Nyd artiklen, der i detaljer forklarer anvendelserne og syntesemetoderne for kobber, herunder dets anvendelser, fysiske egenskaber osv.
Abstrakt: Kobber er et grundstof i gruppe 1B i den 4. periode af grundstoffernes periodiske system og er et vigtigt tungt ikke-jernholdigt metal. Grundstofsymbolet er Cu, atomnummeret er 29, og den relative atommasse er 63,546. Kobber er fast ved stuetemperatur, det nye tværsnit er lilla-rødt, og det oxideres nemt ved opvarmning. Kobber har fremragende elektrisk og termisk ledningsevne, god korrosionsbestandighed, lav deformationsmodstand og kan modstå en høj grad af kold deformation uden at revne. Det er et vigtigt tungt ikke-jernholdigt metalmateriale, der hovedsageligt anvendes i elektronik, elektroteknik, maskiner, industrielle sektorer såsom byggeri og transport. Der er hundredvis af kobberforbindelser, men der produceres ikke mange i industriel skala. Den vigtigste af dem er kobbersulfatpentahydrat eller galdevitriol (CuSO4·5H2O), efterfulgt af Bordeaux-blanding (Cu(OH)2 ·CuSO4), kobbermetaarsenit (Cu(AsO2)2), kobberacetat [Cu(CH3COO) 2] kompleks, kobbercyanid (CuCN), kobberchlorid (CuCl2), kobber(II)oxid (Cu2O), kobberoxid (CuO), basisk kobbercarbonat og kobbernaphthenat osv. Kobbersalte kan bruges som landbrugsfungicider. Kobbersulfat kan bruges som et opkastningsmiddel og som en aktuel modgift mod gule fosforforbrændinger.
Kobber er et grundstof i gruppe 1B i periode 4 i det periodiske system af grundstoffer, et vigtigt tungt ikke-jernholdigt metal. Grundstofsymbolet er Cu, atomnummeret er 29, og den relative atommasse er 63,546. Kobber er fast ved stuetemperatur, det nye tværsnit er lilla-rødt, og det oxideres nemt ved opvarmning. Kobber har fremragende elektrisk og termisk ledningsevne, god korrosionsbestandighed, lav deformationsmodstand og kan modstå en høj grad af kold deformation uden at revne. Det er et vigtigt tungt ikke-jernholdigt metalmateriale, der hovedsageligt anvendes i elektronik, elektroteknik, maskiner, industrielle sektorer såsom byggeri og transport. Der er hundredvis af kobberforbindelser, men der produceres ikke mange i industriel skala. Den vigtigste af dem er kobbersulfatpentahydrat eller galdevitriol (CuSO4·5H2O), efterfulgt af Bordeaux-blanding (Cu(OH)2 ·CuSO4), kobbermetaarsenit (Cu(AsO2)2), kobberacetat [Cu(CH3COO) 2] kompleks, kobbercyanid (CuCN), kobberchlorid (CuCl2), kobber(II)oxid (Cu2O), kobberoxid (CuO), basisk kobbercarbonat og kobbernaphthenat osv. Kobbersalte kan bruges som landbrugsfungicider. Kobbersulfat kan bruges som et opkastningsmiddel og som en aktuel modgift mod gule fosforforbrændinger.
Kobber er et af de tidligste metaller, der er opdaget og brugt af mennesker. For omkring 10,000 år siden lærte mennesker naturligt kobber at kende og hamrede det i små kegler eller søm. De tidligste bronzeartefakter, der er opdaget hidtil, er skraberne, mejslerne og sylene, der er gravet frem i Tepehiya, Iran, og som dateres til omkring 3800 f.Kr. Tinbronzekniven, der blev gravet frem i 1978 på Majiayao Chemicalbook-stedet i Dongxiang, Gansu-provinsen, er den tidligste bronzeanordning, der er opdaget i Kina hidtil. Dens alder er omkring 2750 f.Kr., hvilket viser, at Kina er den tidligste bronzeanordning i verden. Et af bronzelandene. Kina mestrede teknologien til smeltning af kobber i akselovne så tidligt som i 770 f.Kr. I det første år af Song og Yuanfeng (1078) nåede kobberproduktionen 7300t, og kobbermetallurgisk teknologi har nået et betydeligt niveau.
fysiske egenskaber
Kobber er næst efter sølv som en fremragende leder af elektricitet og varme. Den elektriske ledningsevne og termiske ledningsevne af kobber ved stuetemperatur er henholdsvis 94% og 73,2% af sølv. Den ydre elektronskalkonfiguration af kobberatomer er [Ar]3d104s1. Når kobber danner en forbindelse, kan det miste én elektron i 4s-kredsløbet og én elektron i 3d-kredsløbet på samme tid. Derfor har kobber hovedsageligt to valenstilstande: +1 og +2. Oxidationstilstanden af kobber er hovedsageligt +2 ved stuetemperatur, og lavvalente forbindelser er stabile ved høje temperaturer. Kobber har to stabile naturlige isotoper, 63Cu og 65Cu. 63Cu indeholder 29 protoner og 34 neutroner, og 65Cu indeholder 29 protoner og 36 neutroner. Kobber er kendt for at have 9 ustabile isotoper. Kobber kan eksistere stabilt i tør luft ved stuetemperatur, men når det placeres i fugtig luft, der indeholder CO2 i lang tid, vil der dannes grønt alkalisk kobbercarbonat, almindeligvis kendt som patina. Den elektrokemiske ækvivalent af divalent kobber er 0,329 mg/C. Kobber kan ikke erstatte brint i sure vandige opløsninger, og er ikke opløseligt i saltsyre og svovlsyre uden opløst ilt, men er opløseligt i salpetersyre som virker oxiderende. Kobber reagerer langsomt med alkaliske opløsninger, men reagerer let med ammoniak for at danne komplekser. Kobber er let opløseligt i organiske syrer som eddikesyre. Opløselige kobbersalte er generelt giftige. Krystalstrukturen af kobber er et ansigtscentreret kubisk gitter. Rent kobber har meget god duktilitet og kan forarbejdes til meget fine tråde og tynde plader. Kobber er en fremragende elektrisk og termisk leder, og dens elektriske og termiske ledningsevne er næst efter sølv blandt metaller. Tilstedeværelsen af spor urenheder vil i høj grad reducere ledningsevnen af kobber.
Hovedformålet
Fordi kobber har mange fremragende egenskaber, er det meget udbredt i forskellige industrielle sektorer. Indtil 1960'erne var kobber kun næst efter jern i betydning og forbrug. Efter 1960'erne gav aluminium plads til tredjepladsen med flere ressourcer og billigere priser. Andelen af kobberforbruget i Kina i slutningen af 1980'erne er angivet i tabel 2. På verdensplan bruges mere end halvdelen af kobberproduktionen i el- og elektronikindustrien, såsom fremstilling af kabler, ledninger, motorer og anden krafttransmission og telekommunikation udstyr. Efter 1980'erne blev nogle af kobbers anvendelser i telekommunikation erstattet af optiske fibre. Kobber er også et vigtigt materiale til forsvarsindustrien. Fordi kobber har god elektrisk ledningsevne, er det meget brugt i den elektriske industri. Fremstillingen af ledninger og kabler kræver rent kobber (indeholdende mere end 99,95%), som raffineres ved elektrolyse af blisterkobber. Kobber kan danne mange vigtige legeringer med zink, tin, aluminium, nikkel, beryllium osv. Messing (kobber-zink-legering) og bronze (kobber-tin-legering) bruges til fremstilling af lejer, stempler, afbrydere, olierør, varmevekslere, osv. Aluminiumsbronze (kobber-aluminiumslegering) har stærk vibrationsmodstand og kan bruges til at lave støbegods, der kræver styrke og sejhed. Monel-legering blandt kobber-nikkel-legeringer er berømt for sin korrosionsbestandighed og bruges mest til fremstilling af ventiler, pumper og højtryksdampudstyr. Hvidt kobber er en kobber-nikkel-legering med gode mekaniske egenskaber og korrosionsbestandighed og bruges til fremstilling af præcisionsmaskiner. Berylliumbronze (berylliumholdig kobberlegering) har mekaniske egenskaber, der overstiger højkvalitetsstål og er meget udbredt til fremstilling af forskellige mekaniske dele, værktøj og radioudstyr. Kobberforbindelser er vigtige råvarer til pesticider, fungicider, pigmenter, galvaniske batterier, farvestoffer og katalysatorer. Iltfri kobber bruges i bølgeledere, vakuumrør og transistorkomponenter, glas- og metaltætninger, koaksialkabler og stabilisering af superledende magnetiske viklinger på grund af dets høje renhed og mangel på brintskørhedsproblemer. Hård kobber bruges til at fremstille kobberskinner, kontaktorer, forskellige typer ledere, radarkomponenter, kontakter og kontakter osv. Ovenstående to typer kobber behandlet med sølv bruges til at lave enheder, der kræver modstandsdygtighed over for blødgøring, såsom viklinger af transformere , generatorer og store synkrongeneratorer. Fosfordeoxideret kobber bruges hovedsageligt til fremstilling af rør til køleskabe og klimaanlæg, ensrettere, vandrør eller gasrør (når elektrisk og termisk ledningsevne, svejseydelse eller slaglodning er påkrævet). Fritskærende kobber bruges hovedsageligt til at fremstille produkter med gevind og andre svejsespidser, klemmer, terminaler og afbryderkomponenter.
