Cupru

Cuprul este unul dintre primele metale bine stăpânite de om datorită disponibilității sale pentru obținerea din minereu și punct de topire scăzut. Acest metal apare în mod natural în forma sa nativă mai des decât aurul , argintul și fierul . Unele dintre cele mai vechi produse din cupru, precum și zgură - dovezi ale topirii sale din minereuri - au fost găsite în Turcia, în timpul săpăturilor din așezarea Chatal-Gyuyuk [3] . Epoca cuprului , când obiectele din cupru s-au răspândit, urmează epoca de piatră în istoria lumii . Studiile experimentale ale S. A. Semyonov și colegii săi au arătat că, în ciuda moliciunii cuprului, uneltele din cupru, în comparație cu cele din piatră, oferă un câștig semnificativ în viteza de tocare, rindeluire, găurire și tăiere a lemnului și, aproximativ în același timp, este cheltuit procesării oaselor. cât pentru unelte de piatră [4] .

În antichitate, cuprul era folosit și sub formă de aliaj cu staniu - bronz - pentru fabricarea armelor etc., epoca bronzului a înlocuit cuprul. Un aliaj de cupru și staniu ( bronz ) a fost obținut pentru prima dată în anul 3000 î.Hr. e. in estul Mijlociu. Bronzul a atras oamenii cu rezistența și maleabilitatea sa bună, ceea ce l-a făcut potrivit pentru fabricarea de unelte și unelte de vânătoare, vase și bijuterii. Toate aceste obiecte se găsesc în săpăturile arheologice. Epoca bronzului în ceea ce privește uneltele a fost înlocuită cu epoca fierului .

Cuprul a fost extras inițial din minereu de malachit , mai degrabă decât din minereu de sulfură , deoarece nu necesita pre-calcinare. Pentru a face acest lucru, un amestec de minereu și cărbune a fost pus într-un vas de pământ, vasul a fost pus într-o groapă mică, iar amestecul a fost dat foc. Monoxidul de carbon eliberat a redus malachitul la cupru liber:

{\mathsf {2CO+(CuOH)_{2}CO_{3}\rightarrow 2Cu+3CO_{2}+H_{2}O))

În Cipru , deja în mileniul al III-lea î.Hr., existau mine de cupru și s-a efectuat topirea cuprului.

În secolele XV - XVI , indienii culturii Chonos ( Ecuador ) topeau cuprul cu un conținut de 99,5% și îl foloseau ca monedă sub formă de secure de 2 cm pe laturi și 0,5 mm grosime. Moneda a circulat pe toată coasta de vest a Americii de Sud, inclusiv în statul incașilor [5] .

Pe teritoriul Rusiei și al țărilor învecinate au apărut mine de cupru la două milenii î.Hr. e. Rămășițele lor se găsesc în Urali (cel mai faimos depozit este Kargaly ), în Transcaucaz, în Siberia, în Altai, pe teritoriul Ucrainei.

În secolele XIII-XIV. a stăpânit topirea industrială a cuprului. la Moscova în secolul al XV-lea. A fost fondată Cannon Yard , unde tunurile de diferite calibre au fost turnate din bronz. Se folosea mult cupru pentru a face clopote. Asemenea lucrări de artă de turnătorie precum tunul țarului (1586), clopotul țarului (1735), călărețul de bronz (1782) au fost turnate din bronz, o statuie a lui Buddha Mare a fost turnată în Japonia ( templul Todai-ji ) (752) .

Odată cu descoperirea energiei electrice în secolele XVIII-XIX. cantități mari de cupru au început să meargă către producția de fire și alte produse conexe. Și deși în secolul XX. firele erau adesea făcute din aluminiu, cuprul nu și-a pierdut importanța în electrotehnică [6] .

Originea numelui

Denumirea latină a cuprului Cuprum ( latina veche aes cuprium , aes cyprium ) provine de la numele insulei Cipru , unde exista un depozit bogat.

Strabon numește cuprul χαλκός , de la numele orașului Chalkis din Eubeea . Multe nume grecești antice de obiecte din cupru și bronz , meșteșuguri de fierărie, produse de fierărie și piese turnate provin din acest cuvânt. Al doilea nume latin pentru cupru aes ( Skt. ayas , gotic aiz , germană erz , engleză minereu ) înseamnă minereu sau mine.

Cuvintele cupru și cupru se găsesc în cele mai vechi monumente literare rusești: Art.-Slav. *mědь „cuprul” nu are o etimologie clară, poate cuvântul original [7] [8] . V. I. Abaev și-a asumat originea cuvântului de la numele țării Midia : * Arama din ir. Māda - prin greacă. Μηδία [9] . După etimologia lui M. Fasmer, cuvântul „cupr” este înrudit cu dr-germ. smid „fierar”, smîda „metal” [9] .

Cuprul a fost desemnat de simbolul alchimic „ ♀ ” - „ oglinda lui Venus ”, iar uneori cuprul însuși a fost denumit și de către alchimiști „Venus”. Acest lucru se datorează faptului că zeița frumuseții Venus ( Afrodita ) era zeița Ciprului [10] , iar oglinzile erau făcute din cupru. Acest simbol al lui Venus a fost reprezentat și pe marca topitorii de cupru Polevskoy , din 1735 până în 1759 a marcat cupru Polevskaya și este reprezentat pe blazonul modern al orașului Polevskoy [10] [11] . Cu mina Gumeshevsky Polevskoy , cel mai mare depozit de minereuri de cupru al Imperiului Rus din Uralul Mijlociu în secolele XVIII-XIX , este asociat un personaj binecunoscut din poveștile lui P. P. Bazhov - Stăpâna muntelui de cupru , patrona extragerea malachitului si a cuprului. Potrivit uneia dintre ipoteze, este imaginea zeiței Venus refractată de conștiința oamenilor [10] .

Fiind în natură

Conținutul mediu de cupru din scoarța terestră (clarke) este (0,78-1,5) 10 −4 [12] % (în masă) [2] . În apa de mare și râu, conținutul de cupru este mult mai mic: 3·10 −7 % și respectiv 10 −7 % (în masă), [2] .

Cuprul se găsește în natură atât în compuși, cât și în formă nativă. De importanță industrială sunt calcopirita CuFeS 2 , cunoscută și sub numele de pirite de cupru, calcocitul Cu 2 S și bornita Cu 5 FeS 4 . Alături de acestea se găsesc și alte minerale de cupru: CuS covelin, cuprită Cu 2 O , azurită Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 , malachit Cu 2 CO 3 (OH) 2 . Uneori, cuprul apare sub formă nativă, masa acumulărilor individuale poate ajunge la 400 de tone [13] . Sulfurile de cupru se formează în principal în vene hidrotermale la temperatură medie. Depozitele de cupru se găsesc adesea în rocile sedimentare - gresii cuproase și șisturi . Cele mai cunoscute zăcăminte de acest tip sunt Udokan din teritoriul Trans-Baikal , Zhezkazgan în Kazahstan , centura de cupru din Africa Centrală și Mansfeld în Germania . Celelalte zăcăminte de cupru cele mai bogate sunt în Chile (Escondida și Collausi) și SUA (Morenci) [14] .

Cea mai mare parte a minereului de cupru este extras prin exploatarea în cariera deschisă. Conținutul de cupru din minereu variază de la 0,3 la 1,0%.

Proprietăți fizice

Cuprul este un metal ductil roz-auriu, acoperit rapid cu o peliculă de oxid în aer, ceea ce îi conferă o nuanță roșu-gălbuie intensă caracteristică. Filmele subțiri de cupru în lumină au o culoare albastru-verzuie.

Alături de osmiu , cesiu și aur , cuprul este unul dintre cele patru metale care au o colorare clară care este diferită de griul sau argintiul altor metale. Această nuanță de culoare se explică prin prezența tranzițiilor electronice între al treilea orbital atomic umplut și al patrulea atomic pe jumătate gol: diferența de energie dintre ei corespunde lungimii de undă a luminii portocalii. Același mecanism este responsabil pentru culoarea caracteristică a aurului.

Cuprul formează o rețea cubică centrată pe fețe , grup spațial F m3m, a = 0,36150 nm, Z = 4.

Cuprul are o conductivitate termică [15] și electrică ridicată (se situează pe locul al doilea ca conductivitate electrică printre metale după argint ). Conductivitate electrică specifică la 20 °C: 55,5–58 MSm / m [16] . Cuprul are un coeficient de temperatură relativ mare de rezistență : 0,4% / ° C și într-un interval larg de temperatură este ușor dependent de temperatură. Cuprul este diamagnetic .

Există o serie de aliaje de cupru : alamă - cu zinc , bronz - cu staniu și alte elemente, cupronic - cu nichel și altele.

Densitatea atomică a cuprului (N0) = (atom/m³). $8,52\cdot 10^{28}$

Izotopi de cupru

Cuprul natural este format din doi izotopi stabili - 63 Cu ( abundența izotopilor 69,1%) și 65 Cu (30,9%). Sunt cunoscuți mai mult de două duzini de izotopi instabili, dintre care cel mai longeviv este 67 Cu cu un timp de înjumătățire de 62 de ore [17] .

Obținerea

Cuprul este obținut din minereuri și minerale de cupru. Principalele metode de obţinere a cuprului sunt pirometalurgia , hidrometalurgia şi electroliza .

Metoda pirometalurgică

Metoda pirometalurgică constă în obținerea cuprului din minereuri sulfurate, de exemplu, calcopirită CuFeS 2 . Materia primă calcopirită conține 0,5–2,0% Cu. După îmbogățirea prin flotație a minereului inițial, concentratul este supus prăjirii oxidative la o temperatură de 1400 °C:

{\mathsf {2CuFeS_{2}+O_{2}\longrightarrow Cu_{2}S+2FeS+SO_{2}\uparrow }}

{\mathsf {2FeS+3O_{2}\longrightarrow 2FeO+2SO_{2}\uparrow }}

Concentratul calcinat este apoi topit pentru mată. Se adaugă silice la topitură pentru a lega oxidul de fier:

{\mathsf {FeO+SiO_{2}\longrightarrow FeSiO_{3)}}

Silicatul rezultat sub formă de zgură plutește și este separat. Mata rămasă la fund - un aliaj de sulfuri de FeS și Cu 2S - este supusă topirii Bessemer. Pentru a face acest lucru, mata topită este turnată într-un convertor, în care este suflat oxigen. În acest caz, sulfura de fier rămasă este oxidată la oxid și este îndepărtată din proces sub formă de silicat cu ajutorul silicei. Sulfura de cupru este parțial oxidată la oxid și apoi redusă la cupru metalic (blister):

{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}S+3O_{2}\longrightarrow 2Cu_{2}O+2SO_{2))))

{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}O+Cu_{2}S\longrightarrow 6Cu+SO_{2))))

Cuprul metalic (blister) rezultat conține 90,95% din metal și este supus unei purificări electrolitice ulterioare folosind o soluție acidulată de sulfat de cupru ca electrolit. Cuprul electrolitic format la catod are o puritate ridicată de până la 99,99% și este utilizat pentru fabricarea de fire, echipamente electrice și aliaje.

Cuprul pur poate fi obținut și în procesul unei reacții exoterme de reducere a oxidului de cupru cu hidrogen :

{\mathsf {CuO+H_{2}\uparrow \longrightarrow Cu+H_{2}O+Q\uparrow }}

Metoda hidrometalurgică

Metoda hidrometalurgică constă în dizolvarea mineralelor de cupru în acid sulfuric diluat sau într-o soluție de amoniac ; din soluțiile rezultate, cuprul este deplasat de fier metalic:

{\mathsf {CuSO_{4}+Fe\longrightarrow Cu\downarrow +FeSO_{4)))

Metoda electrolizei

Electroliza soluției de sulfat de cupru :

{\mathsf {CuSO_{4}\rightleftarrows Cu^{2+}+SO_{4}^{2-)))

{\mathsf {K^{-}:Cu^{2+}+2e\longrightarrow Cu^{0))}

{\mathsf {A^{+}:2H_{2}O-4e\longrightarrow O_{2}+4H^{+))}

{\displaystyle {\mathsf {2CuSO_{4}+2H_{2}O\longrightarrow 2Cu\downarrow +O_{2}\uparrow +2H_{2}SO_{4))))

Proprietăți chimice

Posibile stări de oxidare

În compuși, cuprul prezintă două stări de oxidare: +1 și +2. Primul dintre ele este predispus la disproporționare și este stabil doar în compuși insolubili (Cu 2 O, CuCl, CuI etc.) sau complecși (de exemplu, [Cu(NH 3 ) 2 ] + ). Compușii săi sunt incolori. Starea de oxidare +2 este mai stabilă, ceea ce dă săruri albastre și albastru-verde. În condiții și complexe neobișnuite, se pot obține compuși cu o stare de oxidare de +3, +4 și chiar +5. Acesta din urmă se găsește în sărurile anionului cubororan Cu(B 11 H 11 ) 2 3− obținut în 1994.

Chestiune simplă

Nu se schimbă în aer în absența umidității și a dioxidului de carbon . Este un agent reducător slab , nu reacționează cu apa și acidul clorhidric diluat . Oxidată de acizi sulfuric și azotic concentrați , „ aqua regia ”, oxigen , halogeni , calcogeni , oxizi nemetalici . Reacţionează la încălzire cu halogenuri de hidrogen .

În aerul umed, cuprul se oxidează, formând carbonat de cupru (II) bazic (stratul exterior de patină):

{\mathsf {2Cu+H_{2}O+CO_{2}+O_{2}\longrightarrow \ (CuOH)_{2}CO_{3}\downarrow ))

Reacţionează cu acid sulfuric concentrat rece:

{\mathsf {Cu+H_{2}SO_{4}\longrightarrow \ CuO+SO_{2}\uparrow \ +H_{2}O))

Cu acid sulfuric fierbinte concentrat:

{\mathsf {Cu+2H_{2}SO_{4}\longrightarrow \ CuSO_{4}+SO_{2}\uparrow \ +2H_{2}O))

Cu acid sulfuric anhidru fierbinte:

{\mathsf {2Cu+2H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {200^{o}C}}\ Cu_{2}SO_{4}\downarrow +SO_{2}\uparrow \ + 2H_{2}O}}

Cu acid sulfuric diluat atunci când este încălzit în prezența oxigenului în aer:

{\mathsf {2Cu+2H_{2}SO_{4}+O_{2}{\xrightarrow {t^{\circ }}}\ 2CuSO_{4}+2H_{2}O}}

Cu acid azotic concentrat:

{\mathsf {Cu+4HNO_{3}\longrightarrow \Cu(NO_{3})_{2}+2NO_{2}\uparrow +2H_{2}O))

Cu acid azotic diluat:

{\mathsf {3Cu+8HNO_{3}\longrightarrow \ 3Cu(NO_{3})_{2}+2NO\uparrow +4H_{2}O))

Cu „vodcă regală”:

{\mathsf {3Cu+2HNO_{3}+6HCl\longrightarrow \ 3CuCl_{2}+2NO\uparrow +4H_{2}O))

Cu acid clorhidric concentrat fierbinte:

{\mathsf {2Cu+4HCl\longrightarrow \ 2H[CuCl_{2}]+H_{2}\uparrow ))

Cu acid clorhidric diluat în prezența oxigenului:

{\mathsf {2Cu+4HCl+O_{2}\longrightarrow \ 2CuCl_{2}+2H_{2}O))

Cu acid clorhidric diluat în prezența peroxidului de hidrogen:

{\mathsf {Cu+2HCl+H_{2}O_{2}{}\longrightarrow \ CuCl_{2}+2H_{2}O))

Cu acid clorhidric gazos la 500–600 °C:

{\mathsf {2Cu+4HCl+O_{2}\ {\xrightarrow {500-600^{o}C))\ 2CuCl_{2}+2H_{2}O))

Cu bromură de hidrogen:

{\mathsf {2Cu+4HBr\longrightarrow \ 2H[CuBr_{2}]+H_{2}\uparrow ))

Cuprul reacționează și cu acidul acetic concentrat în prezența oxigenului:

{\mathsf {2Cu+4CH_{3}COOH+O_{2}\longrightarrow \ [Cu_{2}(H_{2}O)_{2}(CH_{3}COO)_{4}] }}

Cuprul se dizolvă în hidroxid de amoniu concentrat pentru a forma amoniați :

{\mathsf {Cu{\xrightarrow {NH_{3}\cdot H_{2}O,O_{2}}}\ [Cu(NH_{3})_{2}]OH\rightleftarrows \ [Cu (NH_{3})_{4}](OH)_{2}}}

Se oxidează la oxid de cupru (I) cu lipsă de oxigen la o temperatură de 200 ° C și la oxid de cupru (II) cu un exces de oxigen la temperaturi de ordinul 400-500 ° C:

{\mathsf {4Cu+O_{2}\ {\xrightarrow {200^{o}C}}\ 2Cu_{2}O}}

{\mathsf {2Cu+O_{2}\ {\xrightarrow {400-500^{o}C}}\ 2CuO}}

Pulberea de cupru reacţionează cu clorul , sulful (în disulfură de carbon lichidă ) şi bromul (în eter), la temperatura camerei:

{\mathsf {Cu+Cl_{2}\longrightarrow \CuCl_{2)}}

{\mathsf {Cu+Br_{2}\longrightarrow \CuBr_{2)}}

{\mathsf {Cu+S\ {\xrightarrow {CS_{2)}}\ CuS))

Cu iod (iodură de cupru (II) nu există):

{\mathsf {2Cu+I_{2}\longrightarrow \ 2CuI)}

La 300-400 °C reacționează cu sulful și seleniul :

{\mathsf {2Cu+S\ {\xrightarrow {300-400^{o}C}}\ Cu_{2}S}}

{\mathsf {2Cu+Se\ {\xrightarrow {300-400^{o}C}}\ Cu_{2}Se}}

Cu oxizi nemetalici:

{\mathsf {4Cu+SO_{2}\ {\xrightarrow {600-800^{o}C}}\ Cu_{2}S+2CuO}}

{\mathsf {2Cu+2NO\ {\xrightarrow {500-600^{o}C}}\ 2CuO+N_{2}\uparrow }}

{\mathsf {4Cu+2NO_{2}\ {\xrightarrow {500-600^{o}C}}\ 4CuO+N_{2}\uparrow }}

{\mathsf {Cu+2N_{2}O_{4}\ {\xrightarrow {80^{o}C,CH_{3}-COO-CH_{2}-CH_{3))}\ Cu( NU_{3})_{2}+2NU\sus }}

Cu acid clorhidric concentrat și clorat de potasiu :

{\mathsf {6Cu+12HCl+KClO_{3}\longrightarrow \ 6H[CuCl_{2}]+KCl+3H_{2}O))

Cu clorură de fier (III):

{\mathsf {Cu+2FeCl3{}\longrightarrow \ CuCl_{2}+2FeCl2{)))

Înlocuiește metalele mai puțin active din sărurile lor:

{\mathsf {Cu+2AgNO3{}\longrightarrow \ 2Ag+Cu(NO3{})2{)))

Compuși de cupru(I)

Proprietățile compușilor de cupru (I) sunt similare cu cele ale compușilor de argint (I). În special, CuCl, CuBr și CuI sunt insolubile. Există, de asemenea, complexe insolubile în apă (de exemplu, ion diclorocuprat (I) [CuCl 2 ] - stabil:

{\mathsf {CuCl+Cl^{-}\rightarrow [CuCl_{2}]^{-}}}

)

Trebuie remarcat faptul că sulfatul de cupru (I) este instabil, se descompune instantaneu și se transformă în sulfat de cupru (II) stabil .

Majoritatea compușilor sunt albi sau incolori.

Ionii de cupru (I) în soluție apoasă sunt instabili și ușor disproporționați :

{\mathsf {2Cu^{+}\rightarrow Cu^{2+}+Cu\downarrow }}

Un exemplu de disproporționare este reacția oxidului de cupru (I) cu acidul sulfuric diluat:

{\mathsf {Cu_{2}O+H_{2}SO_{4}\rightarrow CuSO_{4}+Cu\downarrow +H_{2}O))

Starea de oxidare +1 corespunde oxidului de Cu 2 O roșu-portocaliu , care se descompune la o temperatură de 1800 ° C:

{\mathsf {2Cu_{2}O\xrightarrow {1800^{o}C} \ 4Cu+O_{2)))

Poate fi redus la cupru elementar:

{\mathsf {Cu_{2}O+H_{2}\xrightarrow {260^{o}C} \ 2Cu+H_{2}O))

{\mathsf {Cu_{2}O+C\xrightarrow {260^{o}C} \ 2Cu+CO))

{\mathsf {Cu_{2}O+CO\xrightarrow {250-300^{o}C} \ 2Cu+CO_{2)))

Procesul de aluminotermie are loc și :

{\displaystyle {\mathsf {3Cu_{2}O+2Al\xrightarrow {1000^{o}C} \ 6Cu+Al_{2}O_{3))))

Reacţionează cu soluţii alcaline concentrate:

{\mathsf {Cu_{2}O+H_{2}O+2OH^{-}\rightarrow \ 2[Cu(OH)_{2}]^{-)))

Cu acid clorhidric concentrat:

{\mathsf {Cu_{2}O+4HCl\rightarrow \ 2H[CuCl_{2}]+H_{2}O))

Cu acizi halogenați diluați (Hal = Cl, Br, I):

{\mathsf {Cu_{2}O+2HHal\rightarrow \ 2CuHal+H_{2}O)}

Cu acid clorhidric diluat în prezența oxigenului:

{\mathsf {2Cu_{2}O+8HCl+O_{2}\rightarrow \ 4CuCl_{2}+4H_{2}O))

Cu acid azotic concentrat:

{\mathsf {Cu_{2}O+6HNO_{3}\rightarrow \ 2Cu(NO_{3})_{2}+2NO_{2}+3H_{2}O))

Cu acid sulfuric concentrat:

{\mathsf {Cu_{2}O+3H_{2}SO_{4}\rightarrow \ 2CuSO_{4}+SO_{2}+3H_{2}O))

Cu acid sulfuric diluat:

{\mathsf {Cu_{2}O+H_{2}SO_{4}\rightarrow \ CuSO_{4}+Cu+H_{2}O))

Cu hidrosulfit de sodiu:

{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}O+2NaHSO_{3}\rightarrow \ 4Cu+Na_{2}SO_{4}+H_{2}SO_{4))))

Cu amoniac:

{\mathsf {3Cu_{2}O+2NH_{3}\xrightarrow {250^{o}C} \ 2Cu_{3}N+3H_{2}O))

Cu soluție de amoniac:

{\mathsf {Cu_{2}O+4NH_{3}*H_{2}O\rightarrow \ 2[Cu(NH_{3})_{2}]OH+3H_{2}O))

Cu acid hidrazoic în diferite condiții de răcire:

{\mathsf {Cu_{2}O+5HN_{3}\xrightarrow {10-15^{o}C} \ 2Cu(N_{3})_{2}+H_{2}O+NH_{ 3}+N_{2}}}

{\mathsf {Cu_{2}O+2HN_{3}\xrightarrow {20-25^{o}C} \ 2CuN_{3}+H_{2}O))

Cu gri:

{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}O+3S\xrightarrow {610^{o}C} \ 2Cu_{2}S+SO_{2))))

Cu sulfură de cupru(I):

{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}O+Cu_{2}S\xrightarrow {1200-1300^{o}C} \ 6Cu+SO_{2))))

Cu oxigen:

{\mathsf {2Cu_{2}O+O_{2}\xrightarrow {500^{o}C} \ 4CuO))

Cu clor:

{\mathsf {Cu_{2}O+Cl_{2}\xrightarrow {250^{o}C} \ 2Cu_{2}OCl_{2)))

Cu oxizi de metale alcaline (Me = Li, Na, K, Rb, Cs):

{\mathsf {Cu_{2}O+Me_{2}O\xrightarrow {600-800^{o}C} \ 2MeCuO))

Cu oxid de bariu:

{\mathsf {Cu_{2}O+BaO\xrightarrow {500-600^{o}C} \ Ba(CuO)2))

Hidroxidul corespunzător CuOH (galben) se descompune la 100°C pentru a forma oxid de cupru (I).

{\mathsf {2CuOH\xrightarrow {100^{o}C} \ Cu_{2}O+H_{2}O))

Hidroxidul CuOH prezintă proprietăți de bază.

{\mathsf {CuOH+2HCl\rightarrow H[CuCl_{2}]+H_{2}O))

Reacționează și cu soluția de amoniac:

{\mathsf {CuOH+xNH_{3}*H_{2}O\rightarrow Cu(NH_{3})_{x}(OH)+xH_{2}O))

Reacţionează cu hidroxidul de potasiu:

{\mathsf {CuOH+KOH\rightarrow K[Cu(OH)_{2}]}}

Compuși de cupru (II)

Starea de oxidare II este cea mai stabilă stare de oxidare a cuprului. Corespunde oxidului negru CuO, care se descompune la o temperatură de 1100 ° C:

{\mathsf {4CuO\xrightarrow {1100^{o}C} \ 2Cu_{2}O+O_{2)))

Reacționează cu soluția de amoniac pentru a forma reactivul lui Schweitzer :

{\mathsf {CuO+4NH_{3}*H_{2}O\rightarrow \ [Cu(NH_{3})_{4}](OH)_{2}+3H_{2}O))

{\mathsf {CuO+4NH_{3}+H_{2}O\rightarrow \ [Cu(NH_{3})_{4}](OH)_{2)))

Se dizolvă în alcalii concentrate cu formarea de complexe:

{\mathsf {CuO+2OH^{-}+H_{2}O\rightarrow \ [Cu(OH)_{4}]^{2+)))

Când sunt topite cu alcalii, se formează cuprați metalici:

{\mathsf {CuO+2KOH\xrightarrow {\ } K_{2}CuO_{2}+H_{2}O))

Cu acid azotic:

{\mathsf {CuO+2HNO_{3}\rightarrow \ Cu(NO_{3})_{2}+H_{2}O))

Reacționează cu acidul iodhidric pentru a forma iodură de cupru (I), deoarece iodură de cupru (II) nu există :

{\mathsf {2CuO+4HI\rightarrow \ 2CuI+I_{2}+2H_{2}O))

Au loc procese cu magneziu și aluminotermă:

{\mathsf {CuO+Mg\rightarrow \Cu+MgO}}

{\mathsf {3CuO+2Al\rightarrow \ 3Cu+Al_{2}O_{3)))

De asemenea, poate fi redus la cupru elementar în următoarele moduri:

{\mathsf {CuO+H_{2}\rightarrow \ Cu+H_{2}O)}

{\mathsf {CuO+C\rightarrow \Cu+CO)}

{\mathsf {CuO+CO\rightarrow \Cu+CO_{2)}}

Oxidul de cupru (II) este utilizat pentru a produce oxid de cupru de bariu ytriu (YBa 2 Cu 3 O 7-δ ), care este baza pentru producerea supraconductorilor .

Hidroxidul corespunzător Cu (OH) 2 (albastru), care, după o stare prelungită în picioare, se descompune, transformându-se în oxid de cupru (II) negru:

{\mathsf {Cu(OH)_{2}\rightarrow CuO+H_{2}O)}

De asemenea, în exces de umiditate, oxidarea cuprului este posibilă și trecerea la hidroxid de cupril, în care starea de oxidare a cuprului este +3:

{\mathsf {4Cu(OH)_{2}+O_{2}\rightarrow 4CuO(OH)+2H_{2}O))

Când este încălzit la 70 °C, se descompune:

{\mathsf {Cu(OH)_{2}\xrightarrow {70^{o}C}\CuO+H_{2}O))

Reacționează cu soluții alcaline concentrate pentru a forma complecși hidroxo albastru (acest lucru confirmă caracterul predominant bazic al Cu(OH)_2):

{\mathsf {Cu(OH)_{2}+OH^{-}\rightarrow [Cu(OH)_{4}]^{2+)))

Odată cu formarea sărurilor de cupru (II), se dizolvă în toți acizii (inclusiv acizii oxidanți), cu excepția celui iodhidric :

{\mathsf {Cu(OH)_{2}+H_{2}SO_{4}\rightarrow CuSO_{4}+2H_{2}O))

{\mathsf {Cu(OH)_{2}+HNO_{3}\rightarrow Cu(NO_{3})_{2}+2H_{2}O))

{\mathsf {Cu(OH)_{2}+2HCl\rightarrow CuCl_{2}+2H_{2}O))

Reacția cu acidul iodhidric diferă prin aceea că se formează iodură de cupru (I), deoarece iodură de cupru (II) nu există:

{\mathsf {2Cu(OH)_{2}+4HI\rightarrow 2CuI+I_{2}+4H_{2}O))

Reacția cu o soluție apoasă de amoniac este una dintre cele mai importante din chimie, deoarece se formează reactivul Schweitzer ( solvent de celuloză ):

{\mathsf {Cu(OH)_{2}+4NH_{3}*H_{2}O\rightarrow [Cu(NH_{3})_{4}](OH)_{2}+H_ {2}O}}

{\displaystyle {\mathsf {Cu(OH)_{2}+4NH_{3}\rightarrow [Cu(NH_{3})_{4}](OH)_{2))))

De asemenea, o suspensie de hidroxid de cupru reacţionează cu dioxidul de carbon pentru a forma dihidroxocarbonat de cupru (II):

{\mathsf {2Cu(OH)_{2}+CO_{2}\rightarrow (CuOH)_{2}CO_{3}+H_{2}O))

Majoritatea sărurilor de cupru bivalente sunt de culoare albastră sau verde. Când sărurile de cupru(II) sunt dizolvate în apă, se formează complecși de apă albastru [Cu( H2O ) 6 ] 2+ . Compușii de cupru (II) au proprietăți oxidante slabe, care sunt utilizate în analiză (de exemplu, utilizarea reactivului Fehling). Carbonatul de cupru (II) are o culoare verde, motiv pentru care elementele clădirilor, monumentelor și produselor din cupru și aliaje de cupru sunt ecologizate atunci când pelicula de oxid interacționează cu dioxidul de carbon din aer în prezența apei.

Sulfatul de cupru (II), atunci când este hidratat, dă cristale albastre de sulfat de cupru CuSO 4 ∙ 5H 2 O, este folosit ca fungicid .

Compuși ai cuprului(III) și cuprului(IV)

Stările de oxidare III și IV sunt stări de oxidare instabile și sunt reprezentate doar de compuși cu oxigen, fluor sau sub formă de complecși.

Oxidul de cupru(III) nu a fost obținut. Sub acest nume sunt descriși diferiți cuprați (III).

Hexafluorocuprații (III) și (IV) se obțin prin acțiunea fluorului asupra sărurilor de cupru și ale metalelor alcaline atunci când sunt încălzite sub presiune. Reacţionează violent cu apa şi sunt agenţi oxidanţi puternici.

Complecșii de cupru (III) cu ortoperiodați și telurati sunt relativ stabili și au fost propuși ca agenți oxidanți în chimia analitică. Au fost descrise multe complexe de cupru (III) cu aminoacizi și peptide.

Chimia analitică a cuprului

Cuprul poate fi detectat în soluție de culoarea verde-albastru a flăcării unui arzător Bunsen , atunci când se introduce în el un fir de platină înmuiat în soluția de testat.

În mod tradițional, determinarea cantitativă a cuprului în soluții ușor acide a fost efectuată prin trecerea de hidrogen sulfurat prin acesta , în timp ce sulfura de cupru precipită într-un precipitat suplimentar cântărit.
În soluții, în absența ionilor interferenți, cuprul poate fi determinat complexometric sau potențiometric , ionometric .
Microcantitățile de cupru din soluții sunt determinate prin metode cinetice și spectrale.

Aplicație

În inginerie electrică

Datorită rezistivității scăzute (a doua numai după argint , rezistivitate la 20 ° C: 0,01724-0,0180 μΩ m / [16] ), cuprul este utilizat pe scară largă în inginerie electrică pentru fabricarea de cabluri de putere și alte cabluri, fire sau alte conductori, pt. exemplu, în cablarea imprimată . Firele de cupru, la rândul lor, sunt folosite și în înfășurările unităților electrice ( byt: motoare electrice ) și transformatoarelor de putere . În aceste scopuri, metalul trebuie să fie foarte pur: impuritățile reduc drastic conductivitatea electrică . De exemplu, prezența a 0,02% aluminiu în cupru reduce conductivitatea electrică a acestuia cu aproape 10% [18] .

Transfer de căldură

O altă calitate utilă a cuprului este conductivitatea termică ridicată. Acest lucru îi permite să fie utilizat în diferite radiatoare , schimbătoare de căldură, care includ bine-cunoscutele radiatoare de răcire, aer condiționat și încălzire , răcitoare de computer , conducte de căldură .

Pentru producția de țevi

Datorită rezistenței mecanice ridicate și adecvării pentru prelucrare, țevile rotunde de cupru fără sudură sunt utilizate pe scară largă pentru transportul lichidelor și gazelor: în sistemele menajere de alimentare cu apă , încălzire, alimentare cu gaz, sisteme de aer condiționat și unități frigorifice. Într-o serie de țări, țevile de cupru sunt principalul material utilizat în aceste scopuri: în Franța, Marea Britanie și Australia pentru alimentarea cu gaz la clădiri, în Marea Britanie, SUA, Suedia și Hong Kong pentru alimentarea cu apă, în Marea Britanie și Suedia pentru Incalzi.

În Rusia, producția de conducte de apă și gaz din cupru este reglementată de standardul național GOST R 52318-2005 [19] , iar utilizarea în această calitate de Codul federal de reguli SP 40-108-2004. În plus, conductele din cupru și aliaje de cupru sunt utilizate pe scară largă în construcțiile navale și energie pentru transportul lichidelor și aburului.

Aliaje

Aliaje pe bază de cupru

Aliajele de cupru sunt utilizate pe scară largă în diverse domenii ale tehnologiei, dintre care cele mai comune sunt bronzul și alama menționate mai sus . Ambele aliaje sunt denumiri generice pentru o întreagă familie de materiale care pot include nichel , bismut și alte metale în plus față de staniu și zinc . De exemplu, compoziția bronzului de tun , folosită pentru fabricarea pieselor de artilerie până în secolul al XIX-lea, include toate cele trei metale de bază - cupru, staniu, zinc; rețeta s-a schimbat de la momentul și locul de fabricație a instrumentului. O cantitate mare de alamă este utilizată pentru fabricarea de obuze pentru muniție de artilerie și obuze de arme , datorită fabricabilității și ductilității ridicate. Pentru piesele de mașini, sunt folosite aliaje de cupru cu zinc, staniu, aluminiu, siliciu etc. (mai degrabă decât cupru pur) datorită rezistenței lor mai mari: 30–40 kgf/mm² pentru aliaje și 25–29 kgf/mm² pentru pur comercial. cupru.

Aliajele de cupru (cu excepția bronzului de beriliu și a unor bronzuri de aluminiu) nu își modifică proprietățile mecanice în timpul tratamentului termic, iar proprietățile lor mecanice și rezistența la uzură sunt determinate numai de compoziția chimică și de efectul acesteia asupra structurii. Modulul de elasticitate al aliajelor de cupru (900-12000 kgf/mm², mai mic decât cel al oțelului). Principalul avantaj al aliajelor de cupru este un coeficient scăzut de frecare (ceea ce le face deosebit de raționale pentru utilizarea în perechi de alunecare), combinat pentru multe aliaje cu ductilitate ridicată și rezistență bună la coroziune într-o serie de medii agresive (aliaje cupru-nichel și bronzuri de aluminiu). ) și o bună conductivitate electrică. Cuprul și aliajele sale cu alamă și bronz au rezistență ridicată la coroziune, conductivitate electrică și termică și proprietăți antifricțiune. În același timp, cuprul este bine sudat și prelucrat prin tăiere. [douăzeci]

Valoarea coeficientului de frecare este practic aceeași pentru toate aliajele de cupru, în timp ce proprietățile mecanice și rezistența la uzură, precum și comportamentul în condiții de coroziune, depind de compoziția aliajelor, și deci de structură. Rezistența este mai mare pentru aliajele bifazate, iar ductilitatea pentru cele monofazate. Aliajul de cupru-nichel ( cupronickel ) este folosit pentru baterea monedelor mici [21] .

Aliajele de cupru-nichel, inclusiv așa-numitul aliaj „Admiralty”, sunt utilizate pe scară largă în construcțiile navale (tuburi ale condensatoarelor de abur de evacuare a turbinei răcite cu apă din exterior) și aplicații asociate cu posibilitatea expunerii agresive la apă de mare datorită rezistenței mari la coroziune . Cuprul este o componentă importantă a lipirilor dure - aliaje cu un punct de topire de 590-880 ° C, care au o bună aderență la majoritatea metalelor și sunt folosite pentru a conecta ferm o varietate de piese metalice, în special de la metale diferite, de la fitingurile de conducte la lichid. motoare rachete.

Aliaje în care cuprul este semnificativ

Dural (duralumin) este definit ca un aliaj de aluminiu și cupru (cupru în duraaluminiu 4,4%).

Aliaje de bijuterii

În bijuterii, aliajele de cupru și aur sunt adesea folosite pentru a crește rezistența produselor la deformare și abraziune, deoarece aurul pur este un metal foarte moale și nu este rezistent la stres mecanic.

Compuși de cupru

Oxizii de cupru sunt utilizați pentru obținerea oxidului de ytriu-bariu-cupru ( cuprat ) YBa 2 Cu 3 O 7-δ , care este baza pentru obținerea supraconductorilor la temperatură înaltă . Cuprul este utilizat pentru producerea de celule electrochimice și baterii cu oxid de cupru.

Alte utilizări

Cuprul este cel mai utilizat catalizator pentru polimerizarea acetilenei . Datorită faptului că cuprul este un catalizator pentru polimerizarea acetilenei (formează compuși de cupru cu acetilena), conductele de cupru pentru transportul acetilenei pot fi utilizate numai dacă conținutul de cupru din aliajul materialului conductei nu este mai mare de 64%.

Cuprul este utilizat pe scară largă în arhitectură. Acoperișurile și fațadele din tablă subțire de cupru, datorită autostingerii procesului de coroziune a foii de cupru, servesc fără probleme timp de 100-150 de ani. În Rusia, utilizarea foilor de cupru pentru acoperișuri și fațade este reglementată de Codul federal de reguli SP 31-116-2006 [22] .

Cuprul poate fi folosit pentru a reduce transmiterea infecției în mediile de asistență medicală prin suprafețele atinse de mâna omului. Cuprul poate fi folosit pentru a face mânere de uși, fitinguri de închidere a apei, balustrade, șine de pat și blaturi de masă. [23]

Vaporii de cupru sunt utilizați ca fluid de lucru în laserele cu vapori de cupru la lungimi de undă de generare de 510 și 578 nm [24] .

Cuprul este, de asemenea, folosit în pirotehnică pentru colorarea albastră.

Cost

În ianuarie 2008, pentru prima dată, prețurile cuprului la Bursa de Metale din Londra au depășit 8.000 de dolari pe tonă. La începutul lunii iulie, prețurile au crescut la 8.940 USD pe tonă, ceea ce a fost un record absolut din 1979, când a început tranzacționarea pe LME. Prețul a atins un vârf la aproape 10,2 mii USD în februarie 2011 [25] .

În 2011, costul cuprului a fost de aproximativ 8.900 USD pe tonă [26] . Din cauza crizei economice globale, prețul majorității tipurilor de materii prime a scăzut, iar costul unei tone de cupru de la 1 septembrie 2016 nu a depășit 4.700 USD [27] . În mai 2021, prețul cuprului a crescut la 10.307 USD pe tonă la bursă. [28]

Rolul biologic

Cuprul este un element esențial pentru toate plantele și animalele superioare. În fluxul sanguin , cuprul este transportat în principal de proteina ceruloplasmină . După absorbția cuprului de către intestine, acesta este transportat la ficat cu ajutorul albuminei.

Cuprul se găsește într-o mare varietate de enzime , cum ar fi citocrom c oxidaza , enzima cupru- zinc superoxid dismutaza și hemocianina , proteină purtătoare de oxigen molecular . În sângele tuturor cefalopodelor și al majorității gasteropodelor și artropodelor, cuprul face parte din hemocianina sub forma unui complex imidazol al ionului de cupru, rol similar cu cel al complexului de porfirină de fier din molecula de proteină a hemoglobinei din sângele vertebratelor.

Se presupune că cuprul și zincul concurează între ele în timpul absorbției în tractul digestiv , astfel încât un exces al unuia dintre aceste elemente în dietă poate provoca o deficiență a celuilalt element. Un adult sănătos are nevoie de 0,9 mg de cupru pe zi.

Cu o lipsă de cupru în condro- și osteoblaste , activitatea sistemelor enzimatice scade și metabolismul proteinelor încetinește, ca urmare, creșterea țesutului osos încetinește și este perturbată [29] .

Toxicitate

Unii compuși de cupru pot fi toxici dacă MPC este depășit în alimente și apă. Conținutul de cupru din apa potabilă nu trebuie să depășească 1 mg / l (SanPiN 2.1.4.1074-01), cu toate acestea, lipsa de cupru în apa potabilă este, de asemenea, nedorită. Organizația Mondială a Sănătății (OMS) a formulat această regulă în 1998 după cum urmează: „Riscurile pentru sănătatea umană din cauza lipsei de cupru în organism sunt de multe ori mai mari decât riscurile din excesul acestuia”.

În 2003, ca urmare a cercetării intensive, OMS a revizuit evaluările anterioare ale toxicității cuprului. S-a recunoscut că cuprul nu este cauza tulburărilor digestive [30] .

Au existat temeri că distrofia hepatocerebrală (boala lui Wilson-Konovalov) este însoțită de acumularea de cupru în organism, deoarece nu este excretat de ficat în bilă . Această boală provoacă leziuni ale creierului și ficatului. Cu toate acestea, o relație cauzală între debutul bolii și aportul de cupru nu a fost confirmată [30] . S-a stabilit doar o sensibilitate crescută a persoanelor diagnosticate cu această boală la un conținut crescut de cupru în alimente și apă.

Bactericid

Proprietățile bactericide ale cuprului și ale aliajelor sale sunt cunoscute omului de mult timp. În 2008, după cercetări îndelungate, EPA a desemnat oficial cuprul și mai multe aliaje de cupru drept agenți germicizi [31] (agenția subliniază că utilizarea cuprului ca agent germicid poate completa, dar nu ar trebui să înlocuiască, practica standard pentru controlul infecțiilor) . Acțiunea bactericidă a suprafețelor de cupru (și a aliajelor sale) este deosebit de pronunțată în raport cu tulpina de Staphylococcus aureus rezistentă la meticilină , cunoscută sub numele de „supermicrob” MRSA [32] . În vara anului 2009, a fost stabilit rolul cuprului și al aliajelor de cupru în inactivarea virusului gripal A/ H1N1 (așa-numita „ gripă porcină ”) [33] .

Proprietăți organoleptice

O concentrație excesivă de ioni de cupru conferă apei un „ gust metalic ” distinct . La diferite persoane, pragul pentru determinarea organoleptică a cuprului în apă este de aproximativ 2-10 mg / l . Capacitatea naturală de a detecta în acest fel niveluri ridicate de cupru în apă este un mecanism natural de apărare împotriva ingerării apei cu conținut excesiv de cupru.

Producția, exploatarea și rezervele de cupru

Producția mondială de cupru în 2000 a fost de aproximativ 15 milioane de tone, iar în 2004 - aproximativ 14 milioane de tone [34] [35] . Potrivit experților, rezervele mondiale în anul 2000 se ridicau la 954 milioane de tone, dintre care 687 milioane de tone erau rezerve dovedite [34] , Rusia reprezenta 3,2% din total și 3,1% din rezervele mondiale confirmate [34] . Astfel, la ritmul actual de consum, rezervele de cupru vor dura aproximativ 60 de ani.

Producția de cupru rafinat în Rusia în 2006 a fost de 881,2 mii tone, consumul - 591,4 mii tone [36] . Principalii producători de cupru din Rusia au fost:

Companie	mii de tone	%
Norilsk Nickel	425	45%
Uralelectromed	351	37%
Compania rusă de cupru	166	optsprezece %

Metalloinvest Holding sa alăturat acestor producători de cupru din Rusia în 2009, după ce a cumpărat drepturile de dezvoltare a unui nou zăcământ de cupru Udokanskoye [37 ] . Producția mondială de cupru în 2007 a fost de [38] 15,4 milioane de tone, iar în 2008 - 15,7 milioane de tone.Liderii în producție au fost:

Chile (5.560 Mt în 2007 și 5.600 Mt în 2008),
SUA (1.170/1.310)
Peru (1.190/1.220)
China (0,946/1,000),
Australia (0,870/0,850)
Rusia (0,740/0,750),
Indonezia (0,797/0,650),
Canada (0,589/0,590),
Zambia (0,520/0,560),
Kazahstan (0,407/0,460),
Polonia (0,452/0,430),
Mexic (0,347/0,270).

În ceea ce privește producția și consumul mondial, cuprul ocupă locul trei după fier și aluminiu.

Topirea cuprului în 2019 este de așteptat să fie de 25,5 milioane de tone [39]

La sfârșitul anului 2008, rezervele mondiale de cupru explorate se ridicau la 1 miliard de tone, din care 550 de milioane de tone au fost confirmate. În plus, se estimează că rezervele mondiale mondiale de pe uscat se ridică la 3 miliarde de tone, iar resursele de apă adâncă sunt estimate la 3 miliarde de tone. 700 de milioane de tone.

Metode moderne de minerit

Acum sunt cunoscute peste 170 de minerale care conțin cupru, dar doar 14-15 dintre ele sunt de importanță industrială. Acestea sunt calcopirita (aka pirita de cupru), malachitul și se găsește și cuprul nativ. În minereurile de cupru, molibdenul, nichelul, plumbul, cobaltul se găsesc adesea ca impurități, mai rar aurul, argintul. De obicei, minereurile de cupru sunt îmbogățite în fabrici înainte de a fi trimise la topitorii de cupru. Cuprul este bogat în Kazahstan, SUA, Chile, Canada, țări africane - Zair, Zambia, Africa de Sud. Escondida este cea mai mare carieră din lume în care este extras minereu de cupru (situată în Chile ). În funcție de adâncimea de apariție, minereul este extras printr-o metodă deschisă sau închisă. [40]

90% din cuprul primar se obține prin metoda pirometalurgică, 10% - prin metoda hidrometalurgică. Metoda hidrometalurgică este producerea cuprului prin dizolvarea acestuia într-o soluție slabă de acid sulfuric și apoi separarea cuprului metalic (blister) din soluție. Metoda pirometalurgică constă din mai multe etape: îmbogățire, prăjire, topire la mată, suflare în convertor, rafinare.

Pentru îmbogățirea minereurilor de cupru se folosește metoda de flotație (bazată pe utilizarea diferitelor umectare a particulelor care conțin cupru și a rocii reziduale), ceea ce face posibilă obținerea concentratului de cupru care conține de la 10 la 35% cupru.

Minereurile și concentratele de cupru cu un conținut ridicat de sulf sunt supuse prăjirii oxidative. În procesul de încălzire a concentratului sau minereului la 700-800 °C în prezența oxigenului atmosferic, sulfurile sunt oxidate, iar conținutul de sulf este redus cu aproape jumătate față de cel original. Se ard numai concentratele sărace (cu un conținut de cupru de la 8 la 25%), în timp ce concentratele bogate (de la 25 la 35% cupru) sunt topite fără ardere.

După prăjire, minereul și concentratul de cupru sunt topite în mată, care este un aliaj care conține sulfuri de cupru și fier. Mata conține de la 30 la 50% cupru, 20-40% fier, 22-25% sulf, în plus, mata conține impurități de nichel, zinc, plumb, aur, argint. Cel mai adesea, topirea se realizează în cuptoare cu reverberație cu flacără. Temperatura în zona de topire este de 1450 °C.

Pentru a oxida sulfurile si fierul, mata de cupru rezultata este supusa suflarii cu aer comprimat in convertoare orizontale cu suflare laterala. Oxizii rezultați sunt transformați în zgură. Temperatura din convertor este de 1200-1300 °C. Este interesant că căldura din convertor este eliberată din cauza apariției reacțiilor chimice, fără alimentare cu combustibil. Astfel, în convertor se obține cupru blister, care conține 98,4-99,4% cupru, 0,01-0,04% fier, 0,02-0,1% sulf și o cantitate mică de nichel, staniu, antimoniu, argint, aur. Acest cupru se toarnă într-o oală și se toarnă în forme de oțel sau pe o mașină de turnat.

În plus, pentru a îndepărta impuritățile dăunătoare, cuprul blister este rafinat (se efectuează foc și apoi rafinarea electrolitică). Esența rafinării la foc a cuprului blister este oxidarea impurităților, îndepărtarea lor cu gaze și transformarea lor în zgură. După rafinarea la foc, cuprul se obține cu o puritate de 99,0–99,7%. Se toarnă în matrițe și se obțin lingouri pentru topirea ulterioară a aliajelor (bronz și alamă) sau lingouri pentru rafinarea electrolitică.

Rafinarea electrolitică se realizează pentru a obține cupru pur (99,95%). Electroliza se realizează în băi, unde anodul este realizat din cupru rafinat la foc, iar catodul este realizat din foi subțiri de cupru pur. Electrolitul este o soluție de acid sulfuric cu sulfat de cupru. În timpul electrolizei, are loc o creștere a concentrației de acid sulfuric. Când trece un curent continuu, anodul se dizolvă, cuprul intră în soluție și, purificat de impurități, se depune pe catozi. Impuritățile se depun pe fundul băii sub formă de nămol, care este prelucrat pentru a extrage metale valoroase. La primirea a 1000 de tone de cupru electrolitic, puteți obține până la 3 kg de argint și 200 g de aur. Catozii se descarcă în 5-12 zile, când masa lor ajunge la 60 până la 90 kg. Sunt spălate temeinic și apoi topite în cuptoare electrice [41] .

Impactul asupra mediului

Cu o metodă deschisă de exploatare, după încetarea acesteia, cariera devine o sursă de substanțe toxice. Cel mai toxic lac din lume - Berkeley Pit - s-a format într-o mină de cupru.

Vezi și

Note

↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg , Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Greutăți atomice ale elementelor 2011 (Raport tehnic IUPAC ) // Chimie pură și aplicată . - 2013. - Vol. 85 , nr. 5 . - P. 1047-1078 . - doi : 10.1351/PAC-REP-13-03-02 .
↑ 1 2 3 Editorial: Knunyants I. L. (redactor-șef). Enciclopedia chimică: în 5 vol. - M . : Enciclopedia sovietică, 1992. - T. 3. - S. 7. - 639 p. — 50.000 de exemplare. — ISBN 5-85270-039-8 .
↑ Spiridonov, 1989 , p. 5-8.
↑ Spiridonov, 1989 , p. 20-22.
↑ Waldemar Espinoza Soriano. Etnohistoria ecuatoriana: estudios y documentos (spaniola) . - Quito: Abya-Yala, 1988. - P. 135.
↑ Spiridonov, 1989 , p. 172.
↑ Dicționar etimologic de limbi slave, volumul 18. - M . : Nauka, 1993. - S. 144−146.
↑ Otkupshchikov Yu. V. Eseuri despre etimologie. - Sankt Petersburg: Editura Universității din Sankt Petersburg. - 2001. - S. 127−130.
↑ 1 2 cupru // Dicționar etimologic al limbii ruse = Russisches etimologisches Wörterbuch : în 4 volume / ed. M. Vasmer ; pe. cu el. si suplimentare Membru corespondent Academia de Științe a URSS O. N. Trubaciov , ed. si cu prefata. prof. B. A. Larina [vol. I]. - Ed. al 2-lea, sr. - M . : Progres , 1986-1987.
↑ 1 2 3 Perfilyev A.V. Stema și simbolurile lui Polevskoy // Regiunea Polevskoy: colecție de istorie istorică și locală. - Ekaterinburg: Uraltrade, 1998. - Numărul. 1, nr. 3. - (Istoria locală a Uralului).
↑ Simboluri oficiale Copie de arhivă din 15 octombrie 2016 la Wayback Machine , pe site-ul administrației districtului Polevskoy
↑ Grigoriev N.A. Distribuția elementelor chimice în partea superioară a crustei continentale / găuri. ed. d.g.-m.s. Sazonov V.N. - Ekaterinburg: Filiala Ural a Academiei Ruse de Științe, 2009. - P. 36. - 383 p. - ISBN isbn 978-5-7691-2038-1.
↑ Cupru nativ - articol din Marea Enciclopedie Sovietică .
↑ Cele mai mari zăcăminte monominerale (zone de minereu, bazine) (legătură inaccesibilă) . Consultat la 29 noiembrie 2010. Arhivat din original pe 19 iunie 2010. (nedefinit)
↑ la 20 °C: 394,279 W/(m K), adică 0,941 cal/(cm sec °C)
↑ 1 2 Carte de referință electrotehnică. T. 1. / Alcătuit de I. I. Aliev. - M. : IP RadioSoft, 2006. - C. 246. - ISBN 5-93037-157-1
↑ Manualul unui chimist / Colegiul editorial: Nikolsky B.P. si altele.- ed. a II-a, corectata. - M. - L .: Chimie, 1966. - T. 1. - 1072 p.
↑ Utilizarea cuprului Arhivat 14 septembrie 2010 la Wayback Machine
↑ GOST R 52318-2005 Tevi rotunde din cupru pentru apa si gaz. Specificații . Consultat la 24 iulie 2008. Arhivat din original la 14 septembrie 2008. (nedefinit)
↑ Grudev A.P., Mashkin L.F., Khanin M.I. Technology of rolling production . - M . : Metalurgie, 1994. - S. 441. - 656 p. — ISBN 5-229-00838-5 .
↑ Smiryagin A.P., Smiryagina N.A., Belova A.V. Metale și aliaje industriale neferoase. - Ed. a 3-a. - Metalurgie, 1974. - S. 321-488.
↑ SP 31-116-2006 Proiectare si montaj acoperisuri din tabla de cupru . Data accesului: 25 decembrie 2009. Arhivat din original la 8 noiembrie 2009. (nedefinit)
↑ Hannah Bloch. O balustradă de cupru ar putea reduce numărul de infecții pentru pacienții din spital . Preluat la 11 noiembrie 2020. Arhivat din original pe 8 noiembrie 2020. (nedefinit)
↑ Isaev A. A. Laser cu vapori de cupru . Data accesului: 6 ianuarie 2015. Arhivat din original pe 4 martie 2016. (nedefinit)
↑ Prețurile mărfurilor au scăzut la cel mai scăzut nivel de la criza din 2008 / Știri / Finance.UA . Preluat la 26 aprilie 2015. Arhivat din original la 6 octombrie 2014. (nedefinit)
↑ Prețul cuprului . Data accesului: 28 mai 2011. Arhivat din original la 1 aprilie 2013. (nedefinit)
↑ Grafice ale prețului cuprului pentru diferite perioade . Preluat la 1 septembrie 2016. Arhivat din original la 29 august 2016. (nedefinit)
↑ Prețul cuprului a atins un nivel record în timpul licitației - Economie și afaceri - TASS . Preluat la 13 septembrie 2021. Arhivat din original la 13 septembrie 2021. (nedefinit)
↑ Cuprul și creșterea umană // Știința și viața . - M . : „Pravda”, 1990. - Nr. 1 . - S. 17 .
↑ 1 2 FIȘE DE INFORMAȚII CHIMICE . Data accesului: 29 decembrie 2009. Arhivat din original la 22 august 2011.
↑ US EPA . Consultat la 25 iulie 2008. Arhivat din original la 29 septembrie 2015. (nedefinit)
↑ SUA observă un focar de MRSA în afara spitalelor . Consultat la 25 iulie 2008. Arhivat din original la 12 octombrie 2008. (nedefinit)
↑ Un om de știință britanic împărtășește experiența privind controlul gripei porcine la Beijing (link nu este disponibil) . Consultat la 11 ianuarie 2010. Arhivat din original pe 23 septembrie 2012. (nedefinit)
↑ 1 2 3 Producția de cupru . Consultat la 17 noiembrie 2007. Arhivat din original pe 5 octombrie 2008. (nedefinit)
↑ În 2005, producția mondială de cupru va crește cu 8%, până la 15,7 milioane de tone - News of metalurgie
↑ Strategia de dezvoltare a industriei metalurgice a Federației Ruse pentru perioada până în 2020 (link inaccesibil) . Ministerul Industriei și Energiei al Federației Ruse (18 martie 2009). Consultat la 29 decembrie 2009. Arhivat din original la 18 octombrie 2010. (nedefinit)
↑ Metallinvest a plătit licența pentru Udokan
↑ REZUMAT DE MĂRFURI MINERALE 2009 . Consultat la 30 septembrie 2009. Arhivat din original pe 6 august 2011. (nedefinit)
↑ Piața mondială se va confrunta cu o penurie de cupru în 2019 - Vedomosți . Preluat la 10 martie 2020. Arhivat din original la 24 iunie 2020. (nedefinit)
↑ Metode și locuri de exploatare a cuprului . promzn.ru. Preluat la 25 august 2018. Arhivat din original la 26 august 2018. (Rusă)
↑ Obținerea cuprului . Data accesului: 29 ianuarie 2011. Arhivat din original pe 11 februarie 2011. (nedefinit)

Literatură

Date la începutul secolului al XX-lea :. Cupru // Dicționar enciclopedic al lui Brockhaus și Efron : în 86 de volume (82 de volume și 4 suplimentare). - Sankt Petersburg. , 1890-1907.
Spiridonov A. A. În slujirea meşteşugului şi a muzelor. - Ed. a II-a. - M .: Metalurgie , 1989. - 176 p. - ( Biblioteca populară a studentului ). — 50.000 de exemplare. — ISBN 5-229-00355-3 .
Fremantle M. Chimia în acțiune. - M . : „Mir”, 1991. - T. 2.
Lidin R. A., Molochko V. A., Andreeva L. L. Proprietățile chimice ale substanțelor anorganice. - „Chimie”, 2000. - S. 286.
Maksimov M. M. , Gornung M. B. Eseu despre primul cupru . — M .: Nedra , 1976. — 96 p. - 40.000 de exemplare.

Link -uri

Dicționare și enciclopedii

biblic
mare danez
Mare catalană
mare chinezesc
Mare norvegian
Rusă mare
Brockhaus și Efron
canadian
in jurul lumii
Micul Brockhaus și Efron
Nou
Dicționar real de antichități clasice
Britannica (online)
Brockhaus
Treccani
Universalis

În cataloagele bibliografice
BNE : XX530125 BNF : 119470591 GND : 4033734-0 J9U : 987007562861205171 LCCN : sh85032278 NDL : 00561504 NKC : ph123121

Sistem periodic de elemente chimice a lui D. I. Mendeleev

unu

opt

unu

În

P.m

A.m

Metale alcaline	metale alcalino-pământoase	Lantanide	Actinide	metale de tranziție
metale ușoare	Semimetale	nemetale	Halogeni	gaze nobile

Seria de activitate electrochimică a metalelor
Eu , Sm , Li , Cs , Rb , K , Ra , Ba , Sr , Ca , Na , Ac , La , Ce , Pr , Nd , Pm , Gd , Tb , Mg , Y , Dy , Am , Ho , Er , Tm , Lu , Sc , Pu , Th , Np , U , Hf , Be , Al , Ti , Zr , Yb , Mn , V , Nb , Pa , Cr , Zn , Ga , Fe , Cd , In , Tl , Co , Ni , Te , Mo , Sn , Pb , H 2 , W , Sb , Bi , Ge , Re , Cu , Tc , Te , Rh , Po , Hg , Ag , Pd , Os , Ir , Pt , Au

metale monede
Metalele	Aluminiu (Al) Fier (Fe) Aur (Au) Cupru (Cu) Nichel (Ni) Niobiu (Nb) Staniu (Sn) Paladiu (Pd) Platină (Pt) Argint (AG) Plumb (Pb) Tantal (Ta) Chrome (Cr) Zinc (Zn)
Aliaje	Akmonital Bronz aluminiu (CuAl) Bronz (CuSn) aur ducat Cupru Kolyvan (CuAuAg) Alama (CuZn) Cupru nichel (CuNi) Melchior (CuNiFeMn) Neusilber, Neusilber (CuZnNi) Oțel inoxidabil (FeCrNi) Bronz nichel (CuSnNi) Aliaj nichel-fier (NiFe) Aliaj nichel-zinc (NiZn) Potin Aur de Nord (CuAlZnSn) Oțel (Fe) Sterling (AgCu) Tompac (CuZn) Oțel cromat (FeCr) Fontă (Fe) Electrum, Electron, Electrum (AuAg)
Grupuri de monede	Bimetalic miliard bronz Cupru Fier De aur Paladiu Platină Argint Zinc Aluminiu
Grupuri metalice	Grup de monede (subgrup de cupru) metale nobile Grupul de platină
Vezi si	Bani de hartie bani polimeri hârtie de bani Ruble din piele Timbre-bani monedă Notgeld monede de portelan Simboluri de metal nobil