Interacțiunea metalelor cu oxigenul duce la formarea oxizilor acestora. În mod similar, cuprul și oxigenul reacționează pentru a produce oxid de cupru, care este utilizat în mod activ în diverse industrii.
Conținut
Mineritul cuprului și proprietățile fizice ale metalului
În natură, cuprul se găsește sub formă de compuși sulfurați: minereuri polimetalice — luciu de cupru, kolchedan, bornită. Conține compuși ai cuprului care conțin oxigen, cum ar fi materiale precum:
- malachit (carbonat);
- azurit;
- cuprita.
Cuprul este un metal de culoare roșu aprins, cu un punct de topire de 1089°C și un punct de fierbere de 2877°C. Materialul pur este moale, ușor de prelucrat prin laminare și tragere. Creșterea durității se realizează prin adăugarea unor impurități în aliaj, rezultând alamă, bronz și alte metale cu proprietăți îmbunătățite. Aditivii precum arsenicul și antimoniul reduc conductivitatea electrică și termică ridicată.
Interacțiunea dintre cupru și oxigen
Cuprul aparține grupului de metale cu activitate chimică scăzută. Atunci când este expus la oxigen la temperaturi scăzute, conținut în aer, materialul este acoperit cu o peliculă subțire de oxid, aceasta împiedică continuarea procesului de oxidare. Oxidarea completă a cuprului de către oxigen are loc atunci când metalul este încălzit. Ca rezultat al reacției 2Cu + O2, se obține un oxid — 2CuO.
Atunci când sunt create anumite condiții, cuprul interacționează cu materiale precum:
- clor uscat (CuC12);
- sulf (CuS);
- acid sulfuric (CuSO4 + SO2 + 2H2O);
- acid nitric Cu(NO3)2+ 2NO + 2H2O etc.
Procedeul cupru plus oxigen, a cărui ecuație este prezentată mai sus, este utilizat pentru producerea cuprului prin prăjirea minereului sulfurat. Oxidul este obținut ulterior din acesta, iar după topire, se extrag sulfura de cupru și cenușa, care conține cocs și nisip pentru a forma zgură. După topirea convertorului, se obține metal blister, din care, după rafinare, se extrage cupru pur și se formează lingouri.
Proprietățile oxidului de cupru și aplicarea sa
Substanța obținută ca urmare a interacțiunii cuprului cu oxigenul — oxidul sau oxidul de cupru este insolubil în apă, dar interacționează cu o serie de acizi. Reducerea cuprului din oxid are loc dacă acesta este topit prin încălzire la 1800°C în prezența unui regenerator în timpul încălzirii într-un curent de monoxid de carbon, hidrogen, cu sulf, aluminiu.
Oxidul natural se găsește în produsele erodate din unele tipuri de minereuri de cupru. Este utilizat pentru:
- fabricarea sticlei, a electrozilor;
- fabricarea emailurilor ca agent colorant;
- în cercetarea de laborator, ca reactiv pentru analiza organică;
- în medicină;
- în ingineria electrică, ca semiconductor.
Vopselele și lacurile de protecție care conțin oxid de cupru sunt utilizate în mod activ pentru tratarea părții subacvatice a corpului ambarcațiunilor, împiedicând murdărirea lor de către alge și plancton care împiedică deplasarea navelor de pescuit și de transport.
Materialul intră în compoziția fungicidelor pentru tratamentul antifungic al culturilor agricole, arbuștilor fructiferi și arborilor.
