Bakar

COPPER-I; i.

1. Hemijski element (Cu), savitljivi žuti metal sa crvenkastom nijansom (u širokoj upotrebi u industriji). Rudarstvo bakra. Očistiti m. samovar. Napravite čajnik od bakra.

2. prikupljeno Proizvodi od ovog metala. Svi m. u podrumu su pozelenili. / O muzičkim instrumentima napravljenim od takvog metala (uglavnom duvači). M. orkestar.

3. prikupljeno Razg. Kovanice od takvog metala. Dajte kusur bakru. U novčaniku je jedan m.

4. obično nešto. Crvenkasto-žuta, boja takvog metala. Jesen m. lišće. Divite se bakru zalaska sunca.

5. Glasno, tiho, jasno (o zvukovima). Slušaj m. zvona. M je zvučalo u glasu.

◁ Bakar (vidi).

(lat. Cuprum), hemijski element I grupa periodnog sistema. Metal crvene (ružičaste u prelomu) boje, savitljiv i mekan; dobar provodnik toplote i struje (drugi nakon srebra); gustina 8,92 g/cm 3, t pl 1083,4°C. Hemijski neaktivan; u atmosferi koja sadrži pare CO 2, H 2 O, itd., prekriven je patinom - zelenkastim filmom bazičnog karbonata (otrovnog). Od minerala važni su bornit, halkopirit, halkocit, kovelit i malahit; nalazi se i samorodni bakar. Glavna primjena - proizvodnja električne žice. Izmjenjivači topline i cjevovodi su izrađeni od bakra. Više od 30% bakra odlazi u legure.

Nakon kratkog odlaganja, provjerite da li je videostreamok sakrio svoj iframe setTimeout(function() ( if(document.getElementById("adv_kod_frame").hidden) document.getElementById("video-banner-close-btn").hidden = true; ) , 500); ) ) if (window.addEventListener) ( window.addEventListener("message", postMessageReceive); ) else ( window.attachEvent("onmessage", postMessageReceive); ) ))();

BAKAR (lat. Cuprum), Cu (čitaj "kuprum"), hemijski element sa atomskim brojem 29, atomska masa 63.546. Latinski naziv za bakar dolazi od imena ostrva Kipar (Cuprus), gde se u antičko doba kopala ruda bakra; ne postoji jednoznačno objašnjenje porijekla ove riječi u ruskom jeziku.
Prirodni bakar se sastoji od dva stabilna nuklida (cm. NUKLID) 63 Cu (69,09% po težini) i 65 Cu (30,91%). Konfiguracija dva vanjska elektronska sloja neutralnog atoma bakra 3 s 2 str 6 d 10 4s 1 . Formira jedinjenja u oksidacionim stanjima +2 (valencija II) i +1 (valencija I), veoma retko pokazuje oksidaciona stanja +3 i +4.
IN periodični sistem Mendeljejevski bakar se nalazi u četvrtom periodu i uključen je u grupu IB, koja uključuje plemenite metale kao što je srebro (cm. SREBRO) i zlato (cm. ZLATO (hemijski element)).
Radijus neutralnog atoma bakra je 0,128 nm, poluprečnik Cu+ jona je od 0,060 nm (koordinacioni broj 2) do 0,091 nm (koordinacioni broj 6), Cu 2+ jon je od 0,071 nm (koordinacioni broj 2) do 0,087 nm (koordinacioni broj 6). Sukcesivne energije jonizacije atoma bakra su 7,726, 20,291, 36,8, 58,9 i 82,7 eV. Elektronski afinitet 1,8 eV. Radna funkcija elektrona je 4,36 eV. Prema Paulingovoj skali, elektronegativnost bakra je 1,9; bakar je jedan od prelaznih metala. Standardni potencijal elektrode Cu / Cu 2+ je 0,339 V. U seriji standardnih potencijala, bakar se nalazi desno od vodonika i ne istiskuje vodonik iz vode ili kiselina.
Jednostavna tvar bakra je prekrasan ružičasto-crveni duktilni metal.
Biti u prirodi
U zemljinoj kori sadržaj bakra je oko 5·10 -3% po težini. Bakar se rijetko nalazi u prirodnom obliku. (cm. NARODNI BAKAR)(najveći grumen od 420 tona pronađen u Sjevernoj Americi). Od ruda najrasprostranjenije su sulfidne rude: halkopirit (cm. halkopirit), ili bakarni pirit, CuFeS 2 (30% bakra), covelline (cm. KOVELLIN) CuS (64,4% bakra), halkocit (cm.ČALKOZIN), ili bakreni sjaj, Cu 2 S (79,8% bakra), bornit (cm. BORNITE) Cu 5 FeS 4 .(52-65% bakra). Tu su i mnoge rude bakrenog oksida, na primjer: kuprit (cm. CUPRITE) Cu 2 O, (81,8% bakra), malahit (cm. MALAHIT) CuCO 3 ·Cu(OH) 2 (57,4% bakra) i drugi. Poznato je 170 minerala koji sadrže bakar, od kojih se 17 koristi u industrijskim razmjerima.
Postoji mnogo različitih ruda bakra, ali bogatih ležišta globus malo, štaviše, rude bakra se kopaju stotinama godina, tako da su neka nalazišta potpuno iscrpljena. Često kao izvor bakra služe polimetalne rude, u kojima se osim bakra nalaze željezo, cink, olovo i drugi metali. Kao nečistoće, bakarne rude obično sadrže elemente u tragovima (cm. ELEMENTI U TRAGOVIMA)(kadmijum, selen, telur, galijum, germanijum i drugi), kao i srebro, a ponekad i zlato. Za industrijski razvoj koriste se rude u kojima je sadržaj bakra nešto više od 1% po težini, pa čak i manje.
Morska voda sadrži približno 1 10 -8% bakra.
Potvrda
Industrijska proizvodnja bakra je složen proces u više faza. Iskopana ruda se drobi, a za odvajanje otpadne stijene po pravilu se koristi flotacijski način obogaćivanja. Dobijeni koncentrat (sadrži 18-45% bakra po težini) peče se u visokoj peći na zrak. Kao rezultat pečenja nastaje pepeo - solidan koji pored bakra sadrži i nečistoće drugih metala. Pepeljak se topi u reverberacijskim pećima ili električnim pećima. Nakon ovog topljenja, osim šljake, nastaje i tzv. mat. (cm. STEIN (u metalurgiji)), u kojima je sadržaj bakra do 40-50%.
Zatim se mat podvrgava pretvaranju - kroz rastopljeni mat se uduvava komprimovani vazduh obogaćen kiseonikom. U mat se dodaje kvarcni fluks (SiO 2 pijesak). U procesu pretvorbe, željezni sulfid FeS koji se nalazi u matu kao nepoželjna nečistoća prelazi u zguru i oslobađa se u obliku sumpor-dioksida SO 2:
2FeS + 3O 2 + 2SiO 2 = 2FeSiO 3 + 2SO 2
Istovremeno, bakar (I) sulfid Cu 2 S se oksidira:
2Cu 2 S + 3O 2 \u003d 2Cu 2 O + 2SO 2
Cu 2 O formiran u ovoj fazi dalje reaguje sa Cu 2 S:
2Cu 2 O + Cu 2 S \u003d 6Cu + SO 2
Rezultat je takozvani blister bakar, u kojem je sadržaj samog bakra već 98,5-99,3% težinski. Zatim se blister bakar podvrgava rafiniranju. Rafiniranje u prvoj fazi - vatra, sastoji se u tome da se blister bakar topi i kisik prolazi kroz rastop. Nečistoće više aktivni metali sadržani u blister bakru aktivno reagiraju s kisikom i pretvaraju se u oksidne troske.
U završnoj fazi bakar se podvrgava elektrohemijskom rafiniranju u rastvoru sumporne kiseline, dok blister bakar služi kao anoda, a pročišćeni bakar se taloži na katodi. Ovim prečišćavanjem, nečistoće manje aktivnih metala koje su bile prisutne u blister bakru talože se u obliku mulja. (cm. mulj), a nečistoće aktivnijih metala ostaju u elektrolitu. Čistoća rafiniranog (katodnog) bakra dostiže 99,9% ili više.
Fizička i hemijska svojstva
Kristalna rešetka metalnog bakra je kubična, lice-centrirana, parametar rešetke A= 0,36150 nm. Gustina 8,92 g / cm 3, tačka topljenja 1083,4 ° C, tačka ključanja 2567 ° C. Bakar među svim ostalim metalima ima jednu od najvećih toplotnih provodljivosti i jedan od najnižih električnih otpora (na 20 °C otpornost 1,68 10 -3 Ohm m).
U suhoj atmosferi, bakar se praktički ne mijenja. U vlažnom vazduhu na površini bakra u prisustvu ugljen-dioksida nastaje zelenkasti film sastava Cu(OH) 2 ·CuCO 3. Budući da u zraku uvijek postoje tragovi sumpor-dioksida i vodonik-sulfida, površinski film na metalnom bakru obično sadrži spojeve bakar-sulfida. Takav film koji se s vremenom pojavljuje na proizvodima od bakra i njegovih legura naziva se patina. Patina štiti metal od daljeg uništavanja. Da bi se na umjetničkim predmetima stvorila "pahuljica antike", na njih se nanosi sloj bakra, koji se zatim posebno patinira.
Kada se zagrije na zraku, bakar tamni i na kraju postaje crn zbog stvaranja oksidnog sloja na površini. Prvo nastaje oksid Cu 2 O, a zatim oksid CuO.
Crvenkasto-smeđi bakar(I) oksid Cu 2 O, kada se rastvori u bromo- i jodovodonoj kiselini, formira, respektivno, bakar(I) bromid CuBr i bakar(I) jodid CuI. Kada Cu 2 O stupi u interakciju s razrijeđenom sumpornom kiselinom, nastaju bakar i bakrov sulfat:
Cu 2 O + H 2 SO 4 \u003d Cu + CuSO 4 + H 2 O.
Kada se zagrije na zraku ili u kisiku, Cu 2 O se oksidira u CuO, kada se zagrije u struji vodika, reducira se u slobodni metal.
Crni oksid bakra (II) CuO, kao i Cu 2 O, ne reaguje sa vodom. Kada CuO stupi u interakciju s kiselinama, nastaju soli bakra (II):
CuO + H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + H 2 O
Kada se spoji sa alkalijama, CuO formira kuprate, na primjer:
CuO + 2NaOH \u003d Na 2 CuO 2 + H 2 O
Zagrijavanje Cu 2 O u inertnoj atmosferi dovodi do reakcije disproporcionalnosti:
Cu 2 O \u003d CuO + Cu.
Reduktori kao što su vodik, metan, amonijak, ugljični monoksid (II) i drugi reduciraju CuO u slobodni bakar, na primjer:
CuO + CO \u003d Cu + CO 2.
Pored oksida bakra Cu 2 O i CuO, dobijen je i tamnocrveni bakreni oksid (III) Cu 2 O 3 koji ima jaka oksidaciona svojstva.
Bakar reaguje sa halogenima (cm. HALOGENI), na primjer, kada se zagrije, hlor reaguje sa bakrom i formira tamno smeđi diklorid CuCl 2 . Postoje i bakar difluorid CuF 2 i bakar dibromid CuBr 2 , ali ne i bakar dijodid. I CuCl 2 i CuBr 2 su visoko rastvorljivi u vodi, dok su joni bakra hidrirani i formiraju plave rastvore.
Kada CuCl 2 reaguje sa metalnim bakarnim prahom, nastaje bezbojni, u vodi netopiv bakar hlorid (I) CuCl. Ova sol se lako otapa u koncentrovanoj hlorovodoničnoj kiselini, a kompleksni anioni -, 2- i [CuCl 4] 3- nastaju, na primjer, zbog procesa:
CuCl + HCl = H
Kada se bakar spoji sa sumporom, formira se u vodi nerastvorljivi sulfid Cu 2 S. Bakar (II) sulfid CuS taloži se, na primer, kada se sumporovodik propušta kroz rastvor soli bakra (II):
H 2 S + CuSO 4 \u003d CuS + H 2 SO 4
Bakar ne reaguje sa vodonikom, azotom, grafitom, silicijumom. U kontaktu sa vodonikom, bakar postaje krt (tzv. "vodikova bolest" bakra) zbog rastvaranja vodonika u ovom metalu.
U prisustvu oksidacionih sredstava, prvenstveno kiseonika, bakar može da reaguje sa hlorovodoničnom kiselinom i razblaženom sumpornom kiselinom, ali se ne oslobađa vodik:
2Cu + 4HCl + O 2 \u003d 2CuCl 2 + 2H 2 O.
S dušičnom kiselinom različitih koncentracija, bakar reagira prilično aktivno, pri čemu nastaje bakar (II) nitrat i oslobađaju se različiti dušikovi oksidi. Na primjer, sa 30% dušične kiseline, reakcija bakra se odvija na sljedeći način:
3Cu + 8HNO 3 \u003d 3Cu (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
S koncentriranom sumpornom kiselinom bakar reagira jakim zagrijavanjem:
Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.
Od praktične važnosti je sposobnost bakra da reaguje sa rastvorima soli gvožđa (III), pa bakar prelazi u rastvor, a gvožđe (III) se redukuje u gvožđe (II):
2FeCl 3 + Cu \u003d CuCl 2 + 2FeCl 2
Ovaj postupak jetkanja bakra željeznim (III) hloridom koristi se, posebno, ako je potrebno, za uklanjanje sloja bakra raspršenog na plastiku na određenim mjestima.
Ioni bakra Cu 2+ lako formiraju komplekse s amonijakom, na primjer, sastav 2+. Kada se acetilen C 2 H 2 propušta kroz amonijačne rastvore soli bakra, taloži se karbid bakra (tačnije acetilenid) CuC 2.
Bakar hidroksid Cu(OH) 2 karakteriše prevlast bazičnih svojstava. Reaguje s kiselinama i stvara sol i vodu, na primjer:
Su (OH) 2 + 2HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2H 2 O.
Ali Cu (OH) 2 također reagira s koncentriranim alkalnim otopinama i nastaju odgovarajući kuprati, na primjer:
Su (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2
Ako se celuloza stavi u rastvor bakra amonijaka koji se dobija otapanjem Su(OH) 2 ili baznog bakar sulfata u amonijaku, onda se celuloza otapa i nastaje rastvor bakar amonijačnog kompleksa celuloze. Od ovog rastvora se mogu napraviti bakarno-amonijačna vlakna koja se koriste u proizvodnji platnene trikotaže i raznih tkanina.
Aplikacija
Vjeruje se da je bakar prvi metal koji je čovjek naučio obraditi i koristiti za svoje potrebe. Bakarni predmeti pronađeni u gornjem toku reke Tigris datiraju iz desetog milenijuma pre nove ere. Kasnije široka primena legure bakra odredile su materijalnu kulturu bronzanog doba (cm. BRONZANO DOBA)(kraj 4. - početak 1. milenijuma p.n.e.) i dalje je pratio razvoj civilizacije u svim fazama. Bakar i od njega su se koristili za izradu posuđa, posuđa, nakita, raznih umjetničkih proizvoda. Posebno je velika bila uloga bronze (cm. BRONZA) .
Od 20. stoljeća, glavna upotreba bakra je zbog njegove visoke električne provodljivosti. Više od polovine iskopanog bakra koristi se u elektrotehnici za proizvodnju raznih žica, kablova, provodljivih dijelova električne opreme. Zbog svoje visoke toplotne provodljivosti, bakar je nezamjenjiv materijal za razne izmjenjivače topline i rashladne uređaje. Bakar se široko koristi u galvanizaciji - za nanošenje bakrenih premaza, za dobijanje tankozidnih proizvoda složenog oblika, za izradu klišea u štampi itd.
Od velikog značaja su legure bakra - mesing (cm. MESEN)(glavni aditiv je cink, Zn), bronce (legure sa raznim elementima, uglavnom metali - kalaj, aluminijum, berilijum, olovo, kadmij i drugi, osim cinka i nikla) ​​i legure bakra i nikla, uključujući bakronikl (cm. Melkior) i nikl srebra (cm. NIKL SREBRO). Ovisno o marki (sastavu), legure se koriste u najrazličitijim oblastima tehnologije kao konstrukcijski, anti-dicking materijali, otporni na koroziju, kao i materijali sa zadatom električnom i toplotnom provodljivošću. bakar sa aluminijumom i bakar sa niklom) koriste se za kovanje novca - "bakar" i "srebro"; ali bakar je uključen u pravo srebro i zlato.
Biološka uloga
Bakar je prisutan u svim organizmima i spada u broj elemenata u tragovima neophodnih za njihov normalan razvoj (vidi Hranljive materije (cm. BIOGENI ELEMENTI)). U biljkama i životinjama sadržaj bakra varira od 10 -15 do 10 -3%. Ljudsko mišićno tkivo sadrži 1 10 -3% bakra, koštano tkivo - (1-26) 10 -4%, 1,01 mg/l bakra je prisutno u krvi. Ukupno, tijelo prosječne osobe (tjelesne težine 70 kg) sadrži 72 mg bakra. Glavna uloga bakra u biljnim i životinjskim tkivima je učešće u enzimskoj katalizi. Bakar služi kao aktivator brojnih reakcija i dio je enzima koji sadrže bakar, prvenstveno oksidaza (cm. OKSIDAZE) koji katalizuju reakcije biološke oksidacije. Protein plastocijanin koji sadrži bakar uključen je u proces fotosinteze. (cm. FOTOSINTEZA). Još jedan protein koji sadrži bakar, hemocijanin (cm. hemocijanin) deluje kao hemoglobin (cm. HEMOGLOBIN) kod nekih beskičmenjaka. Budući da je bakar toksičan, u životinjskom tijelu je u vezanom stanju. Njegov značajan dio je dio proteina ceruloplazmina formiranog u jetri, koji cirkulira krvotokom i dostavlja bakar na mjesta sinteze drugih proteina koji sadrže bakar. Ceruloplazmin također ima katalitičku aktivnost i uključen je u oksidacijske reakcije. Bakar je neophodan za realizaciju različitih funkcija organizma – disanje, hematopoezu (stimuliše apsorpciju željeza i sintezu hemoglobina), metabolizam ugljikohidrata i minerala. Nedostatak bakra uzrokuje bolesti biljaka, životinja i ljudi. Uz hranu, osoba dnevno prima 0,5-6 mg bakra.
Bakar sulfat i druga jedinjenja bakra se koriste u poljoprivreda kao mikrođubriva i za suzbijanje raznih biljnih štetočina. Međutim, kada se koriste spojevi bakra, pri radu s njima, mora se uzeti u obzir da su otrovni. Unošenje soli bakra u organizam dovodi do razne bolesti osoba. MPC za aerosole bakra je 1 mg/m3, za vodu za piće sadržaj bakra ne bi trebao biti veći od 1,0 mg/l.

enciklopedijski rječnik. 2009 .

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

Bakar ima visok koeficijent električne provodljivosti, što je poslužilo za povećanje njegove vrijednosti kao električnog materijala. Ako se ranije do polovice sveg bakra proizvedenog u svijetu trošilo na električnu žicu, sada se u te svrhe koristi aluminij, kao pristupačniji metal. I sam bakar postaje najoskudniji obojeni metal.

Ovaj video govori o hemijskom sastavu bakra:

Struktura

Strukturni sastav bakra uključuje mnoge kristale: zlato, kalcij, srebro i mnoge druge. Svi metali uključeni u njegovu strukturu odlikuju se relativnom mekoćom, duktilnošću i lakoćom obrade. Većina ovih kristala u kombinaciji s bakrom formira čvrste otopine s neprekidnim redovima.

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

Hemijski sastav

Sastav bakra tokom njegove proizvodnje može uključivati ​​brojne nečistoće koje utiču na strukturu i karakteristike konačnog proizvoda. Istovremeno, njihov sadržaj treba regulisati i pojedinačnim elementima i njihovim ukupnim brojem. Nečistoće koje se nalaze u bakru uključuju:

• Bizmut. Ova komponenta negativno utječe i na tehnološka i na mehanička svojstva metala. Zbog toga ne bi trebalo da prelazi 0,001% gotovog sastava.
• Kiseonik. 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 provodljivog bakra, ova komponenta se negativno prikazuje na njegovoj provodljivosti. Već u sobnoj temperaturi brzo rastvorljiv u bakru.
• Arsenic. Ova komponenta stvara čvrstu otopinu s bakrom i praktički ne utječe na njegova svojstva. Njegovo djelovanje je uglavnom usmjereno na neutralizaciju negativnih učinaka antimona, bizmuta i kisika.
• . Formira čvrstu otopinu s bakrom i istovremeno smanjuje njegovu toplinsku i električnu provodljivost.
• . Stvara čvrstu otopinu i povećava toplinsku provodljivost.
• selen, sumpor. Ove dvije komponente imaju isti učinak na konačni proizvod. Oni organiziraju krhku vezu s bakrom i ne čine više od 0,001%. Sa povećanjem koncentracije, stepen plastičnosti bakra naglo opada.
• Antimon. Ova komponenta je visoko rastvorljiva u bakru, stoga ima minimalan uticaj na njegova konačna svojstva. Dozvoljeno je najviše 0,05% ukupne zapremine.
• Fosfor. Služi kao glavni deoksidator bakra, čija je granična rastvorljivost 1,7% na temperaturi od 714°C. Fosfor, u kombinaciji sa 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 provodljivost.

Proizvodnja bakra

Bakar se proizvodi iz sulfidnih ruda, koje sadrže ovaj bakar u zapremini 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.

Da biste proizveli 1 tonu bakra, morate uzeti velika količina sirovina koja ga sadrži. 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, biće potrebno preraditi do 200 tona rude koja ga sadrži.

Video ispod će vam reći o rudarstvu bakra:

Tehnologija i neophodna oprema

Proizvodnja bakra uključuje nekoliko faza:

1. Mljevenje rude u specijalnim drobilicama i njeno naknadno temeljitije mljevenje u kugličnim mlinovima.
2. Flotacija. Prethodno zdrobljena sirovina se pomeša sa malom količinom sredstva za flotaciju i zatim stavi u mašinu za flotaciju. Kao dodatna komponenta obično se ponašaju kalijum i krečnjak ksantat, koji je u mašinskoj komori prekriven mineralima bakra. Uloga vapna u ovoj fazi je izuzetno važna, jer sprečava omotavanje ksantata česticama drugih minerala. Samo se mjehurići zraka lijepe za čestice bakra, koje ga nose na površinu. Kao rezultat ovog procesa dobiva se koncentrat bakra koji je usmjeren na uklanjanje viška vlage iz njegovog sastava.
3. Burning. Rude i njihovi koncentrati se peku u monopodnim pećima, što je neophodno za uklanjanje sumpora iz njih. Rezultat je pepeo i plinovi koji sadrže sumpor, koji se kasnije koriste za proizvodnju sumporne kiseline.
4. Punjenje za topljenje u reflektirajućoj peći. U ovoj fazi možete uzeti sirovu ili već pečenu smjesu i podvrgnuti je pečenju na temperaturi od 1500°C. Važan uslov za rad je održavanje neutralne atmosfere u peći. Kao rezultat, bakar se sulfidi i pretvara u mat.
5. Pretvaranje. Dobijeni bakar u kombinaciji sa kvarcnim fluksom se puhuje u posebnom konvektoru 15-24 sata, tako da se blister bakar dobija kao rezultat potpunog sagorevanja sumpora i uklanjanja gasova. Može sadržavati i do 3% raznih nečistoća, koje se izlučuju elektrolizom.
6. Rafiniranje vatrom. Metal se prvo topi, a zatim rafinira u posebnim pećima. Izlaz je crveni bakar.
7. elektrolitička rafinacija. Ova faza prolazi kroz anodu i vatru bakra za maksimalno čišćenje.

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

Značajni proizvođači

U Rusiji postoje samo četiri najveća preduzeća za rudarstvo i proizvodnju bakra:

1. "Norilsk Nickel";
2. "Uralelectromed";
3. Novgorodski metalurški kombinat;
4. Kyshtym bakreno elektrolitičko postrojenje.

Prve dvije kompanije dio su poznatog UMMC holdinga, koji uključuje oko 40 industrijskih preduzeća. Ona proizvodi više od 40% ukupnog bakra u našoj zemlji. Posljednja dva pogona pripadaju Ruskoj bakarnoj kompaniji.

Video u nastavku će vam reći o proizvodnji bakra:

Bakar

bakar ružičasto-crveni metal, duktilan, sa visokom otpornošću na koroziju, električnom i toplotnom provodljivošću. U antičko doba od bakra su se izrađivali razni kućni proizvodi i alati. Danas je to jedan od najvrednijih građevinskih materijala. Bakar se koristi za proizvodnju kablova, žica, delova električnih instalacija, u hemijskoj i toplotnoj tehnici. Rasprostranjene su legure na bazi bakra: bronza, mesing, bakronikl, konstantan.

Bronza je legura bakra sa raznim elementima: kalajem, aluminijumom, olovom, manganom itd., osim cinka i nikla (legura bakra sa cinkom naziva se mesing, a sa niklom legura bakra i nikla). Ima zlatno žutu boju; kada se površinski sloj oksidira, poprima drugačiju boju - od zelene do gusto smeđe i crne; koristi se za proizvodnju sanitarija, mašinskih delova, umetničkih proizvoda itd.

Mesing je legura bakra i cinka, često sa dodatkom aluminijuma, nikla, gvožđa, mangana, kalaja i drugih elemenata. Ima boju od crvenkaste do zlatno žute, u zavisnosti od sadržaja cinka. Od mesinga se izvlače šipke, valjaju se limovi, proizvodi se dobijaju lijevanjem, kovanjem, štancanjem i presovanjem; proizvoditi vijke, matice, dijelove vodovodne opreme i električnih uređaja; koristi se u umjetničkom livenju, jurenju, graviranju, nakitu.

Legura bakra otporna na koroziju sa niklom (530%), ponekad sa dodatkom gvožđa (0,8%) i mangana (1%). By izgled podsjeća na srebro; Koristi se za proizvodnju posuđa, izradu umjetničkih proizvoda i u druge svrhe.

Konstantan je legura bakra sa niklom (3941%) i manganom (12%). Ima relativno visok električni otpor; koristi se za proizvodnju reostata, otpornika, termoparova.

Enciklopedija "Stanovanje". - M.: Velika ruska enciklopedija. A. A. Bogdanov, V. I. Borodulin, E. A. Karnaukhov, V. I. Shteiman. 1999 .

Pogledajte šta je "bakar" u drugim rječnicima:

bakar- bakar i... Ruski pravopisni rječnik

bakar- bakar/… Morfemski pravopisni rječnik

bakar- I; i. 1. Hemijski element (Cu), savitljivi žuti metal sa crvenkastom nijansom (u širokoj upotrebi u industriji). Rudarstvo bakra. Očistiti m. samovar. Napravite čajnik od bakra. 2. prikupljeno Proizvodi od ovog metala. Svi m. u suterenu ... ... enciklopedijski rječnik

COPPER- žene. u svom čistom, koralnom obliku naziva se crvena, a u leguri s cinkom je žuta ili zelena. | bakarni novac; | bakreno posuđe. Bakar, u prodaji, uglavnom se dešava: bajonet, daska, lim (ili mesing), šipka. Bakar je skuplji od srebra: srebro ... ... Rječnik Dalia

COPPER- (simbol Cu), prelazni element crveno Pink color. Crvenkasti bakar se javlja kao grumen i u nekoliko ruda, uključujući kuprit (bakar oksid) i halkopirit (bakar sulfid). Rude se vade iz okolnih stijena i ... ... Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik

bakar- cu, meki, savitljivi i duktilni crveni metal; hemijski element prve grupe periodnog sistema; at. n. 29, at. težina 63.546. Gustina 8920 kg/m³, tačka topljenja 1083,4 °C. Latinski cuprum dolazi od imena Fr. Kipar, ... ... Enciklopedija tehnologije

COPPER- BAKAR, bakar, pl. ne, žensko 1. Crvenkasti metal, najviskozniji nakon željeza, savitljiv, široko korišten. Crveni bakar (čisti bakar). Žuti bakar (legura bakra i cinka). 2. Bakarni novac (kolokvijalno). Prošla promjena u srebru i bakru. Objasnjavajuce ... ... Objašnjavajući Ušakovljev rječnik

COPPER- (simbol C), hem. element, serijski broj 29; atomska težina 63,57, sp. V. 8.93; t° sq. 1083°; spada u kategoriju metala. U prirodi se M. ponekad nalazi u čista forma(rodno M.), ali češće u obliku spojeva koji formiraju rude bakra. Velika medicinska enciklopedija

bakar- n., f., upotreba. comp. često Morfologija: (ne) šta? bakar, zašto? bakar, (vidi) šta? bakar šta? bakar, o čemu? o bakru 1. Bakar je crveni metal žuta boja, koji se često koristi za pravljenje kovanica, žica i drugih predmeta. Vađenje bakra... Dmitrijevov rječnik

COPPER- vidi BAKAR (Cu) se nalazi u otpadnim vodama postrojenja za preradu ruda, metalurških, mašinskih i elektroprivrednih preduzeća. Sulfat, karbonat, hloroksid i bakar arsenat se koriste kao algicidi, fungicidi i mekušcidi. Bakar… … Bolesti riba: priručnik

COPPER- (Cuprum), Cu, hemijski element I grupe periodnog sistema, atomski broj 29, atomska masa 63.546; ružičasto crveni metal, mp 1083,4 brC. Sadržaj u zemljinoj kori (4,7 5,5)?10 3% po težini. Bakar je glavni metal elektrotehnike, koristi se ... ... Moderna enciklopedija

Knjige

• Bakar, Sergej Sergejev. Rusi znaju kako da se dobro slažu u bilo kojoj zemlji na svijetu. Viktor Čerkasov, bivši obavještajni agent, dobro je uspostavljen u Africi. Obogativši se na opskrbi oružjem novog afričkog ...

Bakar je savitljiv zlatno-ružičasti metal sa karakterističnim metalnim sjajem. U periodičnom sistemu D. I. Mendeljejeva, ovaj hemijski element je označen kao Cu (Cuprum) i nalazi se pod serijski broj 29 u grupi I (sporedna podgrupa), u periodu 4.

Latinski naziv Cuprum dolazi od imena ostrva Kipar. Poznate su činjenice da su u 3. veku pre nove ere na Kipru postojali rudnici bakra i da su lokalni zanatlije topili bakar. U kompaniji možete kupiti bakar KuPrum.

Prema istoričarima, poznanstvo društva sa bakrom staro je oko devet hiljada godina. Najstariji proizvodi od bakra pronađeni su tokom arheoloških iskopavanja na području današnje Turske. Arheolozi su pronašli male bakrene perle i tanjire za ukrašavanje odjeće. Nalazi datiraju iz 8.-7. milenijuma pre nove ere. U davna vremena od bakra su se izrađivali nakit, skupo posuđe i razni alati s tankom oštricom.

Velikim dostignućem drevnih metalurga može se nazvati proizvodnja legure na bazi bakra - bronce.

Osnovna svojstva bakra

1. Fizička svojstva.

U zraku bakar dobiva svijetlu žućkasto-crvenu nijansu zbog stvaranja oksidnog filma. Tanke ploče su zelenkasto-plave kada su prozirne. U svom čistom obliku, bakar je prilično mekan, duktilan i lako se valja i vuče. Nečistoće mogu povećati njegovu tvrdoću.

Visoka električna provodljivost bakra može se nazvati glavnim svojstvom koje određuje njegovu pretežnu upotrebu. Bakar takođe ima veoma visoku toplotnu provodljivost. Nečistoće kao što su gvožđe, fosfor, kalaj, antimon i arsen utiču na osnovna svojstva i smanjuju električnu i toplotnu provodljivost. Prema ovim pokazateljima, bakar je drugi nakon srebra.

Bakar ima visoke vrijednosti gustina, tačka topljenja i tačka ključanja. Važna nekretnina takođe je dobra otpornost na koroziju. Na primjer, pri visokoj vlažnosti, željezo oksidira mnogo brže.

Bakar je pogodan za obradu: umotan je u bakarni lim i bakrenu šipku, razvučen u bakarnu žicu debljine do hiljaditih delova milimetra. Ovaj metal je dijamagnetičan, odnosno magnetiziran je protiv smjera vanjskog magnetskog polja.

Bakar je relativno neaktivan metal. U normalnim uslovima, na suvom vazduhu, ne dolazi do njegove oksidacije. Lako reaguje sa halogenima, selenom i sumporom. Kiseline bez oksidirajućih svojstava ne utiču na bakar. Sa vodonikom, ugljikom i dušikom hemijske reakcije br. U vlažnom vazduhu dolazi do oksidacije sa stvaranjem bakrenog karbonata (II) - gornjeg sloja platine.
Bakar je amfoteričan, odnosno formira katione i anjone u zemljinoj kori. U zavisnosti od uslova, jedinjenja bakra pokazuju kisela ili bazična svojstva.

Metode dobijanja bakra

U prirodi, bakar postoji u jedinjenjima iu obliku grumenova. Jedinjenja su predstavljena oksidima, bikarbonatima, kompleksima sumpora i ugljičnog dioksida, kao i sulfidnim rudama. Najčešće rude su bakreni pirit i bakreni sjaj. Sadržaj bakra u njima je 1-2%. 90% primarnog bakra se iskopava pirometalurškim metodama, a 10% hidrometalurškim metodama.

1. Pirometalurška metoda uključuje sljedeće procese: obogaćivanje i prženje, topljenje u mat, puhanje u konverter, elektrolitičko rafiniranje.
Rude bakra obogaćuju se flotacijom i oksidativnim prženjem. Suština metode flotacije je sljedeća: čestice bakra suspendirane u vodenom mediju prianjaju na površinu mjehurića zraka i izdižu se na površinu. Metoda omogućava da se dobije koncentrat bakarnog praha, koji sadrži 10-35% bakra.

Rude i koncentrati bakra sa značajnim sadržajem sumpora podložni su oksidativnom prženju. Kada se zagrijavaju u prisustvu kisika, sulfidi se oksidiraju, a količina sumpora se skoro prepolovi. Loši koncentrati, koji sadrže 8-25% bakra, podvrgavaju se prženju. Bogati koncentrati koji sadrže 25-35% bakra se tope bez pečenja.

Sljedeći korak u pirometalurškoj metodi za proizvodnju bakra je mat topljenje. Ako se kao sirovina koristi grudasta ruda bakra s velikom količinom sumpora, tada se topljenje vrši u oknim pećima. A za praškasti flotacijski koncentrat koriste se reverberacijske peći. Topljenje se odvija na temperaturi od 1450 °C.

U horizontalnim konverterima sa bočnim puhanjem, bakreni mat se upuhuje komprimovanim vazduhom kako bi se oksidirali sulfidi i ferum. Zatim se nastali oksidi pretvaraju u šljaku, a sumpor u oksid. U konvertoru se formira blister bakar koji sadrži 98,4-99,4% bakra, gvožđa, sumpora, kao i malu količinu nikla, kalaja, srebra i zlata.

Blister bakar je podložan vatri, a zatim elektrolitičkoj rafinaciji. Nečistoće se uklanjaju gasovima i prenose u šljaku. Kao rezultat vatrenog rafiniranja nastaje bakar čistoće do 99,5%. A nakon elektrolitičke rafinacije, čistoća je 99,95%.

2. Hidrometalurška metoda se sastoji u luženju bakra sa slabom otopinom sumporne kiseline, a zatim odvajanju metalnog bakra direktno iz otopine. Ova metoda se koristi za preradu siromašnih ruda i ne dozvoljava prateću ekstrakciju plemenitih metala uz bakar.

Upotreba bakra

Zbog svojih vrijednih kvaliteta, bakar i legure bakra koriste se u elektro i elektrotehničkoj industriji, u radio elektronici i izradi instrumenata. Postoje legure bakra sa metalima kao što su cink, kalaj, aluminijum, nikl, titanijum, srebro, zlato. Rijetko korištene legure s nemetalima: fosfor, sumpor, kisik. Postoje dvije grupe legura bakra: mesing (legure sa cinkom) i bronza (legure sa drugim elementima).

Bakar ima visoku ekološku prihvatljivost, što omogućava njegovu upotrebu u izgradnji stambenih zgrada. Na primjer, bakreni krov zbog svojih antikorozivnih svojstava može trajati više od stotinu godina bez njega posebna njega i slikanje.

Bakar legiran zlatom koristi se u nakitu. Ova legura povećava čvrstoću proizvoda, povećava otpornost na deformacije i habanje.

Jedinjenja bakra odlikuju se visokom biološkom aktivnošću. U biljkama, bakar je uključen u sintezu hlorofila. Stoga se to može vidjeti u sastavu mineralnih đubriva. Nedostatak bakra u ljudskom tijelu može uzrokovati pogoršanje sastava krvi. Nalazi se u mnogim prehrambenim proizvodima. Na primjer, ovaj metal se nalazi u mlijeku. Međutim, važno je zapamtiti da višak spojeva bakra može uzrokovati trovanje. Zbog toga ne možete kuhati hranu u bakrenom posuđu. Tokom kuvanja, hrana može doći veliki broj bakar. Ako je posuđe iznutra prekriveno slojem lima, onda nema opasnosti od trovanja.

U medicini se bakar koristi kao antiseptik i adstringent. Sastav je kapi za oči za konjuktivitis i rastvora za opekotine.