قلع در حین ذوب اکسید نمی شوند و برنز از دوام خاصی برخوردار است، ترکیبات فسفر قبل از ریخته گری به شارژ اضافه می شود. به دلیل کمبود قلع و قیمت بالای آن، برنز قلع به تدریج جای خود را به سایر برنزها می دهد، چ. arr آلومینیوم برنز آلومینیومی که تا 11 درصد Al دارد، خواص مکانیکی خوبی دارد و در آب دریا و حتی در اسید هیدروکلریک رقیق پایدار است. این آلیاژ بسیار بادوام در ساخت خطوط لوله، قطعات توربین‌های بخار و موتور هواپیما و غیره استفاده می‌شود. سکه‌های مسی از برنز آلومینیومی در روسیه از سال 1926 تا 1957 ضرب شدند. یاتاقان‌های لوکوموتیوهای دیزلی، موتورهای کشتی و توربین‌های آبی ساخته شده از برنز سرب برنز بریلیم فوق‌العاده قوی و بادوام است که به دلیل خاصیت ارتجاعی آن به عنوان ماده‌ای برای فنرهایی عمل می‌کند که عملاً خستگی را نمی‌شناسند (تا 20 میلیون چرخه بار را تحمل می‌کنند). سن پترزبورگ بنای برنزی اوستاپ بندر در خیابان ایتالیاسکایا. مجسمه ساز آلبرت چارکین.

برنج. برنج آلیاژی از مس و روی است. اگرچه روی فقط در قرون وسطی کشف شد، اما رومیان باستان برنج را می‌شناختند و آن را از ذوب سنگ‌های مس با سنگ معدن روی بدون دسترسی به هوا به دست می‌آوردند. برای دادن خواص مطلوب به برنج، فلزات آلیاژی مانند Al، منگنز، نیکل، آهن و غیره اغلب در مقادیر کم وارد ترکیب آن می شوند. برنج به خوبی آهنگری، سوراخ شده به ورق، مهر و موم شده، به سیم کشیده شده و بسیار جلا داده می شود (تا یک روکش آینه ای). محصولات ساخته شده از آن را می توان سخت کرد. در صورت لزوم می توان برنج را با استفاده از روش الکتروشیمیایی روی سطح فلزات دیگر اعمال کرد. مهم است که برنج بسیار ارزان تر از مس است. برنج در مهندسی مکانیک و مهندسی برق استفاده می شود. برای ساخت قطعات مکانیزم های مختلف، شیرهای آب و گاز، لوله های رادیاتور، دستگیره در، لولا و کارتریج مورد استفاده قرار می گیرد. برنج با افزودن آلومینیوم از نظر ظاهری شبیه به طلا است. اگر روی نسبتاً کمی در آلیاژ وجود داشته باشد (تا 18٪)، برنج ها دارای رنگ قرمز هستند، به عنوان مثال، برنج حاوی 10٪ روی نامیده می شود. از این آلیاژ، از سال 1961 تا 1991، سکه های "مس" در روسیه با عناوین 1 تا 5 کوپک ضرب شد. آلیاژهایی با محتوای روی بالا (تا 50%) زرد رنگ هستند و برنج نامیده می شوند. آنها با نورد، پرس و کشش کاملاً پردازش می شوند و از آنها ریخته گری با کیفیت بالا به دست می آید.

سایر آلیاژها در میان آلیاژهای دیگر، فلز مونل (٪ مس،٪ نیکل و روی با افزودن سرب، قلع و آهن) قبلاً برای ساخت کارد و چنگال و جواهرات "مانند نقره" استفاده می شد. به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و استحکام بالا، شکل پذیری خوب، اکنون در صنایع شیمیایی، کشتی سازی، پزشکی، نفت، نساجی و سایر صنایع استفاده می شود. اما کنستانتان، منگانین، کرومل و کوپل تقریباً با نوسانات دما قابل توجهی مقاومت خود را تغییر نمی دهند و بنابراین صادقانه در مهندسی برق برای ساخت ترموکوپل ها - دستگاه های بسیار حساسی که دما را اندازه گیری می کنند - خدمت می کنند. سیم های جبران، رئوستات ها و قطعات دستگاه های گرمایشی نیز از کرومل و کوپل ساخته می شوند. Mangonin برای ساخت مقاومت های مرجع و عناصر ابزار اندازه گیری استفاده می شود.

اسلاید 1

اسلاید 2

اسلاید 3

اسلاید 4

اسلاید 5

اسلاید 6

اسلاید 7

اسلاید 8

اسلاید 9

مس عنصری از زیرگروه ثانویه گروه اول است، دوره چهارم سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I مندلیف، با عدد اتمی 29. با نماد Cu (lat. Cuprum) مشخص می شود. ماده ساده مس یک فلز انتقالی شکل پذیر به رنگ صورتی طلایی (صورتی در غیاب یک لایه اکسید) است. برای مدت طولانی توسط مردم به طور گسترده استفاده می شود.

خواص فیزیکی مس: یک فلز شکل پذیر طلایی-صورتی است که در هوا به سرعت با یک لایه اکسید پوشیده می شود که به آن یک رنگ قرمز متمایل به زرد می دهد. لایه های نازک مس وقتی در معرض نور قرار می گیرند رنگ آبی مایل به سبز دارند. مس یک شبکه مکعبی را تشکیل می دهد که رسانایی حرارتی و الکتریکی بالایی دارد (در رسانایی الکتریکی بعد از نقره، رسانایی در 20 درجه). دارای دو ایزوتوپ پایدار - مس 63 و مس 65 و چندین ایزوتوپ رادیواکتیو است. طولانی‌ترین نمونه، 64 مس، نیمه عمر 12.7 ساعت و دو حالت پوسیدگی با محصولات مختلف دارد. تعدادی از آلیاژهای مس وجود دارد: برنج - با روی، برنز - با قلع و عناصر دیگر.

محتوا در طبیعت: مس در طبیعت هم به صورت ترکیبی و هم به صورت بومی وجود دارد. کالکوپیریت CuFeS 2 ، کالکوسیت Cu 2 S و بورنیت Cu 5 FeS 4 از اهمیت صنعتی برخوردار هستند. همراه با آنها، کانی های مس دیگری نیز یافت می شود: کوولیت CuS، کوپریت Cu2O گاهی اوقات مس به شکل بومی یافت می شود، جرم خوشه های منفرد می تواند به 400 تن برسد. سولفیدهای مس عمدتاً در رگه های گرمابی با دمای متوسط ​​تشکیل می شوند. رسوبات مس نیز اغلب در سنگ های رسوبی - ماسه سنگ های مس و شیل ها یافت می شود. معروف ترین ذخایر از این نوع Udokanskaya در منطقه چیتا، در قزاقستان و در آلمان است. دیگر غنی ترین ذخایر مس در شیلی و ایالات متحده است. بیشتر سنگ معدن مس از طریق معدن روباز استخراج می شود.

روشهای بدست آوردن مس برای بدست آوردن مس از فرآیندهای پیرو، هیدرو و الکترومتالورژیکی استفاده می شود. فرآیند پیرومتالورژیکی بدست آوردن مس از سنگهای سولفیدی نوع CuFeS 2 با معادله کلی بیان می شود: 2CuFeS 2 + 5O 2 + 2SiO 2 = 2Cu + 2FeSiO 3 + 4SO 2. روش های هیدرومتالورژی برای به دست آوردن مس مبتنی بر انحلال انتخابی کانی های مس در محلول های رقیق اسید سولفوریک یا آمونیاک است، از محلول های حاصله، مس با آهن فلزی جایگزین می شود: CuSO 4 + Fe = Cu + FeSO 4. مس خالص با الکترولیز به دست می آید: 2CuSO 4 + 2H 2 O = 2Cu + O 2 + 2H 2 SO 4. مس در کاتد آزاد می شود و اکسیژن در آند آزاد می شود.

خواص شیمیایی مس: مس یک فلز کم فعال است. در شرایط عادی، با آب، محلول های قلیایی، اسید کلریدریک و سولفوریک رقیق برهمکنش نمی کند. با این حال، در اسیدهای اکسید کننده قوی (به عنوان مثال، اسید نیتریک و سولفوریک غلیظ)، مس حل می شود: Cu + 8HN0 3 = 3Cu (N0 3) 2 + 2NO + 4H 2 0 Cu رقیق + 4HN0 3 = Cu (N0 3) 2 + 2N0 2 + 2H 2 0 متمرکز

پودر مس در دمای اتاق با کلر، گوگرد و برم واکنش می دهد: در دمای 300-400 درجه سانتی گراد با گوگرد و سلنیوم واکنش می دهد:

موارد استفاده از مس: در مهندسی برق: مس به طور گسترده ای در مهندسی برق برای ساخت کابل های برق، سیم ها یا سایر هادی ها مانند سیم کشی مدار چاپی استفاده می شود. سیم‌های مسی نیز به نوبه خود در سیم پیچی درایوهای برقی و ترانسفورماتورهای قدرت استفاده می‌شوند. برای این منظور، فلز باید بسیار خالص باشد: ناخالصی ها هدایت الکتریکی را به شدت کاهش می دهند. انتقال حرارت: یکی دیگر از خواص مفید مس، رسانایی حرارتی بالای آن است. این اجازه می دهد تا از آن در دستگاه های مختلف حذف حرارت و مبدل های حرارتی استفاده شود که شامل رادیاتورهای شناخته شده برای سرمایش، تهویه مطبوع و گرمایش است.

مورد استفاده در آلیاژها: آلیاژهای جواهرسازی: در جواهرات از آلیاژهای مس و طلا اغلب برای افزایش مقاومت محصولات در برابر تغییر شکل و سایش استفاده می شود، زیرا طلای خالص فلزی بسیار نرم است و در برابر این تأثیرات مکانیکی مقاوم نیست. کاربردهای دیگر: مس پرمصرف‌ترین کاتالیزور پلیمریزاسیون استیلن است که به طور گسترده در معماری استفاده می‌شود.