Geniet van het artikel, waarin het gebruik en de synthesemethoden van koper in detail worden uitgelegd, inclusief het gebruik ervan, de fysische eigenschappen, enz.
Samenvatting: Koper is een element in Groep 1B van de 4e periode van het periodiek systeem der elementen, en is een belangrijk zwaar non{2}}ferrometaal. Het elementsymbool is Cu, het atoomnummer is 29 en de relatieve atoommassa is 63,546. Koper is vast bij kamertemperatuur, de nieuwe doorsnede is paars-rood en oxideert gemakkelijk bij verhitting. Koper heeft een uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid, goede corrosieweerstand, lage vervormingsweerstand en is bestand tegen een hoge mate van koude vervorming zonder te barsten. Het is een belangrijk zwaar non{9}}ferrometaalmateriaal dat voornamelijk wordt gebruikt in de elektronica, elektrotechniek, machines en industriële sectoren zoals de bouw en transport. Er zijn honderden koperverbindingen, maar er worden er niet veel op industriële schaal geproduceerd. De belangrijkste daarvan is kopersulfaatpentahydraat, of galvitriol (CuSO4·5H2O), gevolgd door Bordeaux-mengsel (Cu(OH)2 ·CuSO4), kopermetaarseniet (Cu(AsO2)2), koperacetaat [Cu(CH3COO)2]-complex, kopercyanide (CuCN), koperchloride (CuCl2), koperoxide (Cu2O), koperoxide (CuO), basisch koper carbonaat en kopernaftenaat, enz. Koperzouten kunnen worden gebruikt als fungiciden voor de landbouw. Kopersulfaat kan worden gebruikt als braakmiddel en als plaatselijk tegengif voor brandwonden door gele fosfor.
Koper is een element in Groep 1B van Periode 4 van het periodiek systeem der elementen, een belangrijk zwaar non{2}}ferrometaal. Het elementsymbool is Cu, het atoomnummer is 29 en de relatieve atoommassa is 63,546. Koper is vast bij kamertemperatuur, de nieuwe doorsnede is paars-rood en oxideert gemakkelijk bij verhitting. Koper heeft een uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid, goede corrosieweerstand, lage vervormingsweerstand en is bestand tegen een hoge mate van koude vervorming zonder te barsten. Het is een belangrijk zwaar non{9}}ferrometaalmateriaal dat voornamelijk wordt gebruikt in de elektronica, elektrotechniek, machines en industriële sectoren zoals de bouw en transport. Er zijn honderden koperverbindingen, maar er worden er niet veel op industriële schaal geproduceerd. De belangrijkste daarvan is kopersulfaatpentahydraat, of galvitriol (CuSO4·5H2O), gevolgd door Bordeaux-mengsel (Cu(OH)2 ·CuSO4), kopermetaarseniet (Cu(AsO2)2), koperacetaat [Cu(CH3COO)2]-complex, kopercyanide (CuCN), koperchloride (CuCl2), koperoxide (Cu2O), koperoxide (CuO), basisch koper carbonaat en kopernaftenaat, enz. Koperzouten kunnen worden gebruikt als fungiciden voor de landbouw. Kopersulfaat kan worden gebruikt als braakmiddel en als plaatselijk tegengif voor brandwonden door gele fosfor.
Koper is een van de eerste metalen die door mensen zijn ontdekt en gebruikt. Ongeveer 10.000 jaar geleden leerden mensen natuurlijk koper kennen en sloegen het in kleine kegels of spijkers. De vroegste bronzen artefacten die tot nu toe zijn ontdekt, zijn de schrapers, beitels en priemen die in Tepehiya zijn opgegraven en die dateren uit ongeveer 3800 voor Christus. Het tinnen-bronzen mes dat in 1978 werd opgegraven op de Majiayao Chemicalbook-site in Dongxiang, in de provincie Gansu, is het eerste bronzen apparaat dat tot nu toe in China is ontdekt. De ouderdom is ongeveer 2750 voor Christus, wat aantoont dat China het eerste bronzen apparaat ter wereld is. Eén van de landen van brons. China beheerste de technologie van het smelten van koper uit schachtovens al in 770 voor Christus. In het eerste jaar van Song en Yuanfeng (1078) bereikte de koperproductie 7300 ton, en heeft de kopermetallurgische technologie een aanzienlijk niveau bereikt.
fysieke eigenschappen
Koper komt na zilver op de tweede plaats als uitstekende geleider van elektriciteit en warmte. De elektrische geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid van koper bij kamertemperatuur zijn respectievelijk 94% en 73,2% van zilver. De buitenste elektronenschilconfiguratie van koperatomen is [Ar]3d104s1. Wanneer koper een verbinding vormt, kan het tegelijkertijd één elektron in de 4s-baan en één elektron in de 3D-baan verliezen. Daarom heeft koper hoofdzakelijk twee valentietoestanden: +1 en +2. De oxidatietoestand van koper is hoofdzakelijk +2 bij kamertemperatuur, en laag-waardige verbindingen zijn stabiel bij hoge temperaturen. Koper heeft twee stabiele natuurlijke isotopen: 63Cu en 65Cu. 63Cu bevat 29 protonen en 34 neutronen, en 65Cu bevat 29 protonen en 36 neutronen. Het is bekend dat koper negen onstabiele isotopen heeft. Koper kan stabiel bestaan in droge lucht bij kamertemperatuur, maar als het lange tijd in vochtige lucht wordt geplaatst die CO2 bevat, ontstaat er groen alkalisch kopercarbonaat, algemeen bekend als patina. Het elektrochemische equivalent van tweewaardig koper is 0,329 mg/C. Koper kan waterstof in zure waterige oplossingen niet vervangen en is niet oplosbaar in zoutzuur en zwavelzuur zonder opgeloste zuurstof, maar is oplosbaar in salpeterzuur, dat een oxiderende werking heeft. Koper reageert langzaam met alkalische oplossingen, maar reageert gemakkelijk met ammoniak om complexen te vormen. Koper is gemakkelijk oplosbaar in organische zuren zoals azijnzuur. Oplosbare koperzouten zijn over het algemeen giftig. De kristalstructuur van koper is een vlak-gecentreerd kubisch rooster. Zuiver koper heeft een zeer goede ductiliteit en kan worden verwerkt tot zeer fijne draden en dunne platen. Koper is een uitstekende elektrische en thermische geleider, en zijn elektrische en thermische geleidbaarheid staat onder de metalen op de tweede plaats na zilver. De aanwezigheid van sporen van onzuiverheden zal de geleidbaarheid van koper aanzienlijk verminderen.
Het belangrijkste doel
Omdat koper vele uitstekende eigenschappen heeft, wordt het veel gebruikt in diverse industriële sectoren. Tot de jaren zestig kwam koper qua belang en verbruik op de tweede plaats na ijzer. Na de jaren zestig maakte aluminium plaats voor de derde plaats, met meer grondstoffen en lagere prijzen. Het aandeel van de koperconsumptie in China eind jaren tachtig staat vermeld in Tabel 2. Wereldwijd wordt meer dan de helft van de koperproductie gebruikt in de energie- en elektronica-industrie, zoals de productie van kabels, draden, motoren en andere krachtoverbrengings- en telecommunicatieapparatuur. Na de jaren tachtig werd een deel van het gebruik van koper in de telecommunicatie vervangen door optische vezels. Koper is ook een belangrijk materiaal voor de defensie-industrie. Omdat koper een goede elektrische geleidbaarheid heeft, wordt het veel gebruikt in de elektrische industrie. Voor de vervaardiging van draden en kabels is zuiver koper nodig (dat meer dan 99,95%) bevat, dat wordt verfijnd door elektrolyse van blisterkoper. Koper kan veel belangrijke legeringen vormen met zink, tin, aluminium, nikkel, beryllium, enz. Messing (koper-zinklegering) en brons (koper-tinlegering) worden gebruikt om lagers, zuigers, schakelaars, olieleidingen, warmtewisselaars, enz. te vervaardigen. Aluminiumbrons (koper-aluminiumlegering) heeft een sterke trillingsweerstand en kan worden gebruikt om gietstukken te maken die sterkte en taaiheid vereisen. De Monel-legering, een van de koper-nikkellegeringen, staat bekend om zijn corrosieweerstand en wordt vooral gebruikt bij de vervaardiging van kleppen, pompen en hogedruk-stoomapparatuur. Wit koper is een koper-nikkellegering met goede mechanische eigenschappen en corrosieweerstand, en wordt gebruikt bij de productie van precisiemachines. Berylliumbrons (beryllium-bevat een koperlegering) heeft mechanische eigenschappen die die van hoog-staal overtreffen en wordt veel gebruikt bij de vervaardiging van verschillende mechanische onderdelen, gereedschappen en radioapparatuur. Koperverbindingen zijn belangrijke grondstoffen voor pesticiden, fungiciden, pigmenten, galvanisatie, galvanische batterijen, kleurstoffen en katalysatoren. Zuurstofvrij koper wordt gebruikt in golfgeleiders, vacuümbuizen en transistorcomponenten, glazen en metalen afdichtingen, coaxiale kabels en de stabilisatie van supergeleidende magnetische wikkelingen vanwege de hoge zuiverheid en het ontbreken van problemen met waterstofverbrossing. Taai koper wordt gebruikt voor het maken van koperen rails, contactors, verschillende soorten geleiders, radarcomponenten, schakelaars en contacten, enz. De bovengenoemde twee met zilver behandelde kopersoorten worden gebruikt om apparaten te maken die weerstand tegen verzachting vereisen, zoals wikkelingen van transformatoren, generatoren en grote synchrone generatoren. Fosforgedeoxideerd koper wordt voornamelijk gebruikt voor het maken van buizen voor koelkasten en airconditioners, gelijkrichters, waterleidingen of gasleidingen (wanneer elektrische en thermische geleidbaarheid, lasprestaties of soldeerprestaties vereist zijn). Vrij-snijdend koper wordt voornamelijk gebruikt voor het maken van producten met schroefdraad en andere laspunten, klemmen, aansluitingen en schakelcomponenten.
