Kobberrelaterte egenskaper og bruk

Elektronisk struktur og valens av kobber

Det atomiske antall kobber er 29, som tilhører IB -familien på det periodiske bordet. Det elektroniske laget er ordnet som [AR] 3D104S1, som ser ut til å være lik kalium [AR] 4S1. Siden den skjermingseffekten av D -elektroner er mye svakere enn for P -elektroner, er imidlertid det første ioniseringspotensialet til kobber 7.726EV, og andre og tredje ioniseringspotensial er omtrent 10EV lavere enn kalium. Dette viser at kobber er et metall som ikke er veldig levende. Det er mellom basismetallet og edelt metall i metallaktivitetssekvensen, og det indikerer at det kan ha flere valenstilstander.

De vanlige vanene til kobber er 2 og 1. Cu (II) er en relativt stabil valenstilstand. En forbindelse av Cu (III), så som CUF3, dannes under veldig sterke oksidasjonsbetingelser.

Kobberforbindelser og koordinasjonsforbindelser

Det er hundrevis av kobberforbindelser, hvorav den mest industrielle bruksverdien er kobbersulfat, kobberoksyd, kobberklorid, kobberoksid og lignende. Både Cu (II) og Cu (i) danner mange stabile koordinasjonsforbindelser, der Cu (II) kompleks og Cu (I) klorering er viktige i hydrometallurgi.

Når Cu (ii) har et koordineringsnummer på 4, er det generelt en plan kvadratisk koordinering, og når koordinasjonsnummeret er 6, er det en forvrengt oktaedrisk konfigurasjon. Kompleksene dannet av Cu (I) er stort sett lineære. En chelaterende ligand som inneholder et nitrogen- og oksygen-donor som bariumsalisylat, azoin, 8-hydroksyl og dens erstatninger og Cu2 utgjør en rekke stabile chelatforbindelser, og har generelt en plan firkantet struktur. Mange kommersielle kobberekstraktanter er utviklet på basen av disse ligandene. Den plane kvadratiske strukturen utgjør den separate kjemiske basen til kobber.

Kobberbio-bruk og hygiene-standarder

Det er mange organismer som inneholder kobberprotease, og noen av gastropodene i gastropodene til gastropodene, kefalopodene og krepsdyrene er ceruloplasmin. Plasmakeruloplasmin inneholder 8 kobberatomer i humant serum og har funksjonen som katalyserer oksidasjonen av Fe2. En person må konsumere 2,5 til 5 mg kobber per dag, og 100 til 200 mg kobber i kroppen, mest i musklene.

Kobbersalter er svært giftige for å senke organismer. Overflatevannet begrenser kobberinnholdet til 0,1 mg/l, og det industrielle avløpsvannskobberinnholdet skal være mindre enn 1 mg/l. Som tar til orde for drikkevann med et kobberinnhold på 0,05 til 1,5 mg/l. USAs vanlige arbeidsplass (tidsvektet enhetlighet) terskel er: støv 1 mg/m3, sot 0,2 mg/m3.

Fysiske egenskaper ved kobber

Krystallen av kobber er et ansiktssentrert kubikkgitter med en tetthet på 8,96T/m3, termisk ledningsevne på 394W/(m · K), en resistivitet på 1,6730μΩ/cm ved 20 ° C, og en temperaturkoeffisient for resistivitet på 1-100 ° C. Det er 0,00681, smeltepunktet er 1083 ° C, den latente fusjonsvarmen er 212 kJ / kg, den spesifikke varmekapasiteten ved 20 ° C er 384 J / (kg · ° C), kokepunktet er 2595 ° C, koeffisienten av lineær utvidelse er 1644 (10,2 til 12) × 104 MPa, og modul av stivhet 44 000 MPa.

Kobberstandarder og bruker

Kinas elektrolytiske kobber oppfyller verden GB466-82. London Metal Trading Market (LME) klasse A -standarden brukes ofte i verden, og standarden for kobber med høy renhet i Kina er lik.

Rent kobber brukes til ledninger og apparater. Kobber utgjør en rekke legeringer med primær industriell verdi. Legeringen av kobber og sink kalles messing, og legeringen av kobber og tinn er bronse, som brukes til lagre, brytere, varmevekslere og lignende. Legeringen av kobber og aluminium kalles aluminiumsbronse, og kobber- og vismutlegeringene kalles Beryllium bronse. De har utmerkede mekaniske egenskaper og brukes til mekaniske og utvendige deler. Kobber og nikkel danner en hvit legering, som er svært motstandsdyktig mot korrosjon og brukes i ventiler, pumper og dekorasjon. Kobber og legeringer brukes først og fremst i elektrisk kraft, maskiner, transport, konstruksjon, elektronikk og eksteriør.