Defnydd a dulliau synthesis o gopr, gan gynnwys defnyddiau a phriodweddau ffisegol copr, ac ati.
Crynodeb: Mae copr yn elfen yng Ngrŵp 1B o 4ydd cyfnod y tabl cyfnodol o elfennau, ac mae'n fetel anfferrus trwm pwysig. Y symbol elfen yw Cu, y rhif atomig yw 29, a'r màs atomig cymharol yw 63.546. Mae copr yn solet ar dymheredd ystafell, mae'r croestoriad newydd yn borffor-coch, ac mae'n hawdd ei ocsidio wrth ei gynhesu. Mae gan gopr ddargludedd trydanol a thermol rhagorol, ymwrthedd cyrydiad da, ymwrthedd anffurfiad isel, a gall wrthsefyll lefel uchel o anffurfiad oer heb gracio. Mae'n ddeunydd metel anfferrus trwm pwysig, a ddefnyddir yn bennaf mewn electroneg, peirianneg drydanol, peiriannau, sectorau diwydiannol megis adeiladu a chludiant. Mae cannoedd o gyfansoddion copr, ond nid yw llawer yn cael eu cynhyrchu ar raddfa ddiwydiannol. Y pwysicaf ohonynt yw pentahydrad sylffad copr, neu fitriol bustl (CuSO4·5H2O), ac yna cymysgedd Bordeaux (Cu(OH)2 ·CuSO4), metaarsenit copr (Cu(AsO2)2), asetad copr [Cu(CH3COO)2] cymhlyg, cyanid copr (CuCN), copr clorid (Cu oxide), copr clorid (Cu oxide), copr clorid (Cu2), (CuO), copr carbonad sylfaenol a naffthenate copr, ac ati Gellir defnyddio halwynau copr fel ffwngladdiadau amaethyddol. Gellir defnyddio sylffad copr fel emetig ac fel gwrthwenwyn amserol ar gyfer llosgiadau ffosfforws melyn.
Mae copr yn elfen yng Ngrŵp 1B Cyfnod 4 y tabl cyfnodol o elfennau, metel anfferrus trwm pwysig. Y symbol elfen yw Cu, y rhif atomig yw 29, a'r màs atomig cymharol yw 63.546. Mae copr yn solet ar dymheredd ystafell, ac mae'r trawstoriad newydd yn borffor-coch, ac mae'n hawdd ei ocsidio wrth ei gynhesu. Mae gan gopr ddargludedd trydanol a thermol rhagorol, ymwrthedd cyrydiad da, ymwrthedd anffurfiad isel, a gall wrthsefyll lefel uchel o anffurfiad oer heb gracio. Mae'n ddeunydd metel anfferrus trwm pwysig, a ddefnyddir yn bennaf mewn electroneg, peirianneg drydanol, peiriannau, sectorau diwydiannol megis adeiladu a chludiant. Mae cannoedd o gyfansoddion copr, ond nid yw llawer yn cael eu cynhyrchu ar raddfa ddiwydiannol. Y pwysicaf ohonynt yw pentahydrad sylffad copr, neu fitriol bustl (CuSO4·5H2O), ac yna cymysgedd Bordeaux (Cu(OH)2 ·CuSO4), metaarsenit copr (Cu(AsO2)2), asetad copr [Cu(CH3COO)2] cymhlyg, cyanid copr (CuCN), copr clorid (Cu oxide), copr clorid (Cu oxide), copr clorid (Cu2), (CuO), copr carbonad sylfaenol a naffthenate copr, ac ati Gellir defnyddio halwynau copr fel ffwngladdiadau amaethyddol. Gellir defnyddio sylffad copr fel emetig ac fel gwrthwenwyn amserol ar gyfer llosgiadau ffosfforws melyn.
Copr yw un o'r metelau cynharaf a ddarganfuwyd ac a ddefnyddir gan bobl. Tua 10,000 o flynyddoedd yn ôl, daeth bodau dynol i adnabod copr naturiol a'i forthwylio'n gonau bach neu'n ewinedd. Yr arteffactau efydd cynharaf a ddarganfuwyd hyd yn hyn yw'r crafwyr, y cynion a'r moelion a ddarganfuwyd yn Tepehiya, sy'n dyddio i tua 3800 CC. Y gyllell efydd tun a ddatgelwyd ym 1978 ar safle Majiayao Chemicalbook yn Dongxiang, Talaith Gansu yw'r ddyfais efydd gynharaf a ddarganfuwyd yn Tsieina hyd yn hyn. Ei oedran yw tua 2750 CC, sy'n dangos mai Tsieina yw defnyddiwr cynharaf Un o wledydd efydd. Meistrolodd Tsieina dechnoleg mwyndoddi copr ffwrnais siafft mor gynnar â 770 CC. Ym mlwyddyn gyntaf Song a Yuanfeng (1078), cyrhaeddodd allbwn copr 7300t, ac mae technoleg metelegol copr wedi cyrraedd lefel sylweddol.
priodweddau ffisegol
Mae copr yn ddargludydd trydan a gwres ardderchog ar ôl arian. Mae dargludedd trydanol a dargludedd thermol copr ar dymheredd ystafell yn 94% a 73.2% o arian yn y drefn honno. Cyfluniad plisgyn electron allanol atomau copr yw [Ar]3d104s1. Pan fydd copr yn ffurfio cyfansoddyn, gall golli un electron yn yr orbit 4s ac un electron yn yr orbit 3d ar yr un pryd. Felly, mae gan gopr ddau gyflwr falens yn bennaf: +1 a +2. Mae cyflwr ocsidiad copr yn bennaf +2 ar dymheredd ystafell, ac mae cyfansoddion falens isel yn sefydlog ar dymheredd uchel. Mae gan gopr ddau isotop naturiol sefydlog, mae 63Cu a 65Cu. 63Cu yn cynnwys 29 proton a 34 niwtron, ac mae 65Cu yn cynnwys 29 proton a 36 niwtron. Mae'n hysbys bod gan gopr 9 isotop ansefydlog. Gall copr fodoli'n sefydlog mewn aer sych ar dymheredd yr ystafell, ond pan gaiff ei roi mewn aer llaith sy'n cynnwys CO2 am amser hir, bydd carbonad copr alcalïaidd gwyrdd yn cael ei gynhyrchu, a elwir yn gyffredin fel patina. Cyfwerth electrocemegol copr deufalent yw 0.329mg/C. Ni all copr ddisodli hydrogen mewn hydoddiannau dyfrllyd asidig, ac nid yw'n hydawdd mewn asid hydroclorig ac asid sylffwrig heb ocsigen toddedig, ond mae'n hydawdd mewn asid nitrig sy'n cael effaith ocsideiddiol. Mae copr yn adweithio'n araf â hydoddiannau alcalïaidd, ond yn adweithio'n hawdd ag amonia i ffurfio cymhlygion. Mae copr yn hawdd hydawdd mewn asidau organig fel asid asetig. Yn gyffredinol, mae halwynau copr hydawdd yn wenwynig. Mae strwythur grisial copr yn dellten ciwbig sy'n canolbwyntio ar wyneb. Mae gan gopr pur hydwythedd da iawn a gellir ei brosesu i wifrau mân iawn a dalennau tenau. Mae copr yn ddargludydd trydanol a thermol rhagorol, ac mae ei ddargludedd trydanol a thermol yn ail yn unig i arian ymhlith metelau. Bydd presenoldeb amhureddau hybrin yn lleihau dargludedd copr yn fawr.
Y prif bwrpas
Oherwydd bod gan gopr lawer o briodweddau rhagorol, fe'i defnyddir yn helaeth mewn amrywiol sectorau diwydiannol. Hyd at y 1960au, roedd copr yn ail i haearn yn unig o ran pwysigrwydd a defnydd. Ar ôl y 1960au, ildiodd i alwminiwm gydag adnoddau mwy helaeth a phrisiau rhatach, gan ei ollwng i'r trydydd safle. Rhestrir cyfran y defnydd o gopr yn Tsieina ar ddiwedd y 1980au yn Nhabl 2. Ledled y byd, defnyddir mwy na hanner y cynhyrchiad copr yn y diwydiant pŵer ac electroneg, megis cynhyrchu ceblau, gwifrau, moduron ac offer trosglwyddo pŵer a thelathrebu arall. Ar ôl y 1980au, disodlwyd rhai o ddefnyddiau copr mewn telathrebu gan ffibrau optegol. Mae copr hefyd yn ddeunydd pwysig i'r diwydiant amddiffyn. Oherwydd bod gan gopr ddargludedd trydanol da, fe'i defnyddir yn helaeth yn y diwydiant trydanol. Mae angen copr pur (cynnwys o fwy na 99.95%) i gynhyrchu gwifrau a cheblau, sy'n cael eu mireinio trwy electrolysis o gopr pothell. Gall copr ffurfio llawer o aloion pwysig gyda sinc, tun, alwminiwm, nicel, berylium, ac ati. Defnyddir pres (copr-aloi sinc) ac efydd (copr-aloi tun) i gynhyrchu berynnau, pistonau, switshis, pibellau olew, cyfnewidwyr gwres, ac ati. Defnyddir efydd alwminiwm (copr{18}} aloi dirgrynu ac aloi sy'n gallu gwrthsefyll dirgryniad cryf, ac ati). cryfder a chadernid. Mae aloi Monel ymhlith aloion nicel copr yn enwog am ei wrthwynebiad cyrydiad ac fe'i defnyddir yn bennaf wrth weithgynhyrchu falfiau, pympiau, ac offer stêm pwysedd uchel. Mae copr gwyn yn aloi nicel copr gyda phriodweddau mecanyddol da ac ymwrthedd cyrydiad, ac fe'i defnyddir mewn gweithgynhyrchu peiriannau manwl gywir. Mae gan efydd Beryllium (sy'n cynnwys aloi copr beryllium) briodweddau mecanyddol sy'n fwy na'r rhai o ddur o ansawdd uchel ac fe'i defnyddir yn helaeth wrth weithgynhyrchu gwahanol gydrannau mecanyddol, offer a chyfarpar radio. Mae cyfansoddion copr yn ddeunyddiau crai pwysig ar gyfer plaladdwyr, ffwngladdiadau, pigmentau, electroplatio, batris galfanig, llifynnau a chatalyddion. Defnyddir copr rhydd o ocsigen mewn canllawiau tonnau, tiwbiau gwactod a chydrannau transistor, morloi gwydr a metel, ceblau cyfechelog, a sefydlogi dirwyniadau magnetig uwch-ddargludol oherwydd ei burdeb uchel a diffyg problemau embrittlement hydrogen. Defnyddir copr caled i wneud barrau bysiau copr, cysylltwyr, gwahanol fathau o ddargludyddion, cydrannau radar, switshis a chysylltiadau, ac ati. Defnyddir y ddau fath uchod o gopr wedi'i drin ag arian i wneud dyfeisiau sydd angen ymwrthedd i feddalu, megis dirwyn trawsnewidyddion, generaduron a generaduron cydamserol mawr. Defnyddir copr deoxidized ffosfforws yn bennaf i wneud tiwbiau ar gyfer oergelloedd a chyflyrwyr aer, cywiryddion, pibellau dŵr neu bibellau nwy (pan fo angen dargludedd trydanol a thermol, perfformiad weldio neu berfformiad bresyddu). Defnyddir-torri copr am ddim yn bennaf i wneud cynhyrchion wedi'u edafu ac awgrymiadau weldio eraill, clampiau, terfynellau a chydrannau switsh.
