Bakır nasıl yapılır
Bakır periyodik tablonun dördüncü periyodik IB ailesinde yer almaktadır. İnsanlık tarafından kullanılan ilk metaldir. Bakır mükemmel özelliklere sahiptir ve sanayi alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Yerkabuğundaki bakır içeriği yaklaşık% 0.01'dir. Doğada, bakır çoğunlukla bileşikler biçimindedir. Ortak bakır cevherleri kalkopirit (CuFeS2), kalkopirit (Cu2S), malakit (Cu2 (OH) 2CO3), kalkopirit (Cu2O) ve kalkopirit (CuSO4 5H2O) 'dir.
Batı Han Hanedanlığı'nda, Liu An'ın "Huainan Wan Bi Shu" adlı kitabında "Zeng Qing Zeng demir bakırdır" ifadesi, tek bir bakırın yerine bakır sülfat çözeltisine veya diğer bakır tuzu çözeltisine demir tabakanın konulması anlamında yazılmıştır. Bu yöntem, modern hidrometalurjinin öncüsüdür. Islak süreçte bakır üretimi süreci de safra bakır yöntemi olarak adlandırılır. Üretim prosesi esas olarak iki aşamadan oluşur, bir tanesi bakırdır, ve vitriol çözeltisine demir konur. Vitrioldeki bakır iyonları, tek bir bakır içerisine biriktirilecek demir ile çökeltilir. İkisi, yedek bakır tozunu toplamak ve daha sonra eritmektir. Islak bakır metalurjisinin temel prensibi, bakırdan daha güçlü olan zayıf metali (K, Ca, Na hariç) değiştirmektir. Örneğin, metal çinko veya demir, bakır sülfat çözeltisine eklenir ve metal bakır değiştirilebilir. Ana reaksiyon, CuS04 + Zn = Cu + ZnS04; CUSO4 + Fe = Cu + FeSo4.
Dünyanın ıslak metalurji bakırının ilk adamı olan Zhang Qian, seleflerinin çalışmaları ve kişisel deneyimleriyle birlikte "bakır daldırma" kitabını yazdı. Kitap, "daha az maliyet ve daha az çaba" avantajlarına sahip olan bakır içeren bakır cevherinin (veya safra kesesi suyunun) kullanımını anlatmaktadır.
Kimyasal laboratuvarlarda, ayrıca ıslak metalurjiyi simüle edebiliriz. Işığı parlatmak için 20 cm uzunluğunda tel ile kum kâğıdı çekilir, daha sonra test tüpüne 4 ml bakır sülfat alınır ve parlak demir tel test tüpüne eklenir. Statik olarak yerleştirilebilir. Telin yüzeyinin mor kırmızı metal çökeltisine sahip olduğu ve çözeltinin yavaş yavaş maviden açık yeşile dönüştüğü gözlemlenebilir. Mor kırmızı metal bakırdır ve son olarak tel, telin yüzeyinde çökeltilen bakırın toplanması için toplanır.
Buna ek olarak, antik Çin'de, bakır eritme metodu da vardı - "ateşten bakır eritme". Metinsel araştırmaya göre, Shang Hanedanı'nda bakır eritme çoğunlukla malakit ve odun kömürü kullandı. Bakır elementi olan bakır elementi oksit ve indirgeyici ile yüksek sıcaklıkta bakır yapma işlemi bakır yapmaktır. Reaksiyon belirli bir sıcaklık gerektirir, bu nedenle bakır monomer ısıtma durumunda üretilebilir, bu nedenle "yangın metodu bakır" olarak adlandırılır.
Uzun zaman önce Malakit'in yaktıktan sonra parlak kırmızı bir metal üretebileceği keşfedilmiştir. Bu metal bakırdır. Malahitin ana bileşeni alkali bakır karbonattır [Cu2 (OH) 2CO3]. Alkali bakır karbonat ısısı bakır, su ve karbondioksit üretecek şekilde ayrışacaktır. Karbon veya karbon monoksit indirgendir ve bakır oksiti azaltabilir. Reaksiyon: Cu2 (OH) 2CO3 2CuO + H2O + CO2, C + 2CuO 2Cu + CO2, CO + CuO Cu + CO2'dir.
Kimyasal laboratuvarlarda, eritme işlemini simüle etmek için aşağıda gösterilen cihazı kullanabiliriz. 10G'den yapılan yeni bakır oksit toz haline getirilir ve kurutmak için potaya dökülür. 1.5 g'lık yeni odun kömürü de toz haline getirilir ve kurutmak için potaya dökülür. Daha sonra bakır oksit tozu ve kömür tozu eşit şekilde karıştırılır. Alet, test tüpünün altında bir kaşık veya kağıt yuvası ile döşenir. Cihaz aşağıdaki şekle göre monte edilir. Cam tüpün bir ucu, temizlenmiş kireçli suyla bir test tüpüne konur ve rüzgar geçirmez bir kapaklı alkol lambası ısıtılır. Arındırılmış kireç suyu bulanıklaştıkça, mor veya kırmızı katılar test tüpünde yavaş yavaş ortaya çıkar ve ısıtmayı durdurur. Reaksiyon tamamlandıktan sonra, önce temizlenmiş kireç suyu test tüpünü içeren cam tüp içine çekilir ve daha sonra alkol lambası çekilir. Son olarak, test tüpünden tozu temiz bir beyaz kağıda dökün ve tozu gözlemleyin. Daha sonra kağıdın mor kırmızı bir katı olduğunu göreceksiniz, ki bu da bakırdır.