Nombre del elemento cobre. El cobre tiene un importante significado biológico

Los antiguos griegos llamaban a este elemento chalcos, en latín se llama cuprum (Cu) o aes, y los alquimistas medievales llamaban a este elemento químico nada más que Marte o Venus. La humanidad conoce desde hace mucho tiempo el cobre debido a que condiciones naturales se podía encontrar en forma de pepitas, a menudo de un tamaño bastante impresionante.

La fácil reducción de los carbonatos y óxidos de este elemento contribuyó al hecho de que, según muchos investigadores, nuestros ancestros aprendieron a reducirlo del mineral antes que todos los demás metales.

Al principio, las rocas de cobre simplemente se calentaban sobre un fuego abierto y luego se enfriaban bruscamente. Esto provocó su agrietamiento, lo que permitió restaurar el metal.

Habiendo dominado una tecnología tan simple, el hombre comenzó a desarrollarla gradualmente. La gente aprendió a soplar aire hacia el fuego usando fuelles y tuberías, luego se les ocurrió la idea de instalar paredes alrededor del fuego. Finalmente se construyó el primer horno de cuba.

Numerosas excavaciones arqueológicas han permitido establecer un hecho único: ¡los productos de cobre más simples ya existían en el décimo milenio antes de Cristo! Y el cobre comenzó a extraerse y utilizarse de forma más activa después de 8 a 10 mil años. Desde entonces, la humanidad utiliza este elemento químico, único en muchos aspectos (densidad, gravedad específica, características magnéticas, etc.), para sus necesidades.

Hoy en día, las pepitas de cobre son extremadamente raras. El cobre se extrae de diversas fuentes, entre las que se encuentran las siguientes:

• bornita (contiene cuprum hasta un 65%);
• brillo de cobre (también conocido como calcocina) con un contenido de cobre de hasta el 80%;
• pirita de cobre (en otras palabras, calcoperita), que contiene aproximadamente el 30% del elemento químico que nos interesa;
• covellita (contiene hasta un 64% de Cu).

El cuprum también se extrae de la malaquita, la cuprita, otros minerales oxidados y casi 20 minerales que lo contienen en cantidades variables.

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En su forma más simple, el elemento descrito es un metal de color rojo rosado, caracterizado por una alta ductilidad. El cuprum natural incluye dos nucleidos con una estructura estable.

El radio de un ion de cobre cargado positivamente tiene los siguientes valores:

• en indicador de coordinación 6 – hasta 0,091 nm;
• con indicador 2 – hasta 0,060 nm.

Y el átomo neutro del elemento se caracteriza por un radio de 0,128 nm y una afinidad electrónica de 1,8 eV. Durante la ionización secuencial, el átomo tiene valores de 7,726 a 82,7 eV.

El cuprum es un metal de transición, por lo que tiene estados de oxidación variables y un índice de electronegatividad bajo (1,9 unidades en la escala de Pauling). (coeficiente) es igual a 394 W/(m*K) en un rango de temperatura de 20 a 100 °C. Conductividad eléctrica del cobre ( indicador específico) es un máximo de 58, un mínimo de 55,5 MSm/m. Sólo la plata tiene un valor más alto; la conductividad eléctrica de otros metales, incluido el aluminio, es menor.

El cobre no puede desplazar el hidrógeno de los ácidos y el agua, ya que en la serie de potencial estándar está a la derecha del hidrógeno. El metal descrito se caracteriza por una red cúbica centrada en las caras con un tamaño de 0,36150 nm. El cobre hierve a una temperatura de 2657 grados, se funde a una temperatura de poco más de 1083 grados y su densidad es de 8,92 gramos / centímetro cúbico (a modo de comparación, la densidad del aluminio es 2,7).

Otro propiedades mecánicas cobre e importante indicadores fisicos:

• presión a 1628 °C – 1 mm Hg. Arte.;
• valor de expansión térmica (lineal) – 0,00000017 unidades;
• al estirar se consigue una resistencia a la tracción de 22 kgf/mm2;
• dureza del cobre – 35 kgf/mm2 (escala Brinell);
• gravedad específica – 8,94 g/cm3;
• módulo de elasticidad – 132000 Mn/m2;
• alargamiento (relativo) – 60%.

Las propiedades magnéticas del cobre son algo únicas. El elemento es completamente diamagnético, su susceptibilidad atómica magnética es de sólo 0,00000527 unidades. Las características magnéticas del cobre (así como todos sus parámetros físicos: peso, densidad, etc.) determinan la demanda del elemento para la fabricación de productos eléctricos. El aluminio tiene aproximadamente las mismas características, por lo que él y el metal descrito forman una "dulce pareja" que se utiliza para la producción de piezas conductoras, alambres y cables.

Es casi imposible cambiar muchas propiedades mecánicas del cobre (las mismas propiedades magnéticas, por ejemplo), pero la resistencia a la tracción del elemento en cuestión se puede mejorar mediante el endurecimiento en frío. En este caso, aproximadamente se duplicará (hasta 420-450 MN/m2).

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Cuprum en el sistema Mendeleev está incluido en el grupo de los metales nobles (IB), se encuentra en el cuarto período, tiene un número atómico de 29 y tiene tendencia a formar complejos. Características químicas El cobre no es menos importante que sus características magnéticas, mecánicas y físicas, ya sea su peso, densidad u otro valor. Por eso, hablaremos de ellos en detalle.

La actividad química del cuprum es baja. El cobre en una atmósfera seca cambia de manera insignificante (incluso se podría decir que casi no cambia). Pero con el aumento de la humedad y la presencia de ambiente dióxido de carbono Suele formarse una película verdosa en su superficie. Contiene CuCO3 y Cu(OH)2, así como varios compuestos de sulfuro de cobre. Estos últimos se forman debido al hecho de que casi siempre hay una cierta cantidad de sulfuro de hidrógeno y dióxido de azufre en el aire. Esta película verdosa se llama pátina. Protege el metal de la destrucción.

Si el cobre se calienta al aire, comenzarán procesos de oxidación en su superficie. A temperaturas de 375 a 1100 grados, se forman incrustaciones de dos capas como resultado de la oxidación, y a temperaturas de hasta 375 grados, se forma óxido de cobre. A temperaturas normales, suele observarse una combinación de Cu con cloro húmedo (el resultado de esta reacción es la aparición de cloruro).

El cobre también interactúa con bastante facilidad con otros elementos del grupo de los halógenos. Se enciende en vapor de azufre, nivel alto También tiene afinidad por el selenio. Pero el Cu no se combina con el carbono, el nitrógeno y el hidrógeno, ni siquiera a temperaturas elevadas. Cuando el óxido de cobre entra en contacto con el ácido sulfúrico (diluido) se obtiene sulfato de cobre y cobre puro con los ácidos yodhídrico y bromhídrico, se obtienen yoduro y bromuro de cobre, respectivamente;

Si el óxido se combina con uno u otro álcali, el resultado reacción química Aparecerá cuprato. Pero los agentes reductores más famosos (monóxido de carbono, amoníaco, metano y otros) pueden devolver el cuprum a un estado libre.

De interés práctico es la capacidad de este metal para reaccionar con sales de hierro (en forma de solución). En este caso se registra la reducción del hierro y la transición del Cu a solución. Esta reacción se utiliza para eliminar la capa de cobre depositada en productos decorativos.

En formas mono y divalentes, el cobre es capaz de crear compuestos complejos con un alto nivel de estabilidad. Estos compuestos incluyen mezclas de amoníaco (son de interés para las empresas industriales) y sales dobles.

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El principal campo de aplicación del aluminio y el cobre es conocido, quizás, por todos. Se utilizan para fabricar una variedad de cables, incluidos los cables de alimentación. Esto se ve facilitado por la baja resistencia del aluminio y el cuprum y sus capacidades magnéticas especiales. En los devanados de accionamientos eléctricos y en transformadores (potencia), se utilizan ampliamente cables de cobre, que se caracterizan por la pureza única del cobre, que es la materia prima para su producción. Si a estas materias primas puras se les añade sólo un 0,02 por ciento de aluminio, la conductividad eléctrica del producto disminuirá entre un 8 y un 10 por ciento.

El Cu, que tiene una alta densidad y resistencia, además de un peso reducido, se adapta perfectamente al mecanizado. Esto nos permite producir excelentes tubos de cobre, que demuestran sus altas características de rendimiento en sistemas de suministro de gas, calefacción y agua. En muchos países europeos Son las tuberías de cobre las que se utilizan en la gran mayoría de los casos para la disposición de redes de ingeniería internas de edificios residenciales y administrativos.

Hemos dicho mucho sobre la conductividad eléctrica del aluminio y el cobre. No nos olvidemos de la excelente conductividad térmica de este último. Esta característica permite utilizar cobre en las siguientes estructuras:

• en tuberías de calor;
• en refrigeradores de ordenadores personales;
• en sistemas de calefacción y sistemas de refrigeración de aire;
• en intercambiadores de calor y muchos otros dispositivos que eliminan el calor.

La densidad y el peso ligero de los materiales y aleaciones de cobre también han llevado a su uso generalizado en arquitectura.

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Está claro que la densidad del cobre, su peso y todo tipo de indicadores químicos y magnéticos, en general, son de poco interés para el ciudadano medio. Pero mucha gente quiere conocer las propiedades curativas del cobre.

Los antiguos indios utilizaban el cobre para tratar los ojos y diversas dolencias de la piel. Los antiguos griegos utilizaban placas de cobre para curar úlceras, hinchazones severas, hematomas y contusiones, así como enfermedades más graves (inflamación de las amígdalas, sordera congénita y adquirida). Y en Oriente, se utilizaba polvo de cobre rojo, disuelto en agua, para restaurar huesos rotos en piernas y brazos.

Los rusos conocían bien las propiedades curativas del cobre. Nuestros antepasados ​​utilizaron este metal único para curar el cólera, la epilepsia, la poliartritis y la radiculitis. Actualmente, para el tratamiento se suelen utilizar placas de cobre, que se aplican en puntos especiales del cuerpo humano. Las propiedades curativas del cobre en dicha terapia se manifiestan en lo siguiente:

• aumenta el potencial protector del cuerpo humano;
• las enfermedades infecciosas no son peligrosas para quienes son tratados con cobre;
• Hay una disminución del dolor y un alivio de la inflamación.

COBRE(lat. Cuprum), Cu (léase “cuprum”), elemento químico del grupo I tabla periódica Mendeleev, número atómico 29, masa atómica 63.546.

El cobre natural se compone de dos nucleidos estables, 63 Cu (69,09% en masa) y 65 Cu (30,91%). La configuración de las dos capas electrónicas externas de un átomo de cobre neutro es 3s 2 p 6 d 10 4s 1. Forma compuestos en los estados de oxidación +2 (valencia II) y +1 (valencia I), muy raramente presenta estados de oxidación +3 y +4.

En la tabla periódica de Mendeleev, el cobre se ubica en el cuarto período y pertenece al grupo IB, que incluye metales nobles como la plata (Ag) y el oro (Au).

El radio del átomo de cobre neutro es de 0,128 nm, el radio del ion Cu + es de 0,060 nm (número de coordinación 2) a 0,091 nm (número de coordinación 6), el ion Cu 2+ es de 0,071 nm (número de coordinación 2) a 0,087 nm (número de coordinación 6). Energías de ionización secuencial de un átomo de cobre 7,726; 20.291; 36,8; 58,9 y 82,7 eV. Afinidad electrónica 1,8 eV. Función de trabajo electrónico 4,36 eV. Según la escala de Pauling, la electronegatividad del cobre es 1,9; El cobre es uno de los metales de transición. El potencial del electrodo estándar de Cu/Cu 2+ es 0,339 V. En la serie de potenciales estándar, el cobre se encuentra a la derecha del hidrógeno (H) y no desplaza al hidrógeno del agua o de los ácidos.

La sustancia simple cobre es un hermoso metal dúctil de color rojo rosado.

Nombre: Nombre latino El cobre proviene del nombre de la isla de Chipre (Cuprus), donde en la antigüedad se extraía mina de cobre; No existe una explicación clara del origen de esta palabra en el idioma ruso.

Físico y Propiedades químicas: celda de cristal metal de cobre cúbico centrado en la cara, parámetro de red a = 0,36150 nm. Densidad 8,92 g/cm 3 , punto de fusión 1083,4°C, punto de ebullición 2567°C. Entre todos los demás metales, el cobre tiene una de las conductividades térmicas más altas y una de las resistencias eléctricas más bajas (a 20°C la resistividad es 1,68 x 10 3 Ohm m).

En una atmósfera seca, el cobre permanece prácticamente sin cambios. En aire húmedo, se forma una película verdosa de composición Cu(OH) 2 ·CuCO 3 sobre la superficie del cobre en presencia de dióxido de carbono. Dado que siempre hay trazas de dióxido de azufre y sulfuro de hidrógeno en el aire, la película superficial del cobre metálico suele contener compuestos de azufre de cobre. Esta película que aparece con el tiempo en los productos de cobre y sus aleaciones se llama pátina. La pátina protege el metal de una mayor destrucción. Para crear una “pátina de la antigüedad” en los objetos artísticos, se les aplica una capa de cobre, que luego se patina especialmente.

Cuando se calienta al aire, el cobre se empaña y eventualmente se vuelve negro debido a la formación de una capa de óxido en la superficie. Primero se forma óxido de Cu 2 O y luego óxido de CuO.

El óxido de cobre (I) Cu 2 O de color marrón rojizo, cuando se disuelve en ácidos bromo y yodhídrico, forma, respectivamente, bromuro de cobre (I) CuBr y yoduro de cobre (I) CuI. Cuando Cu 2 O reacciona con ácido sulfúrico diluido, aparecen cobre y sulfato de cobre:

Cu 2 O + H 2 SO 4 = Cu + CuSO 4 + H 2 O.

Cuando se calienta en aire u oxígeno, el Cu 2 O se oxida a CuO; cuando se calienta en una corriente de hidrógeno, se reduce a metal libre.

El óxido de cobre negro (II) CuO, como el Cu 2 O, no reacciona con el agua. Cuando el CuO reacciona con ácidos, se forman sales de cobre (II):

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O

Cuando el CuO se fusiona con álcalis, se forman cupratos, por ejemplo:

CuO + 2NaOH = Na 2 CuO 2 + H 2 O

Calentar Cu 2 O en una atmósfera inerte conduce a una reacción de desproporción:

Cu2O = CuO + Cu.

Agentes reductores como hidrógeno, metano, amoníaco, monóxido de carbono (II) y otros reducen el CuO a cobre libre, por ejemplo:

CuO + CO = Cu + CO 2.

Además de los óxidos de cobre Cu 2 O y CuO, también se obtuvo óxido de cobre rojo oscuro (III) Cu 2 O 3, que tiene fuertes propiedades oxidantes.

El cobre reacciona con los halógenos, por ejemplo, cuando se calienta, el cloro reacciona con el cobre para formar dicloruro de CuCl 2 de color marrón oscuro. También hay difluoruro de cobre CuF 2 y dibromuro de cobre CuBr 2, pero no hay diyoduro de cobre. Tanto CuCl 2 como CuBr 2 son altamente solubles en agua y los iones de cobre se hidratan y forman soluciones azules.

Cuando el CuCl 2 reacciona con el polvo metálico de cobre, se forma cloruro de cobre (I) CuCl, incoloro e insoluble en agua. Esta sal se disuelve fácilmente en ácido clorhídrico concentrado y se forman aniones complejos , 2 y [СuCl 4 ] 3, por ejemplo debido al proceso:

CuCl + HCl = H

Cuando el cobre se fusiona con azufre, se forma el sulfuro Cu 2 S insoluble en agua. El sulfuro de cobre (II) CuS precipita, por ejemplo, cuando se pasa sulfuro de hidrógeno a través de una solución de sal de cobre (II):

H 2 S + CuSO 4 = CuS + H 2 SO 4

El cobre no reacciona con hidrógeno, nitrógeno, grafito o silicio. Cuando se expone al hidrógeno, el cobre se vuelve quebradizo (la llamada “enfermedad del hidrógeno” del cobre) debido a la disolución del hidrógeno en el metal.

En presencia de agentes oxidantes, principalmente oxígeno, el cobre puede reaccionar con ácido clorhídrico y ácido sulfúrico diluido, pero no se libera hidrógeno:

2Cu + 4HCl + O2 = 2CuCl2 + 2H2O.

El cobre reacciona de forma bastante activa con el ácido nítrico en diversas concentraciones, lo que da como resultado la formación de nitrato de cobre (II) y la liberación de varios óxidos de nitrógeno. Por ejemplo, con ácido nítrico al 30% la reacción del cobre se produce de la siguiente manera:

3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.

El cobre reacciona con ácido sulfúrico concentrado bajo fuerte calentamiento:

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

De importancia práctica es la capacidad del cobre para reaccionar con soluciones de sales de hierro (III), disolviéndose el cobre y reduciéndose el hierro (III) a hierro (II):

2FeCl 3 + Cu = CuCl 2 + 2FeCl 2

Este proceso de grabado de cobre con cloruro de hierro (III) se utiliza, en particular, si es necesario eliminar una capa de cobre depositada sobre el plástico en determinados lugares.

Los iones de cobre Cu 2+ forman fácilmente complejos con amoníaco, por ejemplo, la composición 2+. Cuando el acetileno C 2 H 2 pasa a través de soluciones de amoníaco de sales de cobre, precipita carburo de cobre (más precisamente, acetilenuro) CuC 2.

El hidróxido de cobre Cu(OH) 2 se caracteriza por un predominio de propiedades básicas. Reacciona con ácidos para formar sal y agua, por ejemplo:

Cu(OH) 2 + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O.

Pero el Cu(OH) 2 también reacciona con soluciones concentradas de álcalis y se forman los cupratos correspondientes, por ejemplo:

Cu(OH) 2 + 2NaOH = Na 2

Si se coloca celulosa en una solución de cobre y amoníaco obtenida disolviendo Cu(OH) 2 o sulfato de cobre básico en amoníaco, entonces la celulosa se disuelve y se forma una solución de complejo de celulosa de cobre y amonio. A partir de esta solución es posible producir fibras de cobre y amoníaco, que se utilizan en la producción de prendas de punto y diversos tejidos.

Encontrar en la naturaleza: en la corteza terrestre el contenido de cobre es aproximadamente del 5,10 3% en masa. El cobre rara vez se encuentra en su forma nativa (la pepita más grande, de 420 toneladas, se encontró en América del Norte). De los minerales, los más difundidos son los minerales de sulfuro: calcopirita o pirita de cobre, CuFeS 2 (30% cobre), covellita CuS (64,4% cobre), calcocita o lustre de cobre, Cu 2 S (79,8% cobre), bornita Cu 5 FeS 4 (52-65 % cobre). También hay muchos minerales de óxido de cobre, por ejemplo: cuprita Cu 2 O (81,8% cobre), malaquita CuCO 3 ·Cu(OH) 2 (57,4% cobre) y otros. Se conocen 170 minerales que contienen cobre, de los cuales 17 se utilizan a escala industrial.

Hay muchos minerales de cobre diferentes, pero ricos depósitos en globo Además, durante muchos cientos de años se han extraído pocos minerales de cobre, por lo que algunos depósitos están completamente agotados. A menudo, la fuente de cobre son minerales polimetálicos que, además de cobre, contienen hierro (Fe), zinc (Zn), plomo (Pb) y otros metales. Como impurezas, los minerales de cobre suelen contener oligoelementos (cadmio, selenio, telurio, galio, germanio y otros), además de plata y, a veces, oro. Para el desarrollo industrial se utilizan minerales en los que el contenido de cobre es ligeramente superior al 1% en peso, o incluso menos. El agua de mar contiene aproximadamente 1·10 8% de cobre.

Recibo: La producción industrial de cobre es un proceso complejo de varias etapas. El mineral extraído se tritura y generalmente se utiliza el beneficio por flotación para separar la roca estéril. El concentrado resultante (contiene entre 18 y 45 % de cobre en peso) se cuece en un alto horno de aire. Como resultado de la cocción, se forma ceniza, una sustancia sólida que contiene, además de cobre, también impurezas de otros metales. La ceniza se funde en hornos de reverbero o en hornos eléctricos. Después de esta fundición, además de la escoria, se forma la denominada mata, en la que el contenido de cobre alcanza hasta el 40-50%. A continuación, se convierte la mata; se sopla aire comprimido enriquecido con oxígeno a través de la mata fundida. A la mata se le añade fundente de cuarzo (arena de SiO 2). Durante el proceso de conversión, el sulfuro de hierro FeS contenido en la mata como impureza indeseable pasa a la escoria y se libera en forma de dióxido de azufre SO 2:

2FeS + 3O 2 + 2SiO 2 = 2FeSiO 3 + 2SO 2

Al mismo tiempo, se oxida el sulfuro de cobre (I) Cu 2 S:

2Cu 2 S + 3O 2 = 2Cu 2 O + 2SO 2

2Cu 2 O + Cu 2 S = 6Cu + SO 2

Como resultado, aparece el llamado cobre ampolla, en el que el contenido de cobre en sí ya es del 98,5 al 99,3% en peso. A continuación, el cobre ampollado se refina. El refinado en la primera etapa es el fuego, consiste en fundir cobre ampolla y hacer pasar oxígeno a través de la masa fundida. Las impurezas de los metales más activos contenidos en el cobre ampolla reaccionan activamente con el oxígeno y se convierten en escoria de óxido. En la etapa final, el cobre se somete a un refinado electroquímico en una solución de ácido sulfúrico, donde el cobre ampollado actúa como ánodo y el cobre purificado se separa en el cátodo. Durante dicha purificación, las impurezas de los metales menos activos presentes en el cobre ampollado precipitan en forma de lodo, y las impurezas de los metales más activos permanecen en el electrolito. La pureza del cobre refinado (cátodo) alcanza el 99,9% o más.

Solicitud: Se cree que el cobre es el primer metal que el hombre aprendió a procesar y utilizar para sus necesidades. Los artefactos de cobre encontrados en el curso superior del río Tigris se remontan al décimo milenio antes de Cristo. Posteriormente, el uso generalizado de aleaciones de cobre determinó la cultura material de la Edad del Bronce (finales del IV y principios del I milenio antes de Cristo) y posteriormente acompañó el desarrollo de la civilización en todas las etapas. El cobre y sus materiales se utilizaban para fabricar platos, utensilios, joyas y diversos artículos artísticos. El papel del bronce fue especialmente importante.

Desde el siglo XX, el principal uso del cobre se debe a su alta conductividad eléctrica. Más de la mitad del cobre extraído se utiliza en ingeniería eléctrica para la fabricación de diversos alambres, cables y piezas conductoras de equipos eléctricos. Debido a su alta conductividad térmica, el cobre es un material indispensable para diversos intercambiadores de calor y equipos de refrigeración. El cobre se utiliza ampliamente en la galvanoplastia: para aplicar recubrimientos de cobre, para producir productos de paredes delgadas y formas complejas, para hacer clichés en la impresión, etc.

De gran importancia son las aleaciones de cobre, latón (el aditivo principal es zinc (Zn)), bronce (aleaciones con diversos elementos, principalmente metales estaño (Sn), aluminio (Al), berilio (Be), plomo (Pb), cadmio (Cd). ) y otros, excepto zinc (Zn) y níquel (Ni)) y aleaciones de cobre-níquel, incluidos el cuproníquel y la alpaca. Dependiendo de la marca (composición), las aleaciones se utilizan en los más diversos campos de la tecnología como materiales estructurales, antidistorsión y resistentes a la corrosión, así como materiales con una conductividad eléctrica y térmica determinada, las llamadas aleaciones de monedas (cobre). con aluminio (Al) y cobre con níquel (Ni)) se utilizan para acuñar monedas de “cobre” y “plata”; pero el cobre forma parte tanto de las monedas de plata como de las de oro.

Papel biológico: El cobre está presente en todos los organismos y es uno de los microelementos necesarios para su normal desarrollo (ver Elementos biogénicos). En plantas y animales, el contenido de cobre varía del 10 15 al 10 3%. El tejido muscular humano contiene 1,10 3% de cobre, el tejido óseo (1-26)·10 4% y en la sangre hay 1,01 mg/l de cobre. En total, el cuerpo de una persona promedio (peso corporal 70 kg) contiene 72 mg de cobre. El papel principal del cobre en los tejidos vegetales y animales es la participación en la catálisis enzimática. El cobre sirve como activador de una serie de reacciones y forma parte de las enzimas que contienen cobre, principalmente oxidasas que catalizan reacciones de oxidación biológica. La proteína plastocianina que contiene cobre participa en el proceso de fotosíntesis. Otra proteína que contiene cobre, la hemocianina, funciona como hemoglobina en algunos invertebrados. Dado que el cobre es tóxico, se encuentra ligado en el cuerpo del animal. Una parte importante es parte de la proteína ceruloplasmina formada en el hígado, que circula en el torrente sanguíneo y entrega cobre a los sitios de síntesis de otras proteínas que contienen cobre. La ceruloplasmina también tiene actividad catalítica y participa en reacciones de oxidación. El cobre es necesario para diversas funciones corporales: respiración, hematopoyesis (estimula la absorción de hierro y la síntesis de hemoglobina), metabolismo de carbohidratos y minerales. La falta de cobre provoca enfermedades en plantas, animales y humanos. Con las comidas, una persona recibe entre 0,5 y 6 mg de cobre al día.

Propiedades químicas del cobre.

El cobre (Cu) pertenece a los elementos d y se encuentra en el grupo IB de la tabla periódica de D.I. La configuración electrónica del átomo de cobre en el estado fundamental se escribe como 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 en lugar de la fórmula esperada 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 4s 2. En otras palabras, en el caso del átomo de cobre se observa el llamado “salto electrónico” desde el subnivel 4s al subnivel 3d. Para el cobre, además de cero, son posibles los estados de oxidación +1 y +2. El estado de oxidación +1 es propenso a desproporcionarse y es estable solo en compuestos insolubles como CuI, CuCl, Cu 2 O, etc., así como en compuestos complejos, por ejemplo, Cl y OH. Los compuestos de cobre en estado de oxidación +1 no tienen un color específico. Así, el óxido de cobre (I), dependiendo del tamaño de los cristales, puede ser de color rojo oscuro (cristales grandes) y amarillo (cristales pequeños), CuCl y CuI son blancos y Cu 2 S es negro y azul. El estado de oxidación del cobre igual a +2 es químicamente más estable. Las sales que contienen cobre en este estado de oxidación son de color azul y azul verdoso.

El cobre es un metal muy blando, maleable y dúctil con alta conductividad eléctrica y térmica. El color del cobre metálico es rojo rosado. El cobre se encuentra en la serie de actividad de los metales a la derecha del hidrógeno, es decir. Pertenece a metales poco activos.

con oxigeno

En condiciones normales, el cobre no interactúa con el oxígeno. Se requiere calor para que se produzca la reacción entre ellos. Dependiendo del exceso o deficiencia de oxígeno y de las condiciones de temperatura, se pueden formar óxido de cobre (II) y óxido de cobre (I):

con azufre

La reacción del azufre con el cobre, dependiendo de las condiciones, puede conducir a la formación tanto de sulfuro de cobre (I) como de sulfuro de cobre (II). Cuando una mezcla de Cu y S en polvo se calienta a una temperatura de 300-400 o C, se forma sulfuro de cobre (I):

Si falta azufre y la reacción se realiza a temperaturas superiores a 400 o C, se forma sulfuro de cobre (II). Sin embargo, más de una manera sencilla La obtención de sulfuro de cobre (II) a partir de sustancias simples es la interacción del cobre con azufre disuelto en disulfuro de carbono:

Esta reacción ocurre a temperatura ambiente.

con halógenos

El cobre reacciona con flúor, cloro y bromo, formando haluros con formula general CuHal 2, donde Hal es F, Cl o Br:

Cu + Br2 = CuBr2

En el caso del yodo, el agente oxidante más débil entre los halógenos, el yoduro de cobre (I), se forma:

El cobre no interactúa con el hidrógeno, el nitrógeno, el carbono y el silicio.

con ácidos no oxidantes

Casi todos los ácidos son ácidos no oxidantes, excepto el ácido sulfúrico concentrado y el ácido nítrico de cualquier concentración. Dado que los ácidos no oxidantes sólo pueden oxidar metales en la serie de actividad hasta el hidrógeno; esto significa que el cobre no reacciona con dichos ácidos.

con ácidos oxidantes

- ácido sulfúrico concentrado

El cobre reacciona con el ácido sulfúrico concentrado tanto cuando se calienta como a temperatura ambiente. Cuando se calienta, la reacción procede según la ecuación:

Dado que el cobre no es un agente reductor fuerte, el azufre se reduce en esta reacción solo al estado de oxidación +4 (en SO 2).

- con ácido nítrico diluido

La reacción del cobre con HNO 3 diluido conduce a la formación de nitrato de cobre (II) y monóxido de nitrógeno:

3Cu + 8HNO 3 (diluido) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

- con ácido nítrico concentrado

El HNO 3 concentrado reacciona fácilmente con el cobre en condiciones normales. La diferencia entre la reacción del cobre con ácido nítrico concentrado y la reacción con ácido nítrico diluido radica en el producto de la reducción del nitrógeno. En el caso del HNO 3 concentrado, el nitrógeno se reduce en menor medida: en lugar de óxido nítrico (II), se forma óxido nítrico (IV), lo que se debe a una mayor competencia entre las moléculas de ácido nítrico en el ácido concentrado por los electrones del reductor. agente (Cu):

Cu + 4HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

con óxidos no metálicos

El cobre reacciona con algunos óxidos no metálicos. Por ejemplo, con óxidos como NO 2, NO, N 2 O, el cobre se oxida a óxido de cobre (II) y el nitrógeno se reduce al estado de oxidación 0, es decir. Se forma una sustancia simple N 2:

En el caso del dióxido de azufre, en lugar de sustancia simple Se forma sulfuro de (azufre) cobre (I). Esto se debe al hecho de que el cobre y el azufre, a diferencia del nitrógeno, reaccionan:

con óxidos metálicos

Cuando se sinteriza cobre metálico con óxido de cobre (II) a una temperatura de 1000-2000 o C, se puede obtener óxido de cobre (I):

Además, el cobre metálico puede reducir el óxido de hierro (III) a óxido de hierro (II) tras la calcinación:

con sales metálicas

El cobre desplaza los metales menos activos (a su derecha en la serie de actividad) de las soluciones de sus sales:

Cu + 2AgNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2Ag↓

También tiene lugar una reacción interesante en la que el cobre se disuelve en la sal de un metal más activo: el hierro en el estado de oxidación +3. Sin embargo, no hay contradicciones, porque El cobre no desplaza al hierro de su sal, solo lo reduce del estado de oxidación +3 al estado de oxidación +2:

Fe 2 (SO 4) 3 + Cu = CuSO 4 + 2FeSO 4

Cu + 2FeCl 3 = CuCl 2 + 2FeCl 2

Esta última reacción se utiliza en la producción de microcircuitos en la etapa de grabado de placas de circuito de cobre.

Corrosión del cobre

El cobre se corroe con el tiempo cuando entra en contacto con la humedad, el dióxido de carbono y el oxígeno atmosférico:

2Cu + H 2 O + CO 2 + O 2 = (CuOH) 2 CO 3

Como resultado de esta reacción, los productos de cobre se cubren con una capa suelta de color azul verdoso de hidroxicarbonato de cobre (II).

Propiedades químicas del zinc.

El zinc Zn se encuentra en el grupo IIB del período IV. La configuración electrónica de los orbitales de valencia de los átomos de un elemento químico en el estado fundamental es 3d 10 4s 2. Para el zinc sólo es posible un único estado de oxidación, igual a +2. El óxido de zinc ZnO y el hidróxido de zinc Zn(OH) 2 tienen propiedades anfóteras pronunciadas.

El zinc se empaña cuando se almacena al aire y se cubre con una fina capa de óxido de ZnO. La oxidación se produce especialmente fácilmente con alta humedad y en presencia de dióxido de carbono debido a la reacción:

2Zn + H 2 O + O 2 + CO 2 → Zn 2 (OH) 2 CO 3

El vapor de zinc arde en el aire, y una fina tira de zinc, después de ser incandescente en la llama de un quemador, arde con una llama verdosa:

Cuando se calienta, el zinc metálico también interactúa con halógenos, azufre y fósforo:

El zinc no reacciona directamente con hidrógeno, nitrógeno, carbono, silicio y boro.

El zinc reacciona con ácidos no oxidantes para liberar hidrógeno:

Zn + H 2 SO 4 (20%) → ZnSO 4 + H 2

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

El zinc técnico es especialmente soluble en ácidos, ya que contiene impurezas de otros metales menos activos, en particular cadmio y cobre. El zinc de alta pureza es resistente a los ácidos por determinadas razones. Para acelerar la reacción, se pone en contacto una muestra de zinc de alta pureza con cobre o se añade un poco de sal de cobre a la solución ácida.

A una temperatura de 800-900 o C (calor rojo), el zinc metálico, al estar en estado fundido, interactúa con el vapor de agua sobrecalentado, liberando hidrógeno:

Zn + H2O = ZnO + H2

El zinc también reacciona con ácidos oxidantes: sulfúrico concentrado y nítrico.

El zinc como metal activo puede formar dióxido de azufre, azufre elemental e incluso sulfuro de hidrógeno con ácido sulfúrico concentrado.

Zn + 2H 2 SO 4 = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

La composición de los productos de reducción del ácido nítrico está determinada por la concentración de la solución:

Zn + 4HNO 3 (conc.) = Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

3Zn + 8HNO 3 (40%) = 3Zn(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

4Zn +10HNO3 (20%) = 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O

5Zn + 12HNO 3 (6%) = 5Zn(NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O

4Zn + 10HNO3 (0,5%) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

La dirección del proceso también está influenciada por la temperatura, la cantidad de ácido, la pureza del metal y el tiempo de reacción.

El zinc reacciona con soluciones alcalinas para formar tetrahidroxicinatos e hidrógeno:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2

Zn + Ba(OH)2 + 2H2O = Ba + H2

Cuando se fusiona con álcalis anhidros, se forma zinc. zincados e hidrógeno:

En un ambiente altamente alcalino, el zinc es un agente reductor extremadamente fuerte, capaz de reducir el nitrógeno de los nitratos y nitritos a amoníaco:

4Zn + NaNO 3 + 7NaOH + 6H 2 O → 4Na 2 + NH 3

Debido a la complejación, el zinc se disuelve lentamente en una solución de amoníaco, reduciendo el hidrógeno:

Zn + 4NH 3 H 2 O → (OH) 2 + H 2 + 2H 2 O

El zinc también reduce los metales menos activos (a su derecha en la serie de actividades) de las soluciones acuosas de sus sales:

Zn + CuCl 2 = Cu + ZnCl 2

Zn + FeSO 4 = Fe + ZnSO 4

Propiedades químicas del cromo.

El cromo es un elemento del grupo VIB de la tabla periódica. La configuración electrónica del átomo de cromo se escribe como 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1, es decir En el caso del cromo, así como en el caso del átomo de cobre, se observa la llamada “fuga de electrones”.

Los estados de oxidación del cromo que se presentan más comúnmente son +2, +3 y +6. Deben recordarse, y en el marco del programa de Examen Estatal Unificado de Química, se puede suponer que el cromo no tiene otros estados de oxidación.

En condiciones normales, el cromo es resistente a la corrosión tanto en el aire como en el agua.

Interacción con no metales.

con oxigeno

Calentado a una temperatura de más de 600 o C, el metal de cromo en polvo se quema en oxígeno puro formando óxido de cromo (III):

4Cr + 3O2 = oh t=> 2Cr2O3

con halógenos

El cromo reacciona con el cloro y el flúor a temperaturas más bajas que con el oxígeno (250 y 300 o C, respectivamente):

2Cr + 3F 2 = oh t=> 2CrF3

2Cr + 3Cl2 = oh t=> 2CrCl3

El cromo reacciona con el bromo a una temperatura al rojo vivo (850-900 o C):

2Cr + 3Br2 = oh t=> 2CrBr3

con nitrógeno

El cromo metálico interactúa con el nitrógeno a temperaturas superiores a 1000 o C:

2Cr + norte 2 = oht=> 2CrN

con azufre

Con azufre, el cromo puede formar tanto sulfuro de cromo (II) como sulfuro de cromo (III), lo que depende de las proporciones de azufre y cromo:

Cr+S= o t=>CRS

2Cr + 3S = o t=> Cr 2 S 3

El cromo no reacciona con el hidrógeno.

Interacción con sustancias complejas.

Interacción con el agua

El cromo es un metal de actividad media (ubicado en la serie de actividad de los metales entre el aluminio y el hidrógeno). Esto significa que la reacción tiene lugar entre cromo al rojo vivo y vapor de agua sobrecalentado:

2Cr + 3H2O = o t=> Cr2O3 + 3H2

Interacción con ácidos

El cromo en condiciones normales es pasivado por ácidos sulfúrico y nítrico concentrados, sin embargo, se disuelve en ellos al hervir, mientras se oxida al estado de oxidación +3:

Cr + 6HNO 3(conc.) = a=> Cr(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

2Cr + 6H 2 SO 4 (conc) = a=> Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

En el caso del ácido nítrico diluido, el principal producto de la reducción del nitrógeno es la sustancia simple N 2:

10Cr + 36HNO3(dil) = 10Cr(NO3)3 + 3N2 + 18H2O

El cromo se encuentra en la serie de actividad a la izquierda del hidrógeno, lo que significa que es capaz de liberar H2 de soluciones de ácidos no oxidantes. Durante tales reacciones, en ausencia de acceso al oxígeno atmosférico, se forman sales de cromo (II):

Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2

Cr + H 2 SO 4 (diluido) = CrSO 4 + H 2

Cuando la reacción se lleva a cabo al aire libre, el oxígeno contenido en el aire oxida instantáneamente el cromo divalente al estado de oxidación +3. En este caso, por ejemplo, la ecuación con ácido clorhídrico tomará la forma:

4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O

Cuando el cromo metálico se fusiona con agentes oxidantes fuertes en presencia de álcalis, el cromo se oxida al estado de oxidación +6, formando cromatos:

Propiedades químicas del hierro.

Hierro Fe, elemento químico ubicado en el grupo VIIIB y que tiene el número de serie 26 en la tabla periódica. La distribución de electrones en el átomo de hierro es la siguiente: 26 Fe1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2, es decir, el hierro pertenece a los elementos d, ya que en su caso el subnivel d está lleno. Se caracteriza principalmente por dos estados de oxidación +2 y +3. El óxido de FeO y el hidróxido de Fe(OH)2 tienen propiedades básicas predominantes, mientras que el óxido de Fe2O3 y el hidróxido de Fe(OH)3 tienen propiedades notablemente anfóteras. Por lo tanto, el óxido y el hidróxido de hierro (III) se disuelven hasta cierto punto cuando se hierven en soluciones concentradas de álcalis y también reaccionan con álcalis anhidros durante la fusión. Cabe señalar que el estado de oxidación del hierro +2 es muy inestable y pasa fácilmente al estado de oxidación +3. También se conocen compuestos de hierro en un raro estado de oxidación +6 - ferratos, sales del inexistente "ácido de hierro" H 2 FeO 4. Estos compuestos son relativamente estables sólo en estado sólido o en soluciones fuertemente alcalinas. Si la alcalinidad del medio ambiente es insuficiente, los ferratos oxidan rápidamente incluso el agua y liberan oxígeno.

Interacción con sustancias simples.

con oxigeno

Cuando se quema en oxígeno puro, el hierro forma el llamado hierro escala, que tiene la fórmula Fe 3 O 4 y en realidad representa un óxido mixto, cuya composición se puede representar convencionalmente mediante la fórmula FeO∙Fe 2 O 3. La reacción de combustión del hierro tiene la forma:

3Fe + 2O 2 = a=> Fe3O4

Con azufre

Cuando se calienta, el hierro reacciona con el azufre para formar sulfuro ferroso:

Fe + S = a=>FeS

O con exceso de azufre disulfuro de hierro:

Fe + 2S = a=>FeS2

Con halógenos

El hierro metálico es oxidado por todos los halógenos excepto el yodo al estado de oxidación +3, formando haluros de hierro (lll):

2Fe + 3F2 = a=> 2FeF 3 – fluoruro de hierro (lll)

2Fe + 3Cl2 = a=> 2FeCl 3 – cloruro férrico (lll)

El yodo, como agente oxidante más débil entre los halógenos, oxida el hierro solo al estado de oxidación +2:

Fe + Yo 2 = a=> FeI 2 – yoduro de hierro (ll)

Cabe señalar que los compuestos de hierro férrico oxidan fácilmente los iones yoduro a solución acuosa para liberar yodo I 2 mientras se reduce al estado de oxidación +2. Ejemplos de reacciones similares del banco FIPI:

2FeCl 3 + 2KI = 2FeCl 2 + Yo 2 + 2KCl

2Fe(OH)3 + 6HI = 2FeI 2 + I 2 + 6H 2 O

Fe 2 O 3 + 6HI = 2FeI 2 + Yo 2 + 3H 2 O

Con hidrógeno

El hierro no reacciona con el hidrógeno (solo los metales reaccionan con el hidrógeno). Metales alcalinos y alcalinotérreo):

Interacción con sustancias complejas.

Interacción con ácidos

Con ácidos no oxidantes

Dado que el hierro se encuentra en la serie de actividad a la izquierda del hidrógeno, esto significa que es capaz de desplazar el hidrógeno de los ácidos no oxidantes (casi todos los ácidos excepto H 2 SO 4 (conc.) y HNO 3 de cualquier concentración):

Fe + H 2 SO 4 (diluido) = FeSO 4 + H 2

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2

Debes prestar atención a este truco en Asignaciones del examen estatal unificado, como pregunta sobre el tema en qué grado de oxidación se oxidará el hierro cuando se expone a ácido clorhídrico diluido y concentrado. La respuesta correcta es hasta +2 en ambos casos.

La trampa aquí radica en la expectativa intuitiva de una oxidación más profunda del hierro (hasta d.o. +3) en el caso de su interacción con ácido clorhídrico concentrado.

Interacción con ácidos oxidantes.

En condiciones normales, el hierro no reacciona con los ácidos sulfúrico y nítrico concentrados debido a la pasivación. Sin embargo, reacciona con ellos cuando se hierve:

2Fe + 6H 2 SO 4 = o t=> Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Fe + 6HNO3 = o t=> Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

Tenga en cuenta que diluido ácido sulfúrico Oxida el hierro a un estado de oxidación de +2 y se concentra a +3.

Corrosión (oxidación) del hierro.

En aire húmedo, el hierro se oxida muy rápidamente:

4Fe + 6H 2 O + 3O 2 = 4Fe(OH) 3

El hierro no reacciona con el agua en ausencia de oxígeno, ni en condiciones normales ni cuando se hierve. La reacción con el agua ocurre sólo a temperaturas superiores al rojo vivo (>800 o C). aquellos..

La mayoría de sectores industriales utilizan un metal como el cobre. Debido a su alta conductividad eléctrica, ningún campo de la ingeniería eléctrica puede prescindir de este material. Produce conductores con excelentes características de rendimiento. Además de estas características, el cobre presenta ductilidad y refractariedad, resistencia a la corrosión y ambientes agresivos. Y hoy veremos el metal desde todos los lados: indicaremos el precio de 1 kg de chatarra de cobre, les informaremos sobre su uso y producción.

Concepto y características

El cobre es un elemento químico que pertenece al primer grupo de la tabla periódica de Mendeleev. Este metal dúctil tiene un color rosa dorado y es uno de los tres metales con un color distinto. Desde la antigüedad, el hombre lo ha utilizado activamente en muchas áreas de la industria.

La característica principal del metal es su alta conductividad eléctrica y térmica. En comparación con otros metales, la conductividad corriente eléctrica a través del cobre es 1,7 veces mayor que el del aluminio y casi 6 veces mayor que el del hierro.

El cobre tiene un número. características distintivas antes que otros metales:

1. El plastico. El cobre es un metal blando y dúctil. Si se tiene en cuenta el alambre de cobre, se dobla fácilmente, adopta cualquier posición y no se deforma. Basta presionar un poco el propio metal para comprobar esta característica.
2. Resistencia a la corrosión. Este material fotosensible es altamente resistente a la corrosión. Si el cobre se deja durante mucho tiempo en un ambiente húmedo, comenzará a aparecer una película verde en su superficie, que protege el metal de los efectos negativos de la humedad.
3. Respuesta al aumento de temperatura.. Puedes distinguir el cobre de otros metales calentándolo. En el proceso, el cobre comenzará a perder su color y luego se volverá más oscuro. Como resultado, cuando el metal se calienta, se volverá negro.

Gracias a estas características, es posible distinguir este material de otros metales.

El siguiente vídeo le informará sobre las propiedades beneficiosas del cobre:

Ventajas y desventajas

Las ventajas de este metal son:

• Alta conductividad térmica;
• Resistente a la corrosión;
• Bastante alta resistencia;
• Alta plasticidad, que se mantiene hasta una temperatura de -269 grados;
• Buena conductividad eléctrica;
• Posibilidad de aleación con varios componentes adicionales.

Lea a continuación sobre las características, propiedades físicas y químicas de la sustancia metálica cobre y sus aleaciones.

Propiedades y características

El cobre, como metal poco activo, no interactúa con agua, sales, álcalis o ácido sulfúrico débil, pero está sujeto a disolución en ácido sulfúrico y nítrico concentrado.

Propiedades físicas del metal:

• El punto de fusión del cobre es 1084°C;
• El punto de ebullición del cobre es 2560°C;
• Densidad 8890 kg/m³;
• Conductividad eléctrica 58 MOhm/m;
• Conductividad térmica 390 m*K.

Propiedades mecánicas:

• La resistencia a la tracción en estado deformado es de 350 a 450 MPa, en estado recocido, de 220 a 250 MPa;
• El estrechamiento relativo en el estado deformado es del 40-60%, en el estado recocido – del 70-80%;
• El alargamiento relativo en estado deformado es 5-6 δ ψ%, en estado recocido – 45-50 δ ψ%;
• La dureza en estado deformado es 90-110 HB, en estado recocido - 35-55 HB.

A temperaturas inferiores a 0°C este material tiene mayor resistencia y ductilidad que a +20°C.

Estructura y compuesto

El cobre, que tiene un alto coeficiente de conductividad eléctrica, tiene el menor contenido de impurezas. Su participación en la composición puede ser del 0,1%. Para aumentar la resistencia del cobre, se le añaden diversas impurezas: antimonio, etc. Dependiendo de su composición y del grado de contenido de cobre puro, se distinguen varios grados.

El tipo estructural de cobre también puede incluir cristales de plata, calcio, aluminio, oro y otros componentes. Todos ellos se caracterizan por su relativa suavidad y plasticidad. La partícula de cobre en sí tiene una forma cúbica, cuyos átomos están ubicados en los vértices de la celda F. Cada célula consta de 4 átomos.

Para saber dónde conseguir cobre, mire este vídeo:

producción de materiales

En condiciones naturales, este metal se encuentra en minerales nativos de cobre y sulfuro. En la producción de cobre se utilizan ampliamente los minerales llamados “brillo de cobre” y “pirita de cobre”, que contienen hasta un 2% del componente requerido.

La mayor parte (hasta el 90%) del metal primario se obtiene mediante el método pirometalúrgico, que incluye muchas etapas: proceso de beneficio, tostación, fundición, procesamiento en un convertidor y refinación. La parte restante se obtiene por el método hidrometalúrgico, que consiste en lixiviarlo con ácido sulfúrico diluido.

Áreas de uso

en las siguientes áreas:

• Industria electrica, que consiste principalmente en la producción de cables eléctricos. Para estos fines, el cobre debe ser lo más puro posible, sin impurezas extrañas.
• Hacer productos de filigrana. El alambre de cobre en estado recocido se caracteriza por una alta ductilidad y resistencia. Por eso se utiliza activamente en la producción de diversos cordones, adornos y otros diseños.
• Derretir cátodo de cobre en alambre. Una amplia variedad de productos de cobre se funden en lingotes, que son ideales para su posterior laminación.

El cobre se utiliza activamente en la mayoría varios campos industria. Puede formar parte no solo de cables, sino también de armas e incluso joyas. Sus propiedades y su amplio ámbito de aplicación han influido favorablemente en su popularidad.

El siguiente vídeo explica cómo el cobre puede cambiar sus propiedades:

Los grados de cobre están ampliamente representados en diversas industrias: este metal no ferroso, debido a sus características únicas, es uno de los más comunes. Todos los grados de este metal se distinguen por su alta ductilidad y resistencia a la corrosión cuando se utilizan en diversos entornos, con excepción del amoníaco y los gases de dióxido de azufre.

La industria moderna produce piezas brutas de cobre en forma de láminas, tubos, alambres, varillas y barras. Hay cobre libre de oxígeno (M0) y desoxidado (M1), cuyos productos se utilizan ampliamente en las industrias eléctrica, electrónica y de electrovacío. Las marcas sin oxígeno contienen O2 en un 0,001%, en las desoxidadas, un 0,01%.

Hoy en día existen bastantes grados que se clasifican según la pureza del contenido del metal base: M00, M0, M1, M2 y M3. También son habituales las marcas M1p, M2p y M3p, que se caracterizan por un contenido de oxígeno del 0,01% y fósforo del 0,04%. Por ejemplo, los grados M1, M2 y M3 contienen oxígeno en el rango de 0,05 a 0,08%.

Grado de cobre	M00	M0	m0b	M1	M1r	M2	m2r	M3	M3r	M4
Contenido de cobre,%	99,99	99,95	99,97	99,90	99,90	99,70	99,70	99,50	99,50	99,00

Impurezas en aleaciones de cobre.

Formar soluciones sólidas con cobre.

Estas impurezas incluyen aluminio, antimonio, níquel, hierro, estaño, zinc, etc. Estos aditivos reducen significativamente la conductividad eléctrica y térmica. Los grados que se utilizan principalmente para la producción de elementos conductores incluyen M0 y M1. Si la aleación de cobre contiene antimonio, su tratamiento a presión en caliente resulta considerablemente más difícil.

Impurezas que no se disuelven en cobre.

Estos incluyen plomo, bismuto, etc. Aunque no afectan la conductividad eléctrica del metal base, estas impurezas dificultan el procesamiento mediante presión.

Impurezas que forman compuestos químicos frágiles con el cobre.

Este grupo incluye azufre y oxígeno, que reducen la conductividad eléctrica y la resistencia del metal base. El contenido en azufre de la aleación de cobre facilita enormemente su maquinabilidad por corte.

Normas para aleaciones de cobre

Las normas estatales estipulan las reglas para marcar el cobre y sus aleaciones, cuya designación corresponde a una determinada estructura.

El hecho de que este sea uno de los grados de cobre se indica con la letra "M" en su designación. Después de la letra inicial en el marcado del cobre y sus aleaciones hay números (del 0 al 3), que indican convencionalmente fracción de masa metal base en su composición (por ejemplo, cobre M3). Los números van seguidos de letras mayúsculas, mediante el cual se puede determinar cómo se obtuvo un determinado grado de cobre. Se distinguen los siguientes métodos tecnológicos:

• cátodo (k);
• método de desoxidación, que supone un bajo contenido de fósforo residual (p);
• método de desoxidación, que supone un alto contenido de fósforo residual (f);
• sin el uso de desoxidantes - sin oxígeno (b).

Ejemplos de marcas para dichas marcas pueden verse así: M2p, M1b.

En diversas industrias se utilizan activamente varios grados de cobre, que se distinguen por características únicas.

• M0: este grado se utiliza para la producción de elementos conductores y para añadir aleaciones de alta pureza.
• M1: este grado también se utiliza para producir elementos conductores, productos laminados de varios perfiles, bronce, piezas para equipos criogénicos, electrodos, alambres y varillas (utilizados para fabricar en gases inertes), consumibles para fabricar piezas de cobre que no experimentan importantes cargas durante la operación.
• M2: esta marca le permite obtener productos que se pueden procesar fácilmente mediante presión. El cobre M2 también se utiliza para piezas de equipos criogénicos.
• MZ: las piezas de este grado de metal se producen mediante el método de laminación.

GOST 859-2001, que especifica los requisitos y características. Aleaciones de cobre, en 2014 fue reemplazada por una nueva norma estatal (859-2014), que está registrada en la Orden correspondiente de la Agencia Federal de Regulación Técnica y Metrología. Nuevo estándar En sus puntos principales es casi idéntico a GOST 859-2001.

GOST 859-2001 sobre grados de cobre

Este documento estándar estatal Se refiere a productos semiacabados de cobre fundidos y forjados, así como al cobre fabricado en forma de cátodos.