Malleability ya shaba. Tabia ya shaba

Malleability kuitwa kuhisi ya metali na aloi kwa ajili ya kubuni na aina nyingine ya matibabu shinikizo. Hii inaweza kuwa kuchora, stamping, rolling au kubwa. malleability shaba Ni sifa ya si tu deformation upinzani, lakini pia moldability. unyumbufu ni nini? uwezo huu wa chuma na mabadiliko mtaro wake chini ya shinikizo bila kuvunja. vyuma MALLEABLE ni pamoja shaba, chuma, duralumin na nyingine shaba fulani, magnesium, nikeli, aloi ya alumini. Kwamba wana kiwango cha juu ya unyumbufu ni pamoja na upinzani chini ya deformation.

shaba

Jambo la kushangaza, inaonekana kama tabia ya shaba? Inajulikana kuwa ni kipengele cha kundi 11 4 vipindi vya mambo ya kemikali D. I. Mendeleeva. chembe ya ana 29 vyumba na ni ulionyehsa kwa ishara Cu. Kwa kweli, hii ni ya mpito ya chuma plastiki pink na rangi ya dhahabu. Kwa njia, ina rangi nyekundu, ikiwa oxide filamu haipo. Kutoka nyakati za zamani, kipengele hiki hutumiwa na watu.

hadithi

Moja ya madini ya kwanza kwa watu walianza kutumia kikamilifu katika uchumi wake, ni shaba. Kwa kweli, pia inapatikana kwa ajili ya risiti kutoka madini na ina hatua ya kiwango cha chini. Kwa muda mrefu imekuwa inajulikana kwa watu saba vyuma, ambayo pia ni pamoja na shaba. Katika maumbile, kipengele hiki ni zaidi ya kawaida kuliko fedha, dhahabu au chuma. vitu kale ya slag shaba, ni ushahidi wa smelting yake ya ores. Wao walikuwa kupatikana wakati excavations ya makazi Çatalhöyük. Inajulikana kuwa katika Copper Umri sana walikuwa shaba mambo. yeye ifuatavyo jiwe katika historia ya dunia.

S. A. Semonov na wafanyakazi uliofanywa masomo ya majaribio ambayo iligundua kuwa zana shaba kwa kulinganisha na jiwe faida kwa njia nyingi. Wana juu kasi planing, kuchimba visima, kukata na kukata mbao mbao. matibabu ya kisu mfupa shaba huchukua nyingi, na jiwe. Lakini shaba ni kuchukuliwa chuma laini.

mara nyingi sana, katika nyakati za zamani ilikuwa kutumika badala ya aloi ya shaba na bati - shaba. Ilikuwa muhimu kwa utengenezaji wa silaha na mambo mengine. Kwa hiyo, badala ya Copper Umri alikuja shaba. Bronze kwa mara ya kwanza kupokea katika Mashariki ya Kati kwa miaka 3000 BC. e. watu kama nguvu na ductility bora wa shaba. Kutoka shaba kusababisha akaenda zana kubwa na uwindaji, sahani, mapambo. Bidhaa hizi zote zinapatikana katika excavations Archaeological. Zaidi ya hayo, Bronze Age alitoa njia ya chuma.

Jinsi ya kupata shaba inaweza katika nyakati za zamani? Awali, si kuondolewa katika sulfidi na kutoka madini ya Malachite. Hakika, katika kesi hii, na kushiriki katika kurusha awali haikuwa lazima. Kwa madini na makaa ya mawe mchanganyiko huu kuwekwa katika sufuria udongo. chombo ilianzishwa katika shimo kina na mchanganyiko ni ignited. Next kuanza kuzalisha monoksidi kaboni, ambayo imechangia marejesho ya Malachite bure shaba.

Inajulikana kuwa katika Cyprus katika milenia ya tatu KK zilijengwa migodi ya shaba, ambayo ni ulifanyika smelting.

On ardhi ya Urusi na nchi jirani migodi ya shaba ilijitokeza juu milenia mbili KK. e. magofu yao ni katika Urals, na Ukraine, na Caucasus, na Altai, na katika mbali Siberia.

Viwanda kiwango shaba ilikuwa kutumika katika karne ya kumi na tatu. Na katika kumi na tano Cannon Yard ilianzishwa mwaka Moscow. Ilikuwa pale katika bunduki shaba kutupwa ya calibers mbalimbali. Incredible kiasi cha shaba lilitumika kwa maswala ya viwanda ya kengele. Katika 1586, shaba, alitupwa Tsar Cannon, mwaka wa 1735 - Tsar Bell katika 1782. Bronze Horseman iliundwa. Katika 752, bwana zinazozalishwa mkubwa Big Buddha sanamu nyumbani mwa Todai-ji Temple. Kwa ujumla, orodha ya kazi za sanaa chuma ni kutokuwa na mwisho.

Katika karne ya kumi na nane watu waligundua umeme. Hapo ndipo kiasi kikubwa cha shaba alianza kuondoka kwa utengenezaji wa waya na bidhaa hiyo. Katika karne ya ishirini, waya wamejifunza kufanya alumini, lakini shaba katika uhandisi umeme bado alikuwa na maana kubwa.

Asili ya jina

Na unajua nini Cuprum - ni jina la Kilatini la shaba, inayotokana na jina la kisiwa cha Cyprus? Kwa njia, katika Strabo shaba haswa halkosom - mji wa Halkida juu Euboea hatia ya asili ya jina. Wengi ya majina ya Kigiriki shaba na shaba vitu yamefanyika ni kutoka neno hili. Wao ni kutumika sana katika blacksmithing, kati kubuni na akitoa bidhaa. Wakati mwingine hujulikana kama shaba Aes, ambayo ina maana madini au mgodi.

Kislavoni neno "shaba", si hutamkwa Asili. Labda ni ya zamani. Lakini mara nyingi sana kupatikana katika makaburi ya kale ya fasihi ya Urusi. V. I. Abaev kudhani kuwa neno hili linatokana na jina la nchi ya Media. Copper Alchemists inayoitwa "Venus". Katika nyakati za awali ilikuwa inaitwa "Mars".

Wapi shaba katika asili?

ukoko ana (4,7-5,5) x 10 ^-3% shaba (kwa uzito). mto wa maji na bahari ya maji ni kidogo sana: 10 ^-7% na 3 x 10 ^-7% (kwa uzito) kwa mtiririko huo.

Katika maumbile, ni mara nyingi sana shaba misombo. sekta inatumia CuFeS ₂ chalcopyrite kuitwa shaba pyrites, bornite Cu ₅ Fes _4, chalcocite Cu ₂ S. Sambamba watu kupata na nyingine madini shaba cuprite Cu ₂ O, Cu Azurite ₃ (CO _{3) 2} (OH) _2, Cu Malachite ₂ CO ₃ (OH) ₂ na covellite cUS. mara nyingi sana, uzito binafsi ya makundi shaba hadi tani 400. salfaidi Copper hutengenezwa hasa katika kati ya joto hydrothermal mishipa. Mara nyingi katika miamba sedimentary unaweza kupata amana shaba - shale na shaba sandstones. amana inayojulikana zaidi ni katika Trans-Baikal Territory Udokan Zhezkazgan katika Kazakhstan, Mansfeld Ujerumani na nectariferous ukanda wa Afrika ya Kati. Nyingine tajiri shaba amana iliyoko Chile (Kolyausi na Escondida) na Marekani (Morensi).

Zaidi ya madini ya shaba kuchimbwa kwa njia ya wazi. Ina 0.3-1.0% shaba.

tabia za kimaumbile

Wasomaji wengi nia ya maelezo ya shaba. Hii pink plastiki na dhahabu chuma. Juu ya uso wake hewa instantly kufunikwa na filamu oxide, ambayo inatoa ni aina gani ya makali rangi nyekundu-njano. Linalovutia, nyembamba filamu ya shaba ni bluu-kijani rangi.

Osmium, cesium, shaba na dhahabu katika rangi na rangi sawa, tofauti na wengine kijivu au fedha chuma. tone Hii rangi inaonyesha kuwepo kwa mabadiliko ya elektroni kati ya nne na nusu tupu na kujazwa na orbitals tatu atomiki. Kati yao kuna baadhi ya nishati tofauti sambamba na wavelength ya rangi ya machungwa. mfumo huo ni wajibu wa rangi maalum ya dhahabu.

ni ajabu zaidi tabia ya shaba nini? chuma hii ni sehemu ya uso-unaozingatia kimiani ujazo, nafasi ya kundi Fm3m, = 0,36150 nm, Z = 4.

shaba maarufu zaidi wa juu wa umeme na conductivity mafuta. Kwa mujibu wa kufanya sasa ni kati ya vyuma katika nafasi ya pili. Kwa bahati, shaba kubwa ina mgawo joto ya upinzani na mbalimbali joto ni karibu huru ya viashiria yake. Copper inaitwa diamagnetic.

Copper aloi ni mbalimbali. Watu kujifunza kuchanganya na zinki na shaba, nickel fedha na nikeli na Babbitt risasi, shaba na bati, na madini mengine.

isotopu shaba

Copper ina mbili isotopu imara - ⁶³ Cu na ⁶⁵ Cu, ambayo kiwango cha maambukizi ya 69.1 na 30.9 asilimia ya atomiki kwa mtiririko huo. Kwa ujumla, kuna kadhaa zaidi ya mbili isotopu Hauna imara. isotopu mrefu-aliishi ni ⁶⁷ Cu na maisha ya nusu ya muda wa saa 62.

Jinsi ya kupata shaba?

Uzalishaji wa shaba ni ya kuvutia sana mchakato. chuma hii ni tayari kutoka shaba ores na madini. mbinu za msingi za maandalizi ni shaba hydrometallurgy, pyrometallurgy, na electrolysis.

Fikiria njia pyrometallurgical. Kulingana na utaratibu, shaba kutoka ores sulfidic, kama vile chalcopyrite, CuFeS _2. chalcopyrite feedstock ni 0,5-2,0% Cu. Kwanza, madini awali ni flotation. Kisha, vioksidishaji kutiwa ni katika joto la nyuzi 1,400. Zaidi ya hayo Burnt makini huenda katika smelting ya matte. Kwa kisheria oksidi feri katika kuyeyuka ni aliongeza silika.

silicate kusababisha kama slag inaelea na ni kutengwa. Chini bado matte - sulphides Aloi CU ₂ S na Fes. Zaidi ya hayo, ni melted kwa njia ya Henry Bessemer. Hadi mwisho huu, kubadilisha hutiwa kusubu matte. Kisha chombo kule kutakaswa oksijeni. sulfidi chuma, ambayo ilikuwa iliyooksidishwa kwa oxide kutumia silika kuondolewa kutoka katika mchakato kama silicate. Copper sulfidi ni iliyooksidishwa kwa oxide shaba si kikamilifu, lakini kupunguzwa na shaba chuma.

malengelenge shaba kupatikana zilizomo 90.95% ya chuma. Next, ni wanakabiliwa na electrolytic kusafisha. Linalovutia, electrolyte ni suluhisho tindikali ya sulfate shaba.

Ni sumu kwenye cathode electrolytic shaba ambayo ina matukio ya juu ya juu ya 99.99%. Vitu alifanya ya shaba zinazozalishwa tofauti sana: waya, vifaa vya umeme, aloi.

Hydrometallurgical njia ni tofauti. Kuna shaba madini talaka kufutwa kwa asidi sulfuriki au suluhisho ammoniacal. Kutoka majimaji tayari kuondoa shaba chuma chuma.

Kemikali mali ya shaba

Katika misombo ya shaba inaonyesha nchi mbili oxidation +1 na +2. Ya kwanza huelekea kuwa mkubwa na ni imara tu katika misombo hakuna au complexes. Kwa bahati, shaba haina rangi kiwanja.

oxidation hali ya +2 imara zaidi. Kwamba anatoa chumvi bluu na cyan. Katika hali isiyo ya kawaida inaweza kuwa tayari misombo na shahada ya oxidation ya 3 na +5 hata. mwisho kwa kawaida hupatikana katika chumvi kupraboranovogo anion kupatikana mwaka 1994.

Pure shaba katika hewa si iliyopita. Hii dhaifu kupunguza wakala haina kuguswa na kuondokana asidi hidrokloriki na maji. Iliyooksidishwa kujilimbikizia nitriki na asidi sulfuriki, halojeni, oksijeni, na "aqua regia", oksidi ya mashirika yasiyo ya metali, chalcogens. Wakati joto, humenyuka na halidi hidrojeni.

Kama hewa ni unyevu, shaba ni iliyooksidishwa, na kutengeneza shaba carbonate msingi (II). Humenyuka kikamilifu na asidi moto na baridi ulijaa sulfuriki, isiyo na maji ya moto sulfuriki.

Na kuondokana hidrokloriki shaba humenyuka mbele ya oksijeni.

Analytical kemia shaba

Kila mtu anajua kwamba kemia hii. Copper katika ufumbuzi ni rahisi kugundua. Ili kufanya hivyo, platinum waya loanisha ufumbuzi mtihani, na kisha kuongeza kwa Bunsen burner moto. Kama shaba hupatikana katika ufumbuzi moto itakuwa rangi ya kijani na bluu. Lazima kujua kwamba:

• Kwa kawaida, kiasi cha shaba katika ufumbuzi weakly tindikali ni kipimo kwa njia ya sulfidi hidrojeni, ni mchanganyiko na dutu. Kwa kawaida, sulfidi shaba precipitates.
• Ufumbuzi ambazo hakuna ioni kuingilia, shaba kuamua complexometric, potentiometric au potentiometrically.
• kiasi kidogo cha shaba katika ufumbuzi ni kipimo mbinu spectral na kinetic.

matumizi ya shaba

Kubali utafiti Copper ni jambo burudani sana. Hivyo, chuma kazi ina chini resistivity. Kutokana na sifa hiyo ya shaba kutumika kwa ajili ya uzalishaji wa umeme nguvu na nyaya nyingine, waya na makondakta wengine. Copper waya kutumika katika windings ya transfoma nguvu na hifadhi za umeme. Kujenga makala aforementioned chuma kuchaguliwa safi sana, kwa kuwa uchafu mara moja kupunguza conductivity umeme. Kama shaba hupatikana katika 0.02% ya alumini, conductivity yake ya umeme kupungua kwa 10%.

Kipengele kingine muhimu ni bora mafuta conductivity ya shaba. Kutokana na mali ni kutumika katika aina mbalimbali za exchangers joto, mabomba ya joto, vifaa teplootvodnyh na coolers kompyuta.

Na ambapo ni ugumu wa shaba kutumika? Inajulikana kuwa imefumwa shaba tube wa sehemu ya mviringo msalaba na bora mitambo nguvu. Wao ni vizuri kuhimili utunzaji wa mitambo na zinatumika kutoa hoja kimiminika na gesi. Kwa kawaida, wanaweza kupatikana katika ndani gesi ugavi na maji mifumo, mifumo ya joto. Wao ni sana kutumika katika vitengo majokofu na mifumo ya hali ya hewa.

Mufti ugumu wa shaba inajulikana katika nchi nyingi. Kwa hiyo, katika Ufaransa, Uingereza na Australia, mabomba ya shaba kutumika kwa ajili ya usambazaji wa gesi wa majengo katika Sweden - kwa ajili ya joto, katika Marekani, Uingereza na Hong Kong - ni nyenzo kuu ya ugavi wa maji.

Katika Urusi, uzalishaji wa zilizopo maji na gesi shaba kurejesha kiwango GOST R 52318-2005 na Shirikisho kanuni za utekelezaji SP 40-108-2004 inasimamia matumizi yao. Mabomba ya maandishi ya shaba na aloi zake sana kutumika katika nguvu uhandisi na shipbuilding na hoja mvuke na maji mengi.

Je, unajua kwamba aloi ni kutumika katika aina ya mashamba ya teknolojia? Kati ya hizo, maarufu zaidi ni kuchukuliwa shaba na shaba. Wote ni pamoja na aloi familia kubwa ya vifaa vya, ambayo, badala ya zinki na bati, ni pamoja na bismuth, nikeli na metali nyingine. Kwa mfano, gunmetal zilizotumika hadi karne ya kumi na tisa kwa utengenezaji wa artillery shells, linajumuisha shaba, bati na zinki. uundaji wake mbalimbali kulingana na mahali na wakati wa bunduki utengenezaji.

Kila mtu anajua processability bora na ductility ya shaba. Kutokana na mali hizi, kiasi cha kushangaza ya shaba majani ajili ya uzalishaji wa sleeves kwa mikono na artillery risasi. Ni vyema kutambua kuwa sehemu ni maandishi ya aloi ya shaba-silicon, zinki, bati, alumini na vifaa vingine. aloi ni sifa kwa nguvu ya juu na usindikaji mafuta kurejesha mali zao mitambo. kuvaa yao ya upinzani ni kuamua tu na muundo kemikali na athari zake kwa muundo. Ikumbukwe kwamba sheria hii haitumiki kwa shaba berili na baadhi bronzes alumini.

Aloi na modulus ya elasticity chini kuliko ile ya chuma. Faida yao kuu anaweza kuitwa msuguano mgawo ndogo, pamoja kwa ajili ya aloi nyingi na ductility ya juu, bora umeme conductivity na bora ulikaji upinzani katika mazingira babuzi. Kama kanuni, ni shaba, alumini na aloi shaba-nikeli. Kwa bahati, lakini imekuwa maombi yao katika jozi ya kuteleza.

Karibu aloi zote shaba na ukubwa sawa ya mgawo msuguano. Hata hivyo, kuvaa upinzani na mali mitambo, tabia katika mazingira babuzi ni moja kwa moja unategemea Aloi insha. ductility ya shaba hutumiwa moja ya awamu aloi, na nguvu - katika awamu mbili. Melchior (coppernickel Aloi) ni kutumika kwa ajili ya minting sarafu. Shaba-nickel aloi, pamoja na "Admiralty", inayotumika katika shipbuilding. Wao alifanya zilizopo kwa ajili ya condensers, kusafisha turbine kutolea nje mvuke. Ni vyema kutambua kwamba mitambo ni kilichopozwa na maji ya bahari. Shaba-nickel aloi na kushangaza ulikaji upinzani, hivyo huwa na kutumia katika maeneo kuhusiana na ushawishi fujo ya maji ya bahari.

Kwa kweli, shaba ni sehemu kubwa ya solders imara - aloi kuwa hatua ya kiwango ya 590-880 nyuzi. Ni asili yao kujitoa kubwa ya vyuma zaidi, ili waweze kuomba uhusiano wa kudumu wa sehemu mbalimbali chuma. Hii inaweza kuwa bomba fittings au injini ya ndege maji, alifanya ya madini tofauti.

Sasa orodha aloi ambao shaba ductility ni muhimu. Duralumin au Duralumin ni alumini Aloi na shaba. Hapa, shaba ni 4.4%. Alloys ya shaba dhahabu mara nyingi hutumika katika kujitia. Wao ni muhimu kwa kuboresha nguvu ya bidhaa. Baada ya yote, dhahabu safi - chuma laini sana, ambayo haiwezi kuwa sugu kwa matatizo ya mitambo. Bidhaa umejengwa kwa dhahabu safi haraka deformed na abraded.

Jambo la kushangaza, kwa uumbaji wa oxide ya oksidi yttrium-bari-shaba, shaba ni kutumika. Yeye mtumishi kama msingi wa uzalishaji wa superconductors high-joto. Copper pia kutumika kwa ajili ya uzalishaji wa betri na shaba-oxide seli electrochemical.

maeneo mengine ya maombi

Je, unajua kwamba shaba ni mara nyingi sana kutumika kama kichocheo cha upolimishaji ya asetilini? Kutokana na mali ya kusambaza shaba kutumika kwa ajili ya kuhamisha asetilini wanaruhusiwa kuomba tu wakati maudhui shaba hayazidi 64% wao.

Watu wamejifunza kutumia malleability ya shaba katika usanifu. Facades na paa alifanya kutoka mwembamba sana shaba karatasi, ni matatizo ya bure kwa miaka 150. Jambo hili kwa urahisi alielezea: katika sahani shaba hutokea avtozatuhanie kutu mchakato. Katika Russia, karatasi shaba kwa facades na paa kwa mujibu wa masharti ya Kanuni ya Kanuni SP 31-116-2006 Shirikisho.

Katika siku chache zijazo watu mpango wa matumizi ya shaba kama nyuso microbicidal katika kliniki kwa ajili ya kuzuia harakati ya bakteria sigara. nyuso zote kwamba kugusa mkono wa binadamu, - mlango Hushughulikia, handrails, mechi vodozapornaya, countertops, vitanda - wataalamu wa kuzalisha tu kwa chuma hii ya ajabu.

kuashiria shaba

Ni brand ya shaba matumizi watu kwa ajili ya uzalishaji wa bidhaa muhimu? Wao ni nyingi: M00, M0, M1, M2, M3. Kwa ujumla, bidhaa kutambuliwa shaba usafi wa maudhui yake.

Kwa mfano, shaba darasa M1r, M2P na M3R ina 0.04% na fosforasi 0.01% oksijeni, na alama M1, M2 na M3 - 0.05-0.08% oksijeni. muhuri M0b oksijeni hayupo, na asilimia maudhui yake ilikuwa 0.02% katika MO.

Hivyo, tunaona kwa undani zaidi shaba. Meza, kutupwa na kuendelea, itakuwa kutoa taarifa sahihi zaidi:

brand shaba	M00	M0	M0b	M1	M1r	M2	M2P	M3	M3R	M4
asilimia maudhui shaba	99.99	99.95	99.97	99.90	99.70	99.70	99.50	99.50	99.50	99,00

27 darasa ya shaba

Kwa ujumla kuna ishirini na saba darasa la shaba. Wapi hasa ni kiasi cha vifaa vya shaba kwa kutumia mtu? Fikiria hili nuance undani:

• Cu-DPH vifaa ni kutumika kwa ajili ya utengenezaji wa fittings inahitajika kwa ajili ya uhusiano wa mabomba.
• AMP ni muhimu kwa ajili ya viumbe wa anodes moto-limekwisha na baridi-limekwisha.
• Amphoux kutumika kwa ajili ya uzalishaji wa anodes baridi-limekwisha na moto-limekwisha.
• M0 ni zinahitajika kujenga makondakta high-sasa na aloi.
• M00 Material kutumika kwa ajili ya utengenezaji wa high-Aloi na makondakta wa sasa.
• M001 hutumiwa kutengeneza waya, matairi na bidhaa nyingine ya umeme.
• M001b muhimu kwa ajili ya kuzalisha bidhaa za umeme.
• M00b hutumiwa kujenga makondakta wa sasa wa aloi ya juu na apparatuses sekta ya umeme utupu.
• M00k - feedstock kwa viumbe wa billets deformed na kutupwa.
• M0b hutumiwa kujenga aloi na frequency juu.
• M0k kutumika kwa ajili ya uzalishaji wa kutupwa na workpieces deformed.
• M1 zinahitajika kwa ajili ya utengenezaji wa waya na utengenezaji wa vifaa vya cryogenic.
• M16 ni kutumika kwa ajili ya uzalishaji wa umeme utupu vifaa viwanda.
• M1E mahitaji ya kujenga baridi-limekwisha foil na mkanda.
• M1k unahitaji kuunda bidhaa nusu ya kumaliza.
• M1or kutumika kwa ajili ya waya viwanda na bidhaa nyingine ya umeme.
• M1r kutumika kwa ajili ya viwanda electrodes kutumika kwa ajili ya chuma na shaba kulehemu.
• M1rE zinahitajika kwa ajili ya uzalishaji wa baridi-limekwisha strip na foil.
• M1u hutumiwa kujenga baridi-akavingirisha na moto-akavingirisha anodes.
• M1f unahitaji kuunda mkanda, foil, moto-limekwisha na baridi-limekwisha karatasi.
• M2 zinazotumika kutengeneza nusu ya kumaliza na sturdy aloi misingi ya shaba.
• M2K kutumika kwa ajili ya uzalishaji wa bidhaa nusu ya kumaliza.
• M2P inahitajika kwa ajili ya fimbo viwanda.
• M3 inahitajika kwa ajili ya uzalishaji wa aloi limekwisha.
• M3R kutumia kufanya na limekwisha aloi.
• MB-1 ni muhimu kwa viumbe wa berili shaba.
• MSr1 kutumika kwa ajili ya utengenezaji wa miundo ya umeme.