Použití a metody syntézy mědi, včetně použití a fyzikálních vlastností mědi atd.
Abstrakt: Měď je prvkem skupiny 1B 4. periody periodické tabulky prvků a je důležitým těžkým neželezným kovem. Symbol prvku je Cu, atomové číslo je 29 a relativní atomová hmotnost je 63,546. Měď je při pokojové teplotě pevná, nový průřez je purpurově červený a při zahřívání snadno oxiduje. Měď má vynikající elektrickou a tepelnou vodivost, dobrou odolnost proti korozi, nízkou odolnost proti deformaci a snese vysoký stupeň deformace za studena bez praskání. Je to důležitý těžký materiál z neželezných kovů, který se používá hlavně v elektronice, elektrotechnice, strojírenství, průmyslových odvětvích, jako je stavebnictví a doprava. Existují stovky sloučenin mědi, ale v průmyslovém měřítku se jich mnoho nevyrábí. Nejvýznamnější z nich je pentahydrát síranu měďnatého neboli galvitriol (CuSO4·5H2O), následovaný směsí Bordeaux (Cu(OH)2 ·CuSO4), metaarsenit měďnatý (Cu(AsO2)2), octan měďnatý [Cu(CH3COO) 2] komplex, kyanid měďnatý (CuCN), chlorid měďnatý (CuCl2), oxid měďný (Cu2O ), oxid měďnatý (CuO), zásaditý uhličitan měďnatý a naftenát měďnatý atd. Soli mědi lze použít jako zemědělské fungicidy. Síran měďnatý lze použít jako emetikum a jako lokální protijed na popáleniny způsobené žlutým fosforem.
Měď je prvek ve skupině 1B periody 4 periodické tabulky prvků, důležitý těžký neželezný kov. Symbol prvku je Cu, atomové číslo je 29 a relativní atomová hmotnost je 63,546. Měď je při pokojové teplotě pevná a nový průřez je purpurově červený a při zahřátí snadno oxiduje. Měď má vynikající elektrickou a tepelnou vodivost, dobrou odolnost proti korozi, nízkou odolnost proti deformaci a snese vysoký stupeň deformace za studena bez praskání. Je to důležitý těžký materiál z neželezných kovů, který se používá hlavně v elektronice, elektrotechnice, strojírenství, průmyslových odvětvích, jako je stavebnictví a doprava. Existují stovky sloučenin mědi, ale v průmyslovém měřítku se jich mnoho nevyrábí. Nejvýznamnější z nich je pentahydrát síranu měďnatého neboli galvitriol (CuSO4·5H2O), následovaný směsí Bordeaux (Cu(OH)2 ·CuSO4), metaarsenit měďnatý (Cu(AsO2)2), octan měďnatý [Cu(CH3COO) 2] komplex, kyanid měďnatý (CuCN), chlorid měďnatý (CuCl2), oxid měďný (Cu2O ), oxid měďnatý (CuO), zásaditý uhličitan měďnatý a naftenát měďnatý atd. Soli mědi lze použít jako zemědělské fungicidy. Síran měďnatý lze použít jako emetikum a jako lokální protijed na popáleniny způsobené žlutým fosforem.
Měď je jedním z prvních kovů objevených a používaných lidmi. Asi před 10000 lety lidé poznali přírodní měď a zatloukali ji do malých kuželů nebo hřebíků. Nejstaršími dosud objevenými bronzovými artefakty jsou škrabky, dláta a šídla objevená v Tepehiya v Íránu, která se datují přibližně do roku 3800 před naším letopočtem. Cínový bronzový nůž objevený v roce 1978 na místě Majiayao Chemicalbook v Dongxiang v provincii Gansu je nejstarším bronzovým zařízením dosud objeveným v Číně. Jeho stáří je asi 2750 let před naším letopočtem, což ukazuje, že Čína je nejstarším uživatelem jedné ze zemí bronzu. Čína ovládla technologii tavení mědi v šachtové peci již v roce 770 před naším letopočtem. V prvním roce Song and Yuanfeng (1078) dosáhla produkce mědi 7300 t a technologie metalurgie mědi dosáhla značné úrovně.
fyzikální vlastnosti
Měď je po stříbře vynikajícím vodičem elektřiny a tepla. Elektrická vodivost a tepelná vodivost mědi při pokojové teplotě je 94 % a 73,2 % stříbra. Konfigurace vnějšího elektronového obalu atomů mědi je [Ar]3d104s1. Když měď tvoří sloučeninu, může ztratit jeden elektron na 4s orbitě a jeden elektron na 3d orbitě současně. Proto má měď hlavně dva stavy valence: +1 a +2. Oxidační stav mědi je převážně +2 při pokojové teplotě a nízkomocné sloučeniny jsou stabilní při vysokých teplotách. Měď má dva stabilní přírodní izotopy, 63Cu a 65Cu. 63Cu obsahuje 29 protonů a 34 neutronů a 65Cu obsahuje 29 protonů a 36 neutronů. Je známo, že měď má 9 nestabilních izotopů. Měď může existovat stabilně v suchém vzduchu při pokojové teplotě, ale když se umístí do vlhkého vzduchu obsahujícího CO2 po dlouhou dobu, bude se generovat zelený alkalický uhličitan měďnatý, běžně známý jako patina. Elektrochemický ekvivalent dvojmocné mědi je 0,329 mg/C. Měď nemůže nahradit vodík v kyselých vodných roztocích a není rozpustná v kyselině chlorovodíkové a kyselině sírové bez rozpuštěného kyslíku, ale je rozpustná v kyselině dusičné, která má oxidační účinek. Měď reaguje pomalu s alkalickými roztoky, ale snadno reaguje s amoniakem za vzniku komplexů. Měď je snadno rozpustná v organických kyselinách, jako je kyselina octová. Rozpustné soli mědi jsou obecně toxické. Krystalová struktura mědi je plošně centrovaná kubická mřížka. Čistá měď má velmi dobrou tažnost a lze ji zpracovat na velmi jemné dráty a tenké plechy. Měď je vynikající elektrický a tepelný vodič a její elektrická a tepelná vodivost je na druhém místě za stříbrem mezi kovy. Přítomnost stopových nečistot výrazně sníží vodivost mědi.
Hlavní účel
Protože má měď mnoho vynikajících vlastností, je široce používána v různých průmyslových odvětvích. Až do 60. let 20. století byla měď co do významu a spotřeby na druhém místě za železem. Po 60. letech 20. století ustoupil hliníku s vydatnějšími zdroji a levnějšími cenami, čímž byl odsunut na třetí místo. Podíl spotřeby mědi v Číně na konci 80. let je uveden v tabulce 2. Celosvětově se více než polovina produkce mědi používá v energetickém a elektronickém průmyslu, jako je výroba kabelů, drátů, motorů a jiných přenosů energie a telekomunikací zařízení. Po 80. letech 20. století byla některá použití mědi v telekomunikacích nahrazena optickými vlákny. Měď je také důležitým materiálem pro obranný průmysl. Protože má měď dobrou elektrickou vodivost, je široce používána v elektrotechnickém průmyslu. K výrobě vodičů a kabelů je zapotřebí čistá měď (obsah více než 99,95 %), která se zušlechťuje elektrolýzou bublinkové mědi. Měď může tvořit mnoho důležitých slitin se zinkem, cínem, hliníkem, niklem, beryliem atd. Mosaz (slitina měď-zinek) a bronz (slitina měď-cín) se používají k výrobě ložisek, pístů, spínačů, olejových trubek, výměníků tepla, atd. Hliníkový bronz (slitina mědi a hliníku) má silnou odolnost proti vibracím a lze jej použít k výrobě odlitků, které vyžadují pevnost a houževnatost. Slitina Monel mezi slitinami mědi a niklu je známá svou odolností proti korozi a používá se většinou při výrobě ventilů, čerpadel a vysokotlakých parních zařízení. Bílá měď je slitina mědi a niklu s dobrými mechanickými vlastnostmi a odolností proti korozi a používá se při výrobě přesných strojů. Berylliový bronz (slitina mědi obsahující berylium) má mechanické vlastnosti, které převyšují vlastnosti vysoce kvalitní oceli a je široce používán při výrobě různých mechanických součástek, nástrojů a rádiových zařízení. Sloučeniny mědi jsou důležitou surovinou pro pesticidy, fungicidy, pigmenty, galvanické pokovování, galvanické baterie, barviva a katalyzátory. Bezkyslíkatá měď se používá ve vlnovodech, elektronkách a součástkách tranzistorů, skleněných a kovových těsněních, koaxiálních kabelech a stabilizaci supravodivých magnetických vinutí kvůli její vysoké čistotě a nedostatku vodíkových problémů s křehnutím. Houževnatá měď se používá k výrobě měděných přípojnic, stykačů, různých typů vodičů, radarových komponent, spínačů a kontaktů atd. Z výše uvedených dvou typů mědi upravené stříbrem se vyrábějí zařízení, která vyžadují odolnost proti změkčení, např. vinutí transformátorů , generátory a velké synchronní generátory. Měď deoxidovaná fosforem se používá hlavně k výrobě trubek pro chladničky a klimatizační zařízení, usměrňovače, vodovodní potrubí nebo plynové potrubí (když je vyžadována elektrická a tepelná vodivost, výkon svařování nebo pájení natvrdo). Volně obráběná měď se používá hlavně k výrobě závitových výrobků a dalších svařovacích hrotů, svorek, svorek a součástí spínačů.
