مس

حمیدرضا طاهری جم
تاریخ: 1397/07/28
زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۳ دقیقه
مس

مس:

این عنصر میتواند بصورت کلاف، ورق ،میلگرد،لوله ،پروفیل،مفتول،سیم ویا هرشکلی که مورد نظر

خریدار است تولید شود.

مس یکی از آن مواد است که ما از تمام طول روز در تمام انواع راه ها استفاده می کنیم و حتی

واقعا متوجه یا فکر نمی کنیم. هر بار که هر چیزی که بخواهید تماس تلفنی برقرار کنید و اغلب

زمانی که شما یک سکه را از جیب خود بیاورید تا چیزی بخرید ، هر بار که چیزی الکتریکی، مانند

یک جاروبرقی یا موتورهای صنعتی مورد استفاده است هر بار که به تماشای تلویزیون تماشا

می کنید،در ساخت آن از مس استفاده می کنند این فلز همه کاره در برخی از دستگاه های

بسیار پیشرفته و ماشین آلات استفاده می شود – همه چیز از میکروسکوپ ها تا به تلفن ها یا

مواد پایه پخت و پز و حفاظت حتی در  مجسمه ها مورد استفاده است. این یکی از قدیمی ترین

فلزات در استفاده مشترک است، که قدمت آن ۷،۰۰۰ سال است. بیایید نگاهی دقیق تر به آنچه

که آن را بسیار خاص است!

با توجه به رنگ قرمز منحصر به فرد نارنجی یا نارنجی منحصر به فرد، مس یکی از ساده ترین فلزات

برای تشخیص است. این حرارت را به سرعت و به طور موثر هدایت می کند، به طوری که اغلب

برای گلدان های پخت و پز با کیفیت خوب استفاده می شود.

ورق مسی

ورق مسی

مس چیست؟

 نسبتا نرم، فلز قرمز است که به خوبی انتقال گرما و انتقال برق  را انجام می دهد .

تقریبا جر۲۵ عنصر شیمیایی ترین موجود در پوسته زمین است و در سراسر جهان از

کوه های آند از شیلی (تولید کننده پیشرو که تقریبا کمتر از یک سوم مس در جهان

تولید می شود) به خط ساحلی کورنیش در انگلستان یافت می شود. ایالات متحده،

کانادا، لهستان، پرو، زامبیا ،استرالیا،ایران، نیز کشورهای مهم تولید مس هستند. بر

خلاف فلزات مانندآلومینیوم و تیتانیوم، گاهی اوقات در قالب خام یافت می شود و به

سنگ هایی با فلزات دیگر مانند طلا، نقره و سرب تبدیل می شود و همچنین در مواد

معدنی حاوی مس مانند چالکوسیت، کلکوپیریت و بنتونی. اگر چه بسیاری از مس ما

استفاده می شود از زمین استخراج، مقدار افزایش از مواد بازیافتی مانند تجهیزات

الکتریکی منسوخ تولید می شود.

داده های کلیدی

  • نقطه ذوب: ۱۰۸۳ درجه سانتی گراد (۱۹۸۲ درجه فارنهایت).
  • نقطه جوش: ۲۵۶۷ درجه سانتی گراد (۱۴۰۸ درجه فارنهایت).
  • تعداد اتمی: ۲۹ (یک اتم مس ۶۳ اتم شامل ۲۹ پروتون، ۳۴ نوترون و ۲۹ الکترون است).
  • جرم اتمی نسبی: ۶۳٫۵۴۶٫
  • میلگردمسی

    میلگردمسی

تولید مس:

اگر شما از معدن مس استفاده می کنید، بیشتر سنگ معدن با شما شروع می شود

(ماده ای که از زمین می ریزد) چیزی جز مس نیست. به طور معمول، سنگ معدن مس

تنها ۴ درصد مس است، بنابراین اکثریت قریب به اتفاق مواد زائد هستند. شما می توانید

انواع فرآیندهای مختلف را برای جدا کردن مس از زباله استفاده کنید.ماهیت دقیق فرآیند

پالایش بستگی دارد به اینکه فلزات و دیگر مواد مس مخلوط شده و چقدر خالص به مس

نهایی نیاز دارید. فرآیند معمولا چندین مرحله مختلف را انجام می دهد. در هر مرحله،

بیشتر ناخالصی ها برداشته می شود، بنابراین مس به تدریج بیشتر متمرکز و خالص می شود.

به طور معمول، روند شروع می شود با سنگ معدن به قطعات کوچک بسیار کوچک و

مخلوط با آب برای ساختن دوغاب. دوغاب به مخازن پمپ می شود و با مواد شیمیایی

هوا و روغن های نفتی مخلوط می شود که باعث می شود ذرات مس از مواد معدنی

دیگر که ممکن است وجود داشته باشند جدا شوند. سنگ معدن پس از آن در یک کوره

بزرگ به نام ذوب ، گرم می شود که برخی از ناخالصی های باقی مانده را می سوزاند

و یک ماده ماته مس را که حداقل ۵۰ درصد مس است را ترک می کند. یک فرآیند حرارت

دوم که در آن ماته مس با سیلیس و هوا برای دفع زباله بیشتر حرارت داده می شود، یک

ماده بسیار تصفیه شده به نام مسطح می شود که می تواند بیش از ۹۷ درصد خالص

باشد. یک فرم خالص مس حتی می تواند با یک فرآیند نامیده شود الکترولیز ، که در آن

برق از راه حل حاوی مس عبور می شود. مس ساخته شده در این راه ۹۹٫۹ درصد خالص

است و باید آن را داشته باشد، زیرا حتی مقدار کمی از ناخالصی ها توانایی آن را برای

انجام الکتریسیته کاهش می دهد.

لوله مسی

لوله مسی

مشخصات فیزیکی:

از لحاظ فیزیکی مس بسیار خوب و گرما و الکتریسیته انجام می شود (به عبارت دیگر اجازه

می دهد تا از طریق آن به سرعت و به راحتی جریان پیدا کند)، نسبتا نرم و راحت شکل

می گیرد و زنگ زده نمی شود (هرچند سطح آن به تدریج آبی مشخص هنگامی که آن را

در هوا اکسیداسیون می شود، سبز می شود) با کار کردن آن می تواند به نحو قابل توجهی

سخت تر شود، زیرا که کریستال های طولانی را در داخل آن ایجاد می کند، که باعث تقویت

ساختار کلی آنها می شود،

مقاومت: مس یک فلز ضعیف است که دارای استحکام کششی حدود نیمی از فولاد

کربن خفیف است. این به این دلیل توضیح می دهد که چرا مس به راحتی توسط دست

تشکیل می شود اما انتخاب خوبی برای برنامه های ساختاری نیست.

سختی : مس ممکن است قوی نباشد اما از نظر سختی بالا آن شکستن آسان

نیست. این ویژگی برای عملیات لوله و لوله استفاده می شود، جایی که پارگی می تواند

خطرناک و گران باشد.

شکل پذیری : مس بسیار انعطاف پذیر و نیز بسیار است نرم و انعطاف پذیر است . صنایع

الکتریکی و جواهری از پوسته شدن مس سود می برند.

ترکیبات مس:

اگر چه مس نسبتا غیر فعال است، می تواند طیف وسیعی از ترکیبات مفید (زمانی

که اتم های مس ترکیب و شیمیایی به اتم های عناصر دیگر) و آلیاژ (هنگامی که

اتم های مس با اتم های فلزات و مواد دیگر ترکیب می شود). وقتی که آن را با دیگر

اتم ها پیوند می دهد، مس با دو روش کاملا متفاوت به طور شیمیایی رفتار می کند

تا ترکیباتی را که به عنوان مس (I) نامیده می شود، نیز نامیده می شود و یا مس (II)

نامیده می شود، همچنین به عنوانپ مس نامیده می شود. ترکیبات مسطح پایدارتر

هستند؛ آنها به طور کلی به موارد مسطح تبدیل می شوند.

کلاف مسی

کلاف مسی

 مهم ترین ترکیبات مس عبارتند از:

سولفات مس (II) که به رنگ آبی روشن است و در کشاورزی و پزشکی کاربرد دارد

و کلرید مس (II) که به عنوان نگهدارنده چوب استفاده می شود و درصنایع چاپ و رنگرزی.

برنز: ۸۸-۹۵٪ Cu وزن. مورد استفاده در سکه ها، سنج ها، و آثار هنری.

آلومینیوم برنز: ۷۴-۹۵٪ Cu وزن. مقاومت در برابر خوردگی بالاتر از برنز معمولی و مفید در برنامه های کاربردی دریایی.

برنج : طیف گسترده ای از آلیاژهای حاوی ۵۰-۹۰٪ Cu وزن. 

نیکل : ۵۵-۹۰٪ Cu بر حسب وزن. مورد استفاده در سکه، برنامه های کاربردی دریایی

و رشته آلات موسیقی است.

نقره نیکل: ۶۰ درصد وزنی بر حسب وزن. حاوی نقره نیست، اما ظاهر مشابهی دارد.

 اغلب به سازهای موسیقی و جواهرات ساخته شده است.

مس وبریلیوم : ۹۷-۹۹٫۵٪ Cu وزن. آلیاژ فوق العاده قوی اما مس سمی که جرقه نداشته
و باعث استفاده آن در محیط های خطرناک گاز می شود.

پروفیل مسی

پروفیل مسی

آلیاژهای مس:

 

 قفل که بدن اصلی آن (بخش طلا در پایین) از برنج، یک آلیاژ سخت مس و روی

ساخته شده است. این قوی، ضد آب و نسبتا ارزان است.

آلیاژهای مس با مخلوط کردن مس با یک یا چند فلز دیگر ساخته می شوند تا یک

ماده جدید تولید کنند که برخی از بهترین خواص آنها را ترکیب می کند. آلیاژهای

معروف مشهور برنز و برنج هستند. برنز یک آلیاژ است که عمدتا مس وقلع دارد ،

گاهی اوقات با افزودن روی یا سرب، و سخت تر، قوی تر و مقاومت بیشتری نسبت

به خوردگی نسبت به مس خالص است. انواع مختلف برنز نسبت متنوعی از این

مواد تشکیل دهنده دارند. به عنوان مثال، برنز سخت مورد استفاده در ساخت

مجسمه ها معمولا ۵/۷۸ درصد مس، ۲/۱۷ درصد روی، ۲/۹ درصد قلع و ۱/۴ درصد

سرب است. برنج آلیاژ مس است و به طور معمول هر ۱۰ تا ۵۰ درصد روی، بسته

به نحوه استفاده از آن است.

 

کاربرد مس:

چیزهایی که ما می توانیم از مواد استفاده کنیم بستگی به خواص فیزیکی و شیمیایی

آنها دارد – این چیزی است که ما به نام علم مواد میشناسیم. در مورد مس، نرم است،

قابل انعطاف (آسان به شکل) و ورقه ورقه ای (به راحتی به سیم های نازک می شود)،

برق و گرما را حمل می کند و جذاب است. به همین دلیل است که دو کاربرد اصلی آن

عبارتند از ساخت و ساز ساختمان و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی . در واقع، شما

بعید به نظر می رسد یک دستگاه الکتریکی و یا الکترونیکی بدون حداقل برخی از آنها

مس در آن جایی است. از آنجا که مس به خوبی گرما را هدایت می کند، معمولا در ظروف

پخت و پز نیز استفاده می شود،  از آنجایی که آن را به راحتی زنگ نزنید، آن زمانی بود که

برای پوشیدن پایین قایق ها استفاده میشود . مجسمه ها نیز در مس پوشیده شده

است – فقط تصور کنید که چه چیزی شبیه آن بود که مس، براق، طلایی و جدید بود!

نکاتی در مورد مس :

۱)مس نام خود را از جزیره قبرس، یکی از مکان هایی که در ابتدا کشف شد، نام می برد.

 به همین دلیل ترکیبات مس (I) به عنوان “مس” نامیده می شود.

۲)عنصرهای مسی معمولا ارزانترین هادی الکتریکی است. فقط نقره هدایتگر خوبی است، اما برای

استفاده عموما گران است.

۳)تمام گیاهان و حیوانات نیاز به مقدار کمی  عنصر مسی(cu) برای زنده ماندن دارند. به

عنوان مثال، در انسان، عنصرمدنظر به ما کمک می کند تا هموگلوبین، رنگدانه قرمز را که

اکسیژن را از طریق خون ما حمل می کند، تشکیل دهد.

۴)هر سال حدود ۲۰ میلیون تن عنصر مسی در سراسر جهان استخراج می شود.