Контрольные работы, курсовые, дипломные, рефераты, а также подготовка докладов, чертежей, лабораторных работ, презентаций и еще много всего. Недорого и быстро.
Медь - металл электротехники
В противоположность основным карбонатам сульфидные руды меди, обычно содержащие к тому же железо, с трудом поддаются переработке. Однако примерно за два тысячелетия до нашей эры древним металлургам удалось решить эту задачу, хотя и с низкими "технико-экономическими показателями": анализ найденных металлургических остатков показал, что 80 % меди, содержавшейся в руде, уходило в шлак. Для получения меди применяли способ многократной плавки. Так как медь плавится при высокой температуре (1083 0C), для плавки нужны были шахтные печи с дутьевыми мехами. В средние века этот способ усовершенствовали. Сульфидные руды сначала обжигали, т.е. путем окисления на воздухе переводили сульфид в окислы меди, а затем восстанавливали в шахтной печи с добавкой кислых шлакообразующих (кварцевого песка и др.). Сырую медь из шахтной печи расплавляли в "пламенной" печи (сейчас такие печи называют отражательными) при доступе воздуха с перемешиванием жидкого металла палками из сырого дерева; в р езультате этого процесса, называемого "дразнением", из меди удалялись сера, мышьяк и другие примеси. В конце плавки образовавшуюся окись меди восстанавливали древесным углем.
В настоящее время медные руды обжигают не полностью, поэтому вся медь и часть железа связаны в сульфиды Cu2S и FeS, а остальное железо переходит в шлак. Выплавленный в отражательной печи металл, который называется "штейн", содержит 40-45 % меди. Его перерабатывают в бессемеровских конверторах (о них будет рассказано ниже); при этом сульфид железа под действием вдуваемого в штейн воздуха окисляется до закиси железа, которую переводят в шлак, добавляя соответствующие при-
садки. После этого с кислородом воздуха начинает реагировать и сульфид меди:
2Cu2S + 3O2 = 2Cu2O + 2SO2, 2Cu2O + Cu2S = 6Cu + SO2.
Бедные же руды меди выщелачивают водой или разбавленной серной кислотой. При этом медь переходит в раствор в виде сульфата и ее можно осадить, добавляя в раствор железосодержащие отходы. Этот процесс, называемый "цементацией*', был известен еще алхимикам, для которых он был доказательством возможности перехода одного металла в другой ("трансмутации" неблагородных металлов в благородные).
По тепло- и электропроводности медь среди металлов занимает второе место (после серебра); она довольно устойчива к действию химически агрессивных веществ. После того как медь в качестве материала для орудий труда была вытеснена железом, ее сначала использовали для изготовления кухонных котлов, сковородок и т.п. Позже из меди делали жарот-рубные котлы для локомотивов. В наше время из меди делают перегонные аппараты, нагревательные и охлаждающие змеевики для химической и фармацевтической промышленности, паяльники, аппаратуру для пищевой промышленности, обшивку для судов и т.д., но прежде всего электрические машины и провода. Обмотки электродвигателей, катушки, трансформаторы и прочие устройства, проводники телевизионных кабелей, печатные платы радиоприемников и телевизоров почти всегда делают из меди, как и большинство электрических проводов.
Поскольку уже малые количества примесей снижают электропроводность меди, предназначенную для электротехнических целей медь получают электролитическим способом. Для этого очищаемую медь опускают в ванну с сернокислым раствором сульфата меди (медного купороса) и присоединяют к аноду, а катодом служит тонкий лист чистой меди. Чистая медь осаждается на катоде, а золото и серебро ("анодный шлам") оседают на дне ванны; прочие загрязнения остаются в растворе. Электролитическое осаждение меди идет при малых плотностях тока. По такой же схеме получают гальванические покрытия (хромовые, никелевые); покрываемый предмет является катодом, а металл для покрытия служит анодом.
Иногда медные листы применяли в качестве материала для крыш. Со временем такие листы покрьюаются серо-зеленым налетом основных солей меди (преимущественно карбонатов). Этот налет называется патиной. Его часто путают с ярью-медянкой, смесью основных ацетатов меди, обладающей большой токсичностью. Сама же медь как яд для человека не опасна. У работающих на медеплавильных заводах медь иногда выделяется в виде зеленой краски на волосах, но это не наносит ущерба здоровью. Соединения меди применяются в качестве фунгицидов — средств для борьбы с грибковыми заболеваниями сельскохозяйственных растений.
Время бронзы тоже не окончательно прошло. Благодаря высокой прочности бронза, например, успешно служит материалом для зубчатых колес и вкладышей подшипников скольжения. Только в самое последнее время бронза вытесняется из этой области применения пластмассами — наиболее молодьдо материалом, созданным человеком.
|
Вы находитесь на сайте Xenoid v2.0: |
|
Copyright © 2005-2013 Xenoid v2.0
Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач