Uporaba in metode sinteze bakra, vključno z uporabo in fizikalnimi lastnostmi bakra itd.
Povzetek: Baker je element v skupini 1B 4. periode periodnega sistema elementov in je pomembna težka neželezna kovina. Simbol elementa je Cu, atomsko število je 29, relativna atomska masa pa 63,546. Baker je pri sobni temperaturi trden, novi presek je vijolično rdeč, pri segrevanju pa zlahka oksidira. Baker ima odlično električno in toplotno prevodnost, dobro odpornost proti koroziji, nizko odpornost na deformacijo in lahko prenese visoko stopnjo hladne deformacije brez razpok. Je pomemben material iz težkih barvnih kovin, ki se uporablja predvsem v elektroniki, elektrotehniki, strojih, industrijskih sektorjih, kot sta gradbeništvo in transport. Obstaja na stotine bakrovih spojin, vendar jih ni veliko proizvedenih v industrijskem obsegu. Najpomembnejši med njimi je bakrov sulfat pentahidrat ali žolčni vitriol (CuSO4·5H2O), sledijo bordojska mešanica (Cu(OH)2 ·CuSO4), bakrov metaarzenit (Cu(AsO2)2), bakrov acetat [Cu(CH3COO) 2] kompleks, bakrov cianid (CuCN), bakrov klorid (CuCl2), bakrov oksid (Cu2O), bakrov oksid (CuO), bazični bakrov karbonat in bakrov naftenat itd. Bakrove soli se lahko uporabljajo kot kmetijski fungicidi. Bakrov sulfat se lahko uporablja kot emetik in kot lokalni protistrup pri opeklinah z rumenim fosforjem.
Baker je element v skupini 1B 4. obdobja periodnega sistema elementov, pomembna težka neželezna kovina. Simbol elementa je Cu, atomsko število je 29, relativna atomska masa pa 63,546. Baker je pri sobni temperaturi trden, novi presek pa je vijolično rdeč in pri segrevanju zlahka oksidira. Baker ima odlično električno in toplotno prevodnost, dobro odpornost proti koroziji, nizko odpornost na deformacijo in lahko prenese visoko stopnjo hladne deformacije brez razpok. Je pomemben material iz težkih barvnih kovin, ki se uporablja predvsem v elektroniki, elektrotehniki, strojih, industrijskih sektorjih, kot sta gradbeništvo in transport. Obstaja na stotine bakrovih spojin, vendar jih ni veliko proizvedenih v industrijskem obsegu. Najpomembnejši med njimi je bakrov sulfat pentahidrat ali žolčni vitriol (CuSO4·5H2O), sledijo bordojska mešanica (Cu(OH)2 ·CuSO4), bakrov metaarzenit (Cu(AsO2)2), bakrov acetat [Cu(CH3COO) 2] kompleks, bakrov cianid (CuCN), bakrov klorid (CuCl2), bakrov oksid (Cu2O), bakrov oksid (CuO), bazični bakrov karbonat in bakrov naftenat itd. Bakrove soli se lahko uporabljajo kot kmetijski fungicidi. Bakrov sulfat se lahko uporablja kot emetik in kot lokalni protistrup pri opeklinah z rumenim fosforjem.
Baker je ena najzgodnejših kovin, ki so jo odkrili in uporabljali ljudje. Pred približno 10 000 leti so ljudje spoznali naravni baker in ga kovali v majhne stožce ali žeblje. Najzgodnejši bronasti artefakti, odkriti doslej, so strgala, dleta in šila, ki so jih izkopali v Tepehiji v Iranu in datirajo približno v leto 3800 pr. Nož iz kositrnega brona, odkrit leta 1978 na mestu Majiayao Chemicalbook v Dongxiangu v provinci Gansu, je najzgodnejša bronasta naprava, odkrita na Kitajskem doslej. Njegova starost je približno 2750 pr. n. št., kar kaže, da je Kitajska prva uporabnica ene od držav brona. Kitajska je obvladala tehnologijo taljenja bakra v grednih pečeh že leta 770 pr. V prvem letu Songa in Yuanfenga (1078) je proizvodnja bakra dosegla 7300 ton, metalurška tehnologija bakra pa je dosegla precejšnjo raven.
fizične lastnosti
Baker je za srebrom odličen prevodnik elektrike in toplote. Električna prevodnost in toplotna prevodnost bakra pri sobni temperaturi sta 94 % oziroma 73,2 % srebra. Konfiguracija zunanje elektronske lupine bakrovih atomov je [Ar]3d104s1. Ko baker tvori spojino, lahko istočasno izgubi en elektron v orbiti 4s in en elektron v orbiti 3d. Zato ima baker predvsem dve valenčni stanji: +1 in +2. Oksidacijsko stanje bakra je pri sobni temperaturi večinoma +2, nizkoventne spojine pa so stabilne pri visokih temperaturah. Baker ima dva stabilna naravna izotopa, 63Cu in 65Cu. 63Cu vsebuje 29 protonov in 34 nevtronov, 65Cu pa 29 protonov in 36 nevtronov. Znano je, da ima baker 9 nestabilnih izotopov. Baker lahko stabilno obstaja v suhem zraku pri sobni temperaturi, toda ko ga dlje časa postavimo na vlažen zrak, ki vsebuje CO2, nastane zelen alkalni bakrov karbonat, splošno znan kot patina. Elektrokemični ekvivalent dvovalentnega bakra je 0,329 mg/C. Baker ne more nadomestiti vodika v kislih vodnih raztopinah in ni topen v klorovodikovi kislini in žveplovi kislini brez raztopljenega kisika, vendar je topen v dušikovi kislini, ki ima oksidacijski učinek. Baker počasi reagira z alkalnimi raztopinami, vendar zlahka reagira z amoniakom in tvori komplekse. Baker je zlahka topen v organskih kislinah, kot je ocetna kislina. Topne bakrove soli so na splošno strupene. Kristalna struktura bakra je kubična mreža s središčem na obrazu. Čisti baker ima zelo dobro duktilnost in ga je mogoče predelati v zelo fine žice in tanke pločevine. Baker je odličen električni in toplotni prevodnik, po električni in toplotni prevodnosti pa je med kovinami takoj za srebrom. Prisotnost sledov nečistoč bo močno zmanjšala prevodnost bakra.
Glavni namen
Ker ima baker veliko odličnih lastnosti, se pogosto uporablja v različnih industrijskih sektorjih. Do šestdesetih let prejšnjega stoletja je bil baker po pomembnosti in porabi na drugem mestu takoj za železom. Po šestdesetih letih 20. stoletja se je umaknil aluminiju z izdatnejšimi viri in nižjimi cenami ter ga potisnil na tretje mesto. Delež porabe bakra na Kitajskem v poznih osemdesetih letih prejšnjega stoletja je naveden v tabeli 2. Po vsem svetu se več kot polovica proizvodnje bakra porabi v energetski in elektronski industriji, kot je proizvodnja kablov, žic, motorjev in drugih prenosov električne energije in telekomunikacij. opremo. Po osemdesetih letih prejšnjega stoletja so nekatere uporabe bakra v telekomunikacijah nadomestila optična vlakna. Baker je pomemben material tudi za obrambno industrijo. Ker ima baker dobro električno prevodnost, se pogosto uporablja v elektroindustriji. Za izdelavo žic in kablov je potreben čisti baker (vsebnost nad 99,95%), ki se rafinira z elektrolizo pretisnega bakra. Baker lahko tvori številne pomembne zlitine s cinkom, kositrom, aluminijem, nikljem, berilijem itd. Medenina (zlitina bakra in cinka) in bron (zlitina bakra in kositra) se uporabljata za izdelavo ležajev, batov, stikal, cevi za olje, toplotnih izmenjevalnikov, itd. Aluminijev bron (zlitina bakra in aluminija) ima močno odpornost na vibracije in se lahko uporablja za izdelavo ulitkov, ki zahtevajo trdnost in žilavost. Monel zlitina med zlitinami bakra in niklja je znana po svoji odpornosti proti koroziji in se večinoma uporablja pri izdelavi ventilov, črpalk in visokotlačne parne opreme. Beli baker je zlitina bakra in niklja z dobrimi mehanskimi lastnostmi in odpornostjo proti koroziji ter se uporablja v proizvodnji natančnih strojev. Berilijev bron (bakrova zlitina, ki vsebuje berilij) ima mehanske lastnosti, ki presegajo lastnosti visokokakovostnega jekla, in se pogosto uporablja pri izdelavi različnih mehanskih komponent, orodij in radijske opreme. Bakrove spojine so pomembne surovine za pesticide, fungicide, pigmente, galvansko obdelavo, galvanske baterije, barvila in katalizatorje. Baker brez kisika se uporablja v valovodih, vakuumskih ceveh in komponentah tranzistorjev, steklenih in kovinskih tesnilih, koaksialnih kablih in stabilizaciji superprevodnih magnetnih navitij zaradi svoje visoke čistosti in pomanjkanja težav z vodikovo krhkostjo. Trden baker se uporablja za izdelavo bakrenih vodil, kontaktorjev, različnih vrst vodnikov, radarskih komponent, stikal in kontaktov itd. Zgornji dve vrsti bakra, obdelanega s srebrom, se uporabljata za izdelavo naprav, ki zahtevajo odpornost proti mehčanju, kot so navitja transformatorjev , generatorji in veliki sinhronski generatorji. Baker, deoksidiran s fosforjem, se uporablja predvsem za izdelavo cevi za hladilnike in klimatske naprave, usmernikov, vodovodnih ali plinskih cevi (kadar se zahteva električna in toplotna prevodnost, zmogljivost varjenja ali trdo spajkanje). Baker za prosto rezanje se uporablja predvsem za izdelavo navojnih izdelkov in drugih varilnih konic, sponk, sponk in komponent stikal.
