ترکیبات مس و کاربردهای آن

این مطلب شامل دو تحقیق است :

تحقیق شماره یک :

مس یکی از عناصر جدول تناوبی است که نشان آن Cu و عدد اتمی آن 29 می‌باشد.

پیدایش

مس معمولا" به شکل معدنی یافت می شود.کانیهایی مثل آزوریت ، مالاکیت و برنیت همانند سولفیدهایی از جمله کالکوپیریت ( CuFeS2) ،کوولین ( CuS)،کالکوزین ( Cu2S) یا اکسیدهایی مانند کوپریت (Cu2O) از منابع مس هستند.

خصوصیات قابل توجه

مس فلز نسبتا" قرمز رنگی است که از خاصیت هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار بالایی برخوردار می باشد.( در بین فلزات خالص ، تنها خاصیت هدایت الکتریکی نقره در حرارت اطاق از مس بیشتر است) چون قدمت مصنوعات مسی کشف شده به سال 8700 قبل از میلاد برمی گردد، احتمالا" این فلز قدیمی ترین فلز مورد استفاده انسان می باشد.مس علاوه بر اینکه در سنگهای معدنی گوناگون وجود دارد ، به حالت فلزی نیز یافت می شود.( مثلا" مس خالص در بعضی مناطق).

این فلز را یونانیان تحت عنوان Chalkos می شناختند. چون مقدار بسیار زیادی از این فلز در قبرس استخراج می شد رومیان آنرا aes Cyprium می نامیدند. بعدها این کلمه به فرم ساده تر cuprum درآمد و در نهایت انگلیسی شده و به لغت Copper تبدیل شد.

کاربردها

مس فلزی قابل انعطاف و چکش خوار است که کاربردهای زیادی در موار زیر دارد:

سیمهای مسی

لوله های مسی

دستگیره های درب و سایر وسایل منزل

مجسمه سازی. مثلا" مجسمه آزادی شامل 179000 پوند مس می باشد.

آهنرباهای الکتریکی.

موتورها، بخصوص موتورهای الکترومغناطیسی.

موتور بخار وات.

کلیدها و تقویت کننده های الکتریکی.

لامپهای خلاء ، لامپهای پرتوی کاتدی ومگنترونهای اجاقهای مایکرو ویو.

هدایت کننده موج برای تشعشع مایکروویو.

به علت خاصیت هدایت بهتر آن نسبت به آلومینیوم، کاربرد مس در IC ها به جای آلومینیوم رو به افزایش است.

بعنوان جزئی از سکه ها.

در وسایل آشپزی، از جمله ماهی تابه .

بیشتر سرویسهای قاشق چنگال ( flatware) قاشقها،چنگالها و چاقوها دارای مقادیری مس هستند(نقره نیکلی).

اگر نقره استرلینگ در ظروف غذاخوری بکار رفته باشد ،حتما"باید دارای درصد کمی مس باشد.

بعنوان بخشی از لعاب سرامیکی و در رنگ آمیزی شیشه .

وسایل موسیقی ،بخصوص سازهای بادی.

بعنوان یک بیواستاتیک در بیمارستانها وپوشاندن قسمتهای مختلف کشتی برای حفاظت در برابر بارناکلها و ماسلها.

ترکیباتی مانند محلول فلینگ که در شیمی کاربرد دارد.

سولفات مس که بعنوان سم و تصفیه کننده آب کاربرد دارد.

تاریخچه

مس برای تعدادی از تمدنهای قدیمی ثبت شده ، شناخته شده بود و تاریخ استفاده از آن حد اقل به 10000 سال پیش می رسد. یک آویزه مسی ، متعلق به سال 8700 قبل از میلاد در شمال عراق کنونی پیدا شد.نشانه هایی مبنی بر ذوب و خالص کردن مس از اکسیدهای آن مانند مالاکیت و آزوریت تا سال 5000 قبل از میلاد وجود دارد.در عوض اولین نشانه های استفاده از طلا تقریبا" به 400 سال قبل از میلاد بر می گردد.

مصنوعات مسی و برنزی که از شهرهای سومری و مصنوعات مصری که از مس و آلیاژ آن با قلع یافت شده تقریبا" متعلق به 3000 سال قبل از میلاد هستند.در یکی از اهرام یک سیستم لوله کشی با مس پیدا شده که مربوط به5000 سال پیش است.مصریان دریافتند افزودن مقدار کمی قلع ، قالب گیری مس را آسان تر می کند لذا آلیاژهای برنزی که در مصر کشف می شوند تقریبا" قدمتی همانند مس دارند. استفاده از مس در چین باستان حداقل به 2000 سال قبل از میلاد مربوط بوده و تا 1200 سال قبل از میلاد در این کشوربرنز مرغوب ساخته می شده است.در نظر داشته باشید چون مس به راحتی برای استفاده و کاربرد مجدد ذوب می شود ، دوران ذکر شده تحت تاثیر جنگها و کشورگشائیها قرار می گیرد.در اروپا مرد یخیOetzi ،مردی که به دقت نگهداری می شود و متعلق به3200 سال قبل از میلاد است، تبری با نوک مسی در دست دارد که درجه خلوص فلز آن 7/99% می باشد.مقدار زیاد آرسنیک موجود در موهای او نشان دهنده سرو و کار او با پالایش مس می باشد.

استفاده ار برونز در مرحله ای از تمدن به قدری فراگیر بود که آن مرحله را عصر برونز می نامند.

برنج برای یونانیان شناخته شده بود اما اولین بار بصورت گسترده توسط رومیان بکار رفت.

به خاطر زیبایی درخشانش- بطوریکه در باستان برای ساخت آئینه از آن استفاده می شد -ونیزبه دلیل ارتباط آن با قبرس که مربوط به الهه بود ،در اسطوره شناسی و کیمیاگری فلز مس با الهه های آفرودیت و ونوس پیوند دارد.در کیمیا گری علامتی را که برای مس در نظر گرفته بودند ،علامت سیاره زهره(ونوس) نیز بود.

نقش بیولوژیکی

وجود مس برای کلیه گیاهان و حیوانات عالی ضروری می باشد. مس در آنزیمهای متنوعی ،از جمله مراکز مس cytochrome c oxidase و آنزیم حاوی Cu-Zn به نام superoxide dismutase وجود دارد و فلز اصلی در رنگدانه حامل اکسیژن hemocyanin است.RDA برای مس در بزرگسالان سالم 9/0 میلی گرم در روز می باشد.

مس در جریان خون عمدتا" روی پروتئین پلاسمایی بنام ceruloplasmin حرکت می کند. اگرچه مس اول در روده جذب می شود، این عنصر همبسته با آلبومین به سوی کبد منتقل می شود.

یک حالت ارثی که بیماری ویلسون نامیده می شود موجب باقی ماندن مس در بدن و عدم ورود آن به صفرا توسط کبد شود.این بیماری در صورت عدم درمان می تواند منجر به آسیبهای کبدی و مغزی شود.

ترکیبات

آلیاژهای بسیاری از مس وجود دارد- برنج آلیاژ مس/روی و برنز آلیاژ مس/ قلع است.

متداول ترین حالات اکسیداسیون مس شامل حالت مربوط به مس یک طرفیتی cuprous ، 1+Cu و حالتcupric ،2+Cu می باشد.

کربنات مس به رنگ سبز است که بوسیله آن ظاهر منحصر به فرد بامها یا گنبدهای با پوشش مس روی بعضی ساختمانها ساخته می شوند.

اکسیدهای مس ( مانند :اکسید مس ایتریم و باریم 7δ Yba2Cu3O یا YBCO) پایه های بسیاری از ابر رساناهای غیر معمول را تشکیل می دهند.

ترکیبات دیگر : سولفید مس

ایزوتوپها

علاوه بر تعداد زیادی رادیوایزوتوپ ، دو ایزوتوپ پایدار Cu-63 و Cu-65 موجود است.تعداد بسیار زیادی از این رادیوایزوتوپها دارای نیمه عمرهایی به مقیاس دقیقه یا کمتر دارند ، طولانی ترین نیمه عمر متعلق به Cu-64 است که مدت آن 7/12 ساعت ،با دو حالت فرسایشی که منجر به محصولات جداگانه می شود.

هشدارها

با تمامی ترکیبات مس باید طوری رفتار شود گویی سمی هستند ( مگر خلاف آن مشخص باشد). این فلز در حالت پودزی خطر آتش زایی دارد.30 گرم سولفات مس برای انسان کشنده است.مس موجود در آب آشامیدنی با غلظتی بیش از 1 میلی گرم در لیتر موجب لک شدن لباسها و اقلام در آب می گردد.مقدار بی خطرمس در آب آشامیدنی انسان بر حسب منبع آن متفاوت است اما مرز آن بین 5/1 تا 2 میلی گرم در هر لیترمی باشد.

شناخت محیط رشد:مس

مس نیز به مقدار بسیار کم در تولید کلروفیل، پروتئین، کربوهیدرات ها و همچنین در فعال ساختن برخی از آنزیم ها مورد نیاز است. در صورت کمبود مس برگها کوچک مانده و سرشاخه های جوان را دچار برگ سوختگی می کند. هر چه واکنش خاک اسیدی تر باشد، مس قابل استفاده تر است. برای رفع کمبود مس از سولفات مس به تنهایی و گاهی مخلوط با آهک (به نام محلول بردو) استفاده می شود که البته بازده آن در خاکهای ایران بسیار کم است

تحقیق شماره 2 :

کاربردهای فلز مس و مصارف آن در زندگی و صنعت

کاربردهای فلز مس بسیار متنوع و زیاد است.

این عنصر قدمتی به طول تاریخ بشر دارد.

مس همواره یکی از مهمترین مواد بوده و امروزه یکی از پرکارترین فلزات غیرآهنی سنگین می باشد.

مس خالص بدلیل ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی و بخصوص رسانایی الکتریکی (که تنها نقره از آهن رساناتر است)، چکش خواری بالا و در نتیجه قابلیت بالای کار بر روی آن و مقاومت در برابر خوردگی کاربرد وسیعی دارد.

کانه های ترکیبات مس با رنگهای روشن بخصوص قرمز، سبز و آبی مشخص می شوند.

فلز مس ، کاربردها و مصارف آن در زندگی و صنعت ما

ویژگیهای فلز مس

برخی از ویژگیهای فلز مس عبارتست از :

قابلیت خارق العاده هدایت جریان برق و گرما، قابلیت چکش کاری، مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت ماشین کاری، استحکام کششی، خاصیت آلیاژی و و قابلیت چشمگیر شکل پذیری، مس را فلزی مطلوب جهت بهره برداری در مصارف گوناگون نشان میدهد.

فلز مس توانسته در بسیاری از بخشها هم بعنوان یک کالای واسطه ای، کاربرد های متنوعی پیدا کرده و هم در بعضی از حیطه ها نیز بعنوان یک کالای نهائی مورد استفاده قرار گیرد.

بخصوص در زمینه هنر به دلیل رنگ سرخ جذاب آن، موارد استفاده زیادی دارد.

فلز مس ، کاربردها و مصارف آن در زندگی و صنعت ما

مهم ترین موارد مصرف فلز مس

مهم ترین موارد مصرف فلز مس در صنایع برق و الکترونیک (حدود ۴۶درصد) میباشد.

از مس و آلیاژ های آن در صنایع گوناگون همچون صنایع مکانیکی، متالورژی، فلز کاری، شیمیایی و … استفاده میشود.

فلز مس در صنایع دارویی، کانه آرایی، رنگ سازی، و صنعت پوست و چرم نیز کاربرد دارد.

کاربرد فلز مس در صنعت کاغذ سازی نیز قابل توجه است.

همچنین از فلز مس در کشاورزی، حمل و نقل (هواپیما و کامیون و …)، صنایع نظامی (پوکه فشنگ، گلوله توپ و …)، صنایع کشتی سازی، مصارف ساختمانی مانند انواع لوله های مسی در لوله کشی، انواع دستگیره های درب و سایر اثاثیه ثابت خانه ها ، انواع مجسمه ها، مصارف الکتریکی شامل انواع دستگاههای تقویت کننده الکتریکی و کلید انتقال برق الکتریکی (بعنوان سیم گرد یا میله، بصورت عایق دار، یا لخت، در تولید جریان، انتقال جریان و رسانایی)، الکترومغناطیس و در انواع موتورها، ژنراتورها، ترانسفرمرها و سایر دستگاه های الکتریکی، موتورهای الکترومغناطیس و ماشین بخار وات، لوله های خلاء، لوله های اشعه کاتدی، در اجاق میکروویو، هدایت موج برای اشعه میکروویو، به عنوان یک سطح بیواستاتیک در بیمارستانها، بعنوان ماده مرکب به صورت محلول در شیمی، سولفات مس به عنوان یک ماده سمی و یا خالص کننده آب و … نیز استفاده میشود.

فلز مس ، کاربردها و مصارف آن در زندگی و صنعت ما

مصارف الکترونیکی

تقریباً نیمی از مصرف مس دنیا به اهداف الکتریکی اختصاص می یابد.

به دلیل رسانایی دمایی بالا، فلز مس در لوله و مجراها، بویژه جهت گرم کردن، سرد کردن و انتقال حرارت بسیار مناسب است.

همان گونه که مس با رسانایی بالا در کاربردهای الکترو تکنیک و الکترونیک مورد احتیاج است، کیفیت های ویژه ای از  مس جهت سایر کاربردها انتخاب می شوند.

آلیاژهای فلز مس

آلیاژهای متداول فلز مس ، بخصوص برنج، برنز، مس نیکل و مس نیکل نقره از اهمیت کاربردی بالایی برخوردارند.

تقریبا ۳۰درصد تولید مس جهان در آلیاژ سازی بکار برده می شود.

آلیاژهای مس عموماً سرد کار می باشند و تنها ۱۰درصد از آنها با روش ریخته گری تولید می شوند.

بعلت مقاومت بالای فلز مس در مقابل خوردگی، از این فلز به وفور در صنایع غذایی و شیمیایی استفاده می شود.

در مهندسی مکانیک، با تولید کننده های ابزارهای دقیق، در ساخت خودرو و کشتی سازی، کاربرد فراوان دارد.

فلز مس ، کاربردها و مصارف آن در زندگی و صنعت ما

مصارف ساختمانی

گرایش به سمت کاربرد فلز مس در ساختمان سازی بعنوان ماده نصب، دیوار سازی و سقف سازی رو به فزونی است.

در مهندسی هیدرولیک، مس در گرفتن روزنه های سدها، دریچه سد و پل ها کاربرد دارد.

بعد از طلا، مس تنها عنصر فلزی است که دارای رنگی غیر از خاکستری می باشد.

مس موجود در خاک عنصر ردیابی جهت مسیر یابی بسیاری از مخلوقات از جمله انسان است.

این فلز به عنوان یکی از مهمترین و مفیدترین فلزات است و میتواند تشکیل آلیاژ دهد.

مس با قلع مخلوط میشود و تشکیل bell Metal و با نسبت کوچکتری تشکیل برنز میدهد.

مس با روی مخلوط شده و تشکیل آلیاژ برنج، Pinchbeck و آلیاژهای دیگر را میدهد.

این فلز میتواند به علت قابلیت انعطاف پذیری به صورت ورقه ای، سیم و لوله ای درآید.

مس به شکل تصفیه شده نیز توسط تولید کنندگان شمشهای مس، ریخته گریها، واحدهای مفتول سازی، واحدهای تولید کننده فرآورده های برنجی و سایر بخشها، مورد مصرف قرار میگیرد و تبدیل به فرآورده هایی نظیر سیم بدون پوشش، کابل و سیم پوشش دار، نوار و تسمه، لوله، میله، محصولات ریخته گیری و… میشود.

مصرف نهایی یا End -Uses

استفاده از این فرآوردها در صنایع مختلف اصطلاحاً مصرف نهایی مس و یا “End -Uses ” نامیده میشود.

این صنایع به ترتیب اهمیت عبارتند از :

صنایع برق و الکترونیک، صنایع ساختمانی، صنایع کالاهای مصرفی، صنایع تولید ماشین آلات صنعتی، صنعت حمل و نقل و صنایع نظامی

همچنین می توانید از تحقیقات دیگر سایت در مورد مس استفاده نمائید . بر روی هر لینک کلیک کنید :

تحقیق درباره مس

تاريخچه صنعت مس

.