Sifat dan kegunaan tembaga yang berkaitan

Struktur elektronik dan valensi tembaga

Bilangan tembaga atom adalah 29, milik keluarga IB jadual berkala. Lapisan elektronik disusun sebagai [AR] 3D104S1, yang nampaknya sama dengan kalium [AR] 4S1. Walau bagaimanapun, kerana kesan perisai elektron D jauh lebih lemah daripada elektron P, potensi pengionan pertama tembaga adalah 7.726EV, dan potensi pengionan kedua dan ketiga adalah kira -kira 10 tahun lebih rendah daripada kalium. Ini menunjukkan bahawa tembaga adalah logam yang tidak begitu jelas. Ia adalah antara logam asas dan logam berharga dalam urutan aktiviti logam, dan ia menunjukkan bahawa ia mungkin mempunyai pelbagai keadaan valensi.

Tabiat umum tembaga adalah 2 dan 1. Cu (II) adalah keadaan valensi yang agak stabil. Satu sebatian Cu (III), seperti CUF3, dibentuk di bawah keadaan pengoksidaan yang sangat kuat.

Sebatian tembaga dan sebatian koordinasi

Terdapat beratus -ratus sebatian tembaga, di antaranya nilai penggunaan yang paling industri adalah tembaga sulfat, tembaga oksida, klorida cuprous, cuprous oksida dan sebagainya. Kedua -dua Cu (II) dan Cu (I) membentuk banyak sebatian koordinasi yang stabil, di mana Cu (II) kompleks dan Cu (I) adalah penting dalam hidrometalurgi.

Apabila Cu (II) mempunyai nombor koordinasi 4, ia secara amnya merupakan koordinasi persegi planar, dan apabila nombor koordinasi adalah 6, ia adalah konfigurasi octahedral yang diputarbelitkan. Kompleks yang dibentuk oleh Cu (I) kebanyakannya linear. Ligan chelating yang mengandungi penderma nitrogen dan oksigen seperti barium salisilat, azoin, 8-hidroksil dan pengganti dan Cu2 membentuk banyak sebatian chelate stabil, dan secara amnya mempunyai struktur persegi planar. Banyak ekstrak tembaga komersial telah dibangunkan di dasar ligan ini. Struktur persegi planar merupakan asas kimia berasingan tembaga.

Standard penggunaan bio dan kebersihan tembaga

Terdapat banyak organisma yang mengandungi tembaga-tembaga, dan beberapa gastropod di gastropods gastropod, cephalopod, dan krustasea adalah ceruloplasmin. Ceruloplasmin plasma mengandungi 8 atom tembaga dalam serum manusia dan mempunyai fungsi pemangkin pengoksidaan Fe2. Seseorang perlu mengambil 2.5 hingga 5 mg tembaga setiap hari, dan 100 hingga 200 mg tembaga dalam badan, kebanyakannya dalam otot.

Garam tembaga sangat toksik untuk menurunkan organisma. Air permukaan mengehadkan kandungan tembaga kepada 0.1 mg/L, dan kandungan tembaga pelepasan air sisa perindustrian hendaklah kurang daripada 1 mg/L. Yang menganjurkan air minum dengan kandungan tembaga sebanyak 0.05 hingga 1.5 mg/L. Ambang tempat kerja biasa AS (keseragaman berwajaran masa) ialah: debu 1mg/m3, jelaga 0.2mg/m3.

Sifat fizikal tembaga

Kristal tembaga adalah kisi padu berpusatkan muka dengan ketumpatan 8.96T/m3, kekonduksian terma 394W/(m · k), resistiviti 1.6730μΩ/cm pada 20 ° C, dan koefisien suhu rintangan 1-100 ° C. Ia adalah 0.00681, titik lebur adalah 1083 ° C, haba laten gabungan adalah 212 kJ / kg, kapasiti haba tertentu pada 20 ° C adalah 384 J / (kg · ° C), titik didih adalah 2595 ° C, pekali linier adalah 16.ISS 10. (10.2 hingga 12) × 104 MPa, dan modulus ketegaran 44,000 MPa.

Piawaian dan kegunaan tembaga

Tembaga elektrolitik China memenuhi dunia GB466-82. Standard Kelas Perdagangan Metal London (LME) sering digunakan di dunia, dan standard untuk tembaga katod kemurnian tinggi di China adalah serupa.

Tembaga tulen digunakan untuk wayar dan peralatan. Tembaga merupakan pelbagai aloi dengan nilai perindustrian utama. Aloi tembaga dan zink dipanggil tembaga, dan aloi tembaga dan timah adalah gangsa, yang digunakan untuk galas, suis, penukar haba, dan sebagainya. Aloi tembaga dan aluminium dipanggil gangsa aluminium, dan aloi tembaga dan bismut dipanggil berilium gangsa. Mereka mempunyai sifat mekanikal yang sangat baik dan digunakan untuk bahagian mekanikal dan luaran. Tembaga dan nikel membentuk aloi putih, yang sangat tahan terhadap kakisan dan digunakan dalam injap, pam, dan hiasan. Tembaga dan aloinya digunakan terutamanya dalam kuasa elektrik, jentera, pengangkutan, pembinaan, elektronik, dan eksterior.