Svojstva bakrene rude. Značajke uporabe bakra u raznim područjima industrije i građevinarstva. Kemijska svojstva željeza


  • Oznaka - Cu (bakar);
  • Razdoblje - IV;
  • Skupina - 11 (Ib);
  • Atomska masa - 63,546;
  • Atomski broj - 29;
  • Polumjer atoma = 128 pm;
  • Kovalentni polumjer = 117 pm;
  • Raspodjela elektrona - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 ;
  • t taljenja = 1083,4°C;
  • vrelište = 2567°C;
  • Elektronegativnost (prema Paulingu / prema Alpredu i Rochovu) = 1,90 / 1,75;
  • Oksidacijsko stanje: +3, +2, +1, 0;
  • Gustoća (n.a.) \u003d 8,92 g / cm 3;
  • Molarni volumen = 7,1 cm3/mol.

Bakar (cuprum, dobio je ime u čast otoka Cipra, gdje je otkriveno veliko nalazište bakra) jedan je od prvih metala koje je osoba ovladala - bakreno doba (doba kada su bakreni alati prevladavali u svakodnevnom životu) pokriva razdoblje IV-III tisućljeća pr. e.

Legura bakra i kositra (bronca) dobivena je na Bliskom istoku 3000. pr. e. Bronca se preferirala nad bakrom jer je bila jača i lakša za kovanje.


Riža. Struktura atoma bakra.

Elektronska konfiguracija atoma bakra je 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 (vidi Elektronička struktura atoma). Kod bakra jedan spareni elektron s vanjske s-razine "skače" na d-podrazinu predvanjske orbitale, što je povezano s visokom stabilnošću potpuno popunjene d-razine. Završena stabilna d-podrazina bakra određuje njegovu relativnu kemijsku inertnost (bakar ne reagira s vodikom, dušikom, ugljikom, silicijem). Bakar u spojevima može pokazivati ​​oksidacijska stanja +3, +2, +1 (najstabilnija su +1 i +2).


Riža. Elektronička konfiguracija bakra.

Fizička svojstva bakra:

  • metal, crveno-ružičasta;
  • ima visoku duktilnost i duktilnost;
  • dobra električna vodljivost;
  • nizak električni otpor.

Kemijska svojstva bakra

  • kada se zagrijava, reagira s kisikom:
    O 2 + 2Cu = 2CuO;
  • kada je duže vrijeme izložen zraku, reagira s kisikom čak i na sobnoj temperaturi:
    O 2 + 2Cu + CO 2 + H 2 O \u003d Cu (OH) 2 CuCO 3;
  • reagira s dušičnom i koncentriranom sumpornom kiselinom:
    Cu + 2H2SO4 \u003d CuSO4 + SO2 + 2H2O;
  • bakar ne reagira s vodom, otopinama lužina, klorovodičnom i razrijeđenom sumpornom kiselinom.

Spojevi bakra

Bakreni oksid CuO(II):

  • crveno-smeđa krutina, netopljiva u vodi, pokazuje osnovna svojstva;
  • kada se zagrijava u prisutnosti redukcijskih sredstava daje slobodni bakar:
    CuO + H2 \u003d Cu + H2O;
  • bakrov oksid se dobiva interakcijom bakra s kisikom ili razgradnjom bakrova (II) hidroksida:
    O 2 + 2Cu = 2CuO; Cu (OH) 2 \u003d CuO + H 2 O.

Bakar hidroksid Cu (OH 2) (II):

  • plava kristalna ili amorfna tvar, netopljiva u vodi;
  • zagrijavanjem se raspada na vodu i bakreni oksid;
  • reagira s kiselinama tvoreći odgovarajuće soli:
    Cu(OH2) + H2SO4 = CuSO4 + 2H20;
  • reagira s otopinama alkalija, stvarajući kuprate - svijetlo plave kompleksne spojeve:
    Cu (OH 2) + 2KOH \u003d K 2.

Za spojeve bakra, pogledajte Bakreni oksidi.

Dobivanje i korištenje bakra

  • pirometalurškom metodom bakar se dobiva iz sulfidnih ruda na visokim temperaturama:
    CuFeS 2 + O 2 + SiO 2 → Cu + FeSiO 3 + SO 2;
  • bakrov oksid se reducira u metalni bakar vodikom, ugljikovim monoksidom, aktivnim metalima:
    Cu20 + H2 \u003d 2Cu + H20;
    Cu 2 O + CO \u003d 2Cu + CO 2;
    Cu 2 O + Mg \u003d 2Cu + MgO.

Upotreba bakra je zbog njegove visoke električne i toplinske vodljivosti, kao i duktilnosti:

  • proizvodnja električnih žica i kabela;
  • u opremi za izmjenu topline;
  • u metalurgiji za dobivanje legura: bronca, mjed, kupronikal;
  • u radioelektronici.

Bakar je element pobočne podskupine prve skupine, četvrte periode periodnog sustava kemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva, s atomskim brojem 29. Označava se simbolom Cu (lat. Cuprum). Jednostavna tvar bakar (CAS broj: 7440-50-8) je duktilni prijelazni metal zlatno ružičaste boje (ružičast u nedostatku oksidnog filma). Čovjek ga je široko koristio od davnina.

Povijest i porijeklo imena

Bakar je jedan od prvih metala koje je čovjek opširno ovladao zbog svoje relativno dostupne za dobivanje iz rude i niskog tališta. U staro doba koristio se uglavnom u obliku slitine s kositrom - bronca za izradu oružja i sl. (vidi brončano doba).
Latinski naziv za bakar Cuprum (antički Aes cuprium, Aes cyprium) dolazi od imena otoka Cipra, gdje je već u III tisućljeću pr. e. postojali su rudnici bakra i talio se bakar.
Strabon bakar naziva chalkos, prema imenu grada Chalkis na Eubeji. Od ove su riječi potekli mnogi starogrčki nazivi bakrenih i brončanih predmeta, kovačkih zanata, kovačkih proizvoda i odljevaka. Drugi latinski naziv za bakar je Aes (sanskrt, ayas, gotski aiz, njemački erz, engleski ore) znači ruda ili rudnik. Zagovornici indogermanske teorije o podrijetlu europskih jezika rusku riječ bakar (poljski miedz, češki med) izvode iz staronjemačkog smida (metal) i Schmied (kovač, engleski Smith). Naravno, odnos korijena u ovom slučaju je nesumnjiv, međutim, obje ove riječi potječu iz grčkog. moje, moje neovisno jedno o drugom. Iz ove riječi proizašli su srodni nazivi - medalja, medaljon (francuski medaille). Riječi bakar i bakar nalaze se u najstarijim ruskim književnim spomenicima. Alkemičari su bakar zvali Venera. U starija vremena nalazi se ime Mars.

Fizička svojstva

Bakar je duktilni metal zlatno-ružičaste boje, koji se na zraku brzo prekriva oksidnim filmom, što mu daje karakterističnu intenzivnu žućkasto-crvenu nijansu. Tanki filmovi bakra na svjetlu imaju zelenkasto-plavu boju.
Bakar tvori kubičnu rešetku s centrom na plohi, prostorna skupina F m3m, a = 0,36150 nm, Z = 4.
Bakar ima visoku toplinsku i električnu vodljivost (drugi je po električnoj vodljivosti nakon srebra).
Ima dva stabilna izotopa - 63 Cu i 65 Cu, te nekoliko radioaktivnih izotopa. Najdugovječniji od njih, 64 Cu, ima poluživot od 12,7 sati i dvije varijante raspada s različitim produktima.
Postoji niz bakrenih legura: mjed - s cinkom, bronca - s kositrom i drugim elementima, kupronikal - s niklom, babiti - s olovom i drugi.

Kemijska svojstva

Ne mijenja se u zraku bez vlage i ugljičnog dioksida. Slabo je redukcijsko sredstvo, ne reagira s vodom, razrijeđenom solnom kiselinom. Prebacuje se u otopinu s neoksidirajućim kiselinama ili amonijak hidratom u prisutnosti kisika, kalijevog cijanida. Oksidira se koncentriranom sumpornom i dušičnom kiselinom, aqua regia, kisikom, halogenima, halkogenima, oksidima nemetala. Zagrijavanjem reagira s halogenovodikom.

Suvremene metode rudarenja

90% primarnog bakra dobiva se pirometalurškom metodom, 10% - hidrometalurškom metodom. Hidrometalurška metoda je proizvodnja bakra ispiranjem slabom otopinom sumporne kiseline i zatim izdvajanjem metalnog bakra iz otopine. Pirometalurška metoda sastoji se od nekoliko faza: obogaćivanje, prženje, taljenje do mat, puhanje u konvertoru, rafinacija.
Za obogaćivanje bakrenih ruda koristi se metoda flotacije (koja se temelji na korištenju različite močivosti čestica koje sadrže bakar i otpadnih stijena), što omogućuje dobivanje koncentrata bakra koji sadrži od 10 do 35% bakra.
Bakrene rude i koncentrati s visokim sadržajem sumpora podvrgavaju se oksidativnom prženju. U procesu zagrijavanja koncentrata ili rude na 700-800 °C u prisutnosti atmosferskog kisika dolazi do oksidacije sulfida, a sadržaj sumpora smanjuje se gotovo za polovicu od prvobitnog. Peču se samo loši koncentrati (s udjelom bakra od 8 do 25%), dok se bogati koncentrati (od 25 do 35% bakra) tale bez pečenja.
Nakon prženja, ruda i koncentrat bakra se tale u mat, koji je legura koja sadrži sulfide bakra i željeza. Mat sadrži od 30 do 50% bakra, 20-40% željeza, 22-25% sumpora, osim toga, mat sadrži nečistoće nikla, cinka, olova, zlata, srebra. Najčešće se taljenje provodi u plameno reverberacijskim pećima. Temperatura u zoni taljenja je 1450 °C.
Radi oksidacije sulfida i željeza, dobiveni bakreni kamen podvrgava se propuhivanju komprimiranim zrakom u horizontalnim pretvaračima s bočnim mlazom. Nastali oksidi se pretvaraju u trosku. Temperatura u pretvaraču je 1200-1300 °C. Zanimljivo je da se toplina u pretvaraču oslobađa zbog odvijanja kemijskih reakcija, bez dovoda goriva. Tako se u konverteru dobiva blister bakar koji sadrži 98,4 - 99,4% bakra, 0,01 - 0,04% željeza, 0,02 - 0,1% sumpora i malu količinu nikla, kositra, antimona, srebra, zlata. Taj se bakar sipa u lonac i ulijeva u čelične kalupe ili na stroj za lijevanje.
Nadalje, radi uklanjanja štetnih nečistoća, blister bakar se rafinira (pročišćava se vatrom, a zatim elektrolitičkom rafinacijom). Bit vatrenog pročišćavanja blister bakra je oksidacija nečistoća, njihovo uklanjanje plinovima i pretvaranje u trosku. Nakon vatrene rafinacije dobiva se bakar čistoće 99,0 - 99,7%. Ulijeva se u kalupe i dobivaju ingoti za daljnje taljenje legura (bronce i mjedi) ili ingoti za elektrolitičko rafiniranje.
Provodi se elektrolitička rafinacija kako bi se dobio čisti bakar (99,95%). Elektroliza se provodi u kupkama, gdje je anoda izrađena od vatreno rafiniranog bakra, a katoda od tankih listova čistog bakra. Elektrolit je vodena otopina. Prolaskom istosmjerne struje anoda se otapa, bakar prelazi u otopinu i, očišćen od nečistoća, taloži se na katodama. Nečistoće se talože na dno kupelji u obliku troske, koja se obrađuje za izdvajanje vrijednih metala. Katode se istovaruju za 5-12 dana, kada njihova masa dosegne 60 do 90 kg. Temeljito se operu, a zatim tope u električnim pećima.

Što se odnosi na obojene metale, poznato je već dugo vremena. Njegova proizvodnja je izumljena prije nego što su ljudi počeli proizvoditi željezo. Prema pretpostavkama, to se dogodilo zbog njegove dostupnosti i prilično jednostavne ekstrakcije iz spojeva i legura koji sadrže bakar. Dakle, pogledajmo svojstva i sastav bakra danas, vodeće zemlje u svijetu u proizvodnji bakra, proizvodnji proizvoda od njega i obilježja ovih područja.

Bakar ima visok koeficijent električne vodljivosti, što je poslužilo za povećanje njegove vrijednosti kao elektrotehničkog materijala. Ako se ranije do polovice bakra proizvedenog u svijetu trošilo na električne žice, sada se u te svrhe koristi aluminij, kao pristupačniji metal. A sam bakar postaje najoskudniji obojeni metal.

Ovaj video govori o kemijskom sastavu bakra:

Struktura

Strukturni sastav bakra uključuje mnoge kristale: zlato, kalcij, srebro i mnoge druge. Svi metali uključeni u njegovu strukturu karakteriziraju relativna mekoća, duktilnost i lakoća obrade. Većina tih kristala u kombinaciji s bakrom tvori čvrste otopine s kontinuiranim redovima.

Jedinična ćelija ovog metala je kubičnog oblika. Za svaku takvu stanicu postoje četiri atoma smještena na vrhovima i središnjem dijelu lica.

Kemijski sastav

Sastav bakra tijekom njegove proizvodnje može uključivati ​​niz nečistoća koje utječu na strukturu i karakteristike konačnog proizvoda. Pritom njihov sadržaj treba regulirati kako po pojedinim elementima tako i po njihovom ukupnom broju. Nečistoće pronađene u bakru uključuju:

  • Bizmut. Ova komponenta negativno utječe na tehnološka i mehanička svojstva metala. Zato ne smije prelaziti 0,001% gotovog sastava.
  • Kisik. Smatra se najnepoželjnijom nečistoćom u sastavu bakra. Njegov granični sadržaj u leguri je do 0,008% i brzo se smanjuje u procesu izlaganja visokim temperaturama. Kisik negativno utječe na duktilnost metala, kao i na njegovu otpornost na koroziju.
  • Mangan. U slučaju proizvodnje vodljivog bakra, ova se komponenta negativno odražava na njegovu vodljivost. Već na sobnoj temperaturi brzo se otapa u bakru.
  • Arsen. Ova komponenta stvara čvrstu otopinu s bakrom i praktički ne utječe na njegova svojstva. Njegovo djelovanje najviše je usmjereno na neutraliziranje negativnih učinaka antimona, bizmuta i kisika.
  • . S bakrom stvara čvrstu otopinu i istovremeno smanjuje njegovu toplinsku i električnu vodljivost.
  • . Stvara čvrstu otopinu i povećava toplinsku vodljivost.
  • selen, sumpor. Ove dvije komponente imaju isti učinak na konačni proizvod. Oni organiziraju krhku vezu s bakrom i čine ne više od 0,001%. S povećanjem koncentracije, stupanj plastičnosti bakra naglo opada.
  • Antimon. Ova komponenta je visoko topljiva u bakru, stoga ima minimalan učinak na njegova konačna svojstva. Dopušteno je najviše 0,05% ukupnog volumena.
  • Fosfor. Služi kao glavni deoksidizator bakra, čija je granična topljivost 1,7% na temperaturi od 714°C. Fosfor u kombinaciji s bakrom ne samo da doprinosi njegovom boljem zavarivanju, već i poboljšava njegova mehanička svojstva.
  • . Sadržan u maloj količini bakra, praktički ne utječe na njegovu toplinsku i električnu vodljivost.

Proizvodnja bakra

Bakar se proizvodi iz sulfidnih ruda koje sadrže ovaj bakar u volumenu od najmanje 0,5%. U prirodi postoji oko 40 minerala koji sadrže ovaj metal. Halkopirit je najčešći sulfidni mineral koji se aktivno koristi u proizvodnji bakra.

Za proizvodnju 1 tone bakra potrebno je uzeti veliku količinu sirovina koje ga sadrže. Uzmimo, na primjer, proizvodnju sirovog željeza, za dobivanje ovog metala u količini od 1 tone bit će potrebno preraditi oko 2,5 tone željezne rude. A da bi se dobila ista količina bakra, bit će potrebno preraditi do 200 tona rude koja ga sadrži.

Video ispod će vam reći o rudarenju bakra:

Tehnologija i potrebna oprema

Proizvodnja bakra uključuje nekoliko faza:

  1. Mljevenje rude u specijalnim drobilicama i njeno naknadno temeljitije mljevenje u kuglastim mlinovima.
  2. Flotacija. Prethodno usitnjena sirovina pomiješana je s malom količinom sredstva za flotaciju i zatim stavljena u stroj za flotaciju. Kalijev i vapneni ksantat obično djeluje kao takva dodatna komponenta, koja je prekrivena mineralima bakra u komori stroja. Uloga vapna u ovoj fazi je iznimno važna, jer sprječava omotavanje ksantata česticama drugih minerala. Na čestice bakra lijepe se samo mjehurići zraka koji ga nose na površinu. Kao rezultat ovog procesa dobiva se koncentrat bakra, koji je usmjeren na uklanjanje viška vlage iz svog sastava.
  3. Gori. Rude i njihovi koncentrati prže se u monopodnim pećima, što je potrebno za uklanjanje sumpora iz njih. Rezultat je pepeo i plinovi koji sadrže sumpor, koji se kasnije koriste za proizvodnju sumporne kiseline.
  4. Taljenje šarže u reflektirajućoj peći. U ovoj fazi možete uzeti sirovu ili već pečenu smjesu i podvrgnuti je pečenju na temperaturi od 1500°C. Važan uvjet za rad je održavanje neutralne atmosfere u peći. Kao rezultat, bakar se sulfidira i pretvara u mat.
  5. Pretvaranje. Dobiveni bakar u kombinaciji s kvarcnim fluksom se upuhuje u posebnom konvektoru 15-24 sata.Kao rezultat se dobiva blister bakar kao rezultat potpunog izgaranja sumpora i uklanjanja plinova. Može sadržavati do 3% raznih nečistoća koje se izlučuju elektrolizom.
  6. Pročišćavanje vatrom. Metal se najprije topi, a zatim rafinira u posebnim pećima. Izlaz je crveni bakar.
  7. elektrolitička rafinacija. Ova faza prolazi kroz anodu i vatreni bakar za maksimalno čišćenje.

O pogonima i centrima za proizvodnju bakra u Rusiji iu svijetu pročitajte u nastavku.

Poznati proizvođači

U Rusiji postoje samo četiri najveća poduzeća za rudarenje i proizvodnju bakra:

  1. "Norilsk nikal";
  2. "Uralelektromed";
  3. Novgorod metalurški pogon;
  4. Tvornica elektrolize bakra Kyshtym.

Prve dvije tvrtke dio su poznatog holdinga UMMC, koji uključuje oko 40 industrijskih poduzeća. Proizvodi više od 40% ukupnog bakra u našoj zemlji. Posljednje dvije tvornice pripadaju Russian Copper Company.

Video ispod će vam reći o proizvodnji bakra:

Većina industrija koristi metal kao što je bakar. Zbog svoje visoke električne vodljivosti niti jedno područje elektrotehnike ne može bez ovog materijala. Od njega se formiraju vodiči s izvrsnim radnim svojstvima. Osim ovih svojstava, bakar ima duktilnost i vatrostalnost, otpornost na koroziju i agresivna okruženja. I danas ćemo razmotriti metal sa svih strana: naznačit ćemo cijenu za 1 kg bakrenog otpada, reći ćemo o njegovoj upotrebi i proizvodnji.

Koncept i značajke

Bakar je kemijski element koji pripada prvoj skupini Mendeljejeva periodnog sustava. Ovaj duktilni metal ima zlatno-ružičastu boju i jedan je od tri metala s izraženom obojenošću. Od davnina ga je čovjek aktivno koristio u mnogim područjima industrije.

Glavna značajka metala je njegova visoka električna i toplinska vodljivost. U usporedbi s drugim metalima, vodljivost električne struje kroz bakar je 1,7 puta veća nego kod aluminija, a gotovo 6 puta veća od one kod željeza.

Bakar ima niz karakterističnih karakteristika u odnosu na druge metale:

  1. Plastični. Bakar je mekan i rastegljiv metal. Ako uzmemo u obzir bakrenu žicu, ona se lako savija, zauzima bilo koji položaj i ne deformira se. Sam metal dovoljno je malo pritisnuti da biste provjerili ovu značajku.
  2. Otpornost na koroziju. Ovaj fotoosjetljivi materijal vrlo je otporan na koroziju. Ako se bakar dulje vrijeme ostavi u vlažnom okruženju, na njegovoj površini će se početi pojavljivati ​​zeleni film koji štiti metal od negativnih učinaka vlage.
  3. Odgovor na porast temperature. Bakar se od ostalih metala može razlikovati zagrijavanjem. U procesu, bakar će početi gubiti svoju boju, a zatim će postati tamniji. Kao rezultat toga, kada se metal zagrije, postići će crnu boju.

Zahvaljujući ovim značajkama, ovaj se materijal može razlikovati od drugih metala.

Video ispod će vam reći o korisnim svojstvima bakra:

Prednosti i nedostatci

Prednosti ovog metala su:

  • Visoka toplinska vodljivost;
  • Otpornost na koroziju;
  • Dovoljno visoka čvrstoća;
  • Visoka plastičnost, koja se održava do temperature od -269 stupnjeva;
  • Dobra električna vodljivost;
  • Mogućnost legiranja raznim dodatnim komponentama.

O karakteristikama, fizikalnim i kemijskim svojstvima tvari-metala bakra i njegovih legura pročitajte u nastavku.

Svojstva i karakteristike

Bakar, kao nisko aktivan metal, ne stupa u interakciju s vodom, solima, alkalijama, kao ni sa slabom sumpornom kiselinom, ali je istovremeno podložan otapanju u koncentriranoj sumpornoj i dušičnoj kiselini.

Fizička svojstva metala:

  • Talište bakra je 1084°C;
  • Vrelište bakra je 2560°C;
  • Gustoća 8890 kg/m³;
  • Električna vodljivost 58 MΩ/m;
  • Toplinska vodljivost 390 m*K.

Mehanička svojstva:

  • Vlačna čvrstoća u deformiranom stanju je 350-450 MPa, u žarenom stanju - 220-250 MPa;
  • Relativno suženje u deformiranom stanju je 40-60%, u žarenom stanju - 70-80%;
  • Relativno istezanje u deformiranom stanju je 5-6 δ ψ%, u žarenom stanju - 45-50 δ ψ%;
  • Tvrdoća u deformiranom stanju je 90-110 HB, u žarenom stanju - 35-55 HB.

Na temperaturama ispod 0°C, ovaj materijal ima veću čvrstoću i duktilnost nego na +20°C.

Struktura i spoj

Bakar, koji ima visoku električnu vodljivost, ima najmanji sadržaj nečistoća. Njihov udio u sastavu može biti jednak 0,1%. Da bi se povećala čvrstoća bakra, dodaju mu se razne nečistoće: antimon i tako dalje. Ovisno o sastavu i stupnju sadržaja čistog bakra, razlikuje se nekoliko njegovih stupnjeva.

Strukturni tip bakra također može uključivati ​​kristale srebra, kalcija, aluminija, zlata i drugih komponenti. Svi se odlikuju relativnom mekoćom i plastičnošću. Sama čestica bakra ima kubični oblik, čiji se atomi nalaze na vrhovima F-ćelije. Svaka stanica se sastoji od 4 atoma.

Za informacije o tome gdje nabaviti bakar pogledajte ovaj video:

Proizvodnja materijala

U prirodnim uvjetima ovaj se metal nalazi u izvornim bakrenim i sulfidnim rudama. Široko rasprostranjen u proizvodnji bakra primljenih ruda pod nazivom "bakreni sjaj" i "bakreni pirit", koji sadrže do 2% potrebne komponente.

Većina (do 90%) primarnog metala nastaje pirometalurškom metodom, koja uključuje mnogo faza: proces obogaćivanja, prženje, taljenje, preradu u konvertoru i rafinaciju. Ostatak se dobiva hidrometalurškom metodom, koja se sastoji u ispiranju razrijeđene sumporne kiseline.

Područja upotrebe

u sljedećim područjima:

  • Elektroindustrija, koji se sastoji, prije svega, u proizvodnji električnih žica. U te svrhe bakar mora biti što čišći, bez primjesa.
  • Izrada filigranskih proizvoda. Bakrena žica u žarenom stanju karakterizira visoka duktilnost i čvrstoća. Zbog toga se aktivno koristi u proizvodnji raznih užadi, ukrasa i drugih dizajna.
  • Pretaljivanje katodnog bakra u žicu. Širok izbor bakrenih proizvoda pretapa se u ingote koji su idealni za daljnje valjanje.

Bakar se aktivno koristi u raznim industrijama. Može biti dio ne samo žice, već i oružja, pa čak i nakita. Njegova svojstva i široki opseg primjene povoljno su utjecali na njegovu popularnost.

Video u nastavku pokazat će vam kako bakar može promijeniti svoja svojstva:

Bakar se široko koristi u čistom obliku iu obliku legura u elektrotehničkoj i radioindustriji, gdje se troši oko 50% proizvedenog bakra, u strojogradnji i izradi instrumenata te vojnoj opremi. Čisti bakar je ružičasti metal s gustoćom od 8,93, talištem od 1084 ° C i vrelištem od 2582 ° C. Bakar ima visoku električnu i toplinsku vodljivost, ima dobru savitljivost i kovnost, lako se uvalja u tanki lim i uvučen u žicu.

Odavno su poznate i široko korištene legure bakra s cinkom - mesing i bakra s kositrom - bronca. Mjed sadrži od 10 do 30% Zn i, u nekim slučajevima, male količine kositra i olova. Mjed se dobro obrađuje, ima veću mehaničku čvrstoću u usporedbi s bakrom i uz to je jeftinija od čistog bakra. Bronca sadrži do 20% Bp. Unatoč svojoj relativno visokoj tvrdoći, bronce su dobro strojno obrađene i dobro ispunjavaju kalup kada se lijevaju. Bronce su vrlo otporne na trošenje, imaju nizak koeficijent trenja i stoga se koriste za pripremu ležajnih školjki, zupčanika i drugih dijelova. Bronca se također koristi u kemijskoj proizvodnji.

Bakar vrlo dobro provodi struju i toplinu. Specifični otpor bakra je 0,018 Ohm mm 2 / m, a toplinska vodljivost pri 20 ° C je 385 W / (m K). Što se tiče električne vodljivosti, bakar je samo malo inferioran od srebra. Njegova električna vodljivost je 1,7 puta veća nego kod aluminija, a oko 6 puta veća od one kod platine i željeza. Bakar ima vrijedna mehanička svojstva – kovnost i kovnost.

U prisutnosti zraka, vlage i sumpornog dioksida, bakar se postupno prekriva gustim zelenkasto-sivim filmom bazične soli sumporne kiseline, koji štiti metal od daljnje oksidacije. Stoga se bakar i njegove legure široko koriste u izgradnji dalekovoda i raznih vrsta komunikacija, u elektrotehnici i instrumentaciji, u rashladnom inženjerstvu (proizvodnja izmjenjivača topline za rashladne uređaje) i kemijskom inženjerstvu (proizvodnja vakuumskih aparata, zavojnica) . Oko 50% ukupnog bakra troši se u elektroindustriji. Na bazi bakra stvoren je veliki broj legura s metalima kao što su Zn, Sn, Al, Be, Ni, Mn, Pb, Ti, Ag, Au itd., a rjeđe s nemetalima P, S, O, itd. Opseg ovih legura je vrlo opsežan. Mnogi od njih imaju visoka antifrikcijska svojstva. Legure se koriste u lijevanom i kovanom stanju, kao iu obliku praškastih proizvoda.

Na primjer, široko se koriste legure poput kositra (4-33% Sn), olova (~ 30% Pb), aluminija (5-11% Al), silicija (4-5% Si) i antimonske bronce. Bronce se koriste za proizvodnju ležajeva, izmjenjivača topline i drugih proizvoda u obliku limova, šipki i cijevi u kemijskoj, papirnoj i prehrambenoj industriji.

Za izradu elektroda i električnih kontakata koriste se legure bakra s kromom i praškaste legure s volframom.

Mjed se također široko koristi u kemijskoj industriji i strojogradnji - legura bakra i cinka (do 50% Zn), obično s dodatkom malih količina drugih elemenata (Al, Si, Ni, Mn). Kao lemovi koriste se legure bakra s fosforom (6-8%).

Postoje dva načina ekstrakcije bakra iz ruda i koncentrata: hidrometalurški i pirometalurški.

Prvi od njih nije pronašao široku primjenu. Koristi se u preradi siromašnih oksidiranih i samorodnih ruda. Ova metoda, za razliku od pirometalurške metode, ne dopušta ekstrakciju plemenitih metala zajedno s bakrom.

Najveći dio bakra (85-90%) proizvodi se pirometalurškim postupkom iz sulfidnih ruda. Istodobno se rješava problem izdvajanja iz ruda, osim bakra, i drugih vrijednih pratećih metala. Pirometalurška metoda proizvodnje bakra je višefazna. Glavne faze ove proizvodnje su: priprema ruda (obogaćivanje i ponekad dodatno prženje), taljenje za kamen (taljenje bakrenog kamena), pretvaranje kamena u dobivanje blister bakra, rafinacija blister bakra (prvo vatrom, a zatim elektrolizom).