Kopparrelaterade egenskaper och användningar

Elektronisk struktur och valens av koppar

Atomantalet koppar är 29, som tillhör IB -familjen i det periodiska tabellen. Det elektroniska skiktet är arrangerat som [AR] 3D104S1, som verkar likna kalium [AR] 4S1. Eftersom den skärmningseffekten av D -elektroner är mycket svagare än för P -elektroner, är den första joniseringspotentialen för koppar 7.726EV, och den andra och tredje joniseringspotentialen är cirka 10EV lägre än kalium. Detta visar att koppar är en metall som inte är särskilt livlig. Det är mellan basmetallen och ädelmetallen i metallaktivitetssekvensen, och det indikerar att den kan ha flera valenstillstånd.

De vanliga vanorna med koppar är 2 och 1. Cu (ii) är ett relativt stabilt valenstillstånd. En förening av Cu (III), såsom CUF3, bildas under mycket starka oxidationsförhållanden.

Kopparföreningar och koordinationsföreningar

Det finns hundratals kopparföreningar, bland vilka det mest industriella användningsvärdet är kopparsulfat, kopparoxid, kopparklorid, kopparoxid och liknande. Både Cu (II) och Cu (I) bildar många stabila koordinationsföreningar, i vilka Cu (II) komplexa och Cu (i) klorering är viktiga i hydrometallurgi.

När Cu (ii) har ett koordinationsnummer på 4 är det i allmänhet en plan kvadratisk koordination, och när koordinationsnumret är 6 är det en förvrängd oktaedrisk konfiguration. Komplexen som bildas av Cu (I) är mestadels linjära. En kelaterande ligand som innehåller en kväve- och syre-givare såsom bariumsalicylat, azoin, 8-hydroxyl och dess ersättare och Cu2 utgör ett flertal stabila kelatföreningar och har i allmänhet en plan kvadratstruktur. Många kommersiella kopparekstraktmedel har utvecklats på basen av dessa ligander. Den plana kvadratstrukturen utgör den separata kemiska basen för koppar.

Kopparbioanvändning och hygienstandarder

Det finns många organismer som innehåller kopparproteas, och några av gastropoderna i gastropoderna i gastropoderna, bläckfiskarna och kräftdjur är ceruloplasmin. Plasmaceruloplasmin innehåller 8 kopparatomer i humant serum och har funktionen att katalysera oxidationen av Fe2. En person måste konsumera 2,5 till 5 mg koppar per dag och 100 till 200 mg koppar i kroppen, mestadels i musklerna.

Kopparsalter är mycket giftiga för lägre organismer. Ytvattnet begränsar kopparinnehållet till 0,1 mg/L, och det industriella avloppsvattenutsläppskopparinnehållet bör vara mindre än 1 mg/L. Som förespråkar att dricka vatten med ett kopparinnehåll på 0,05 till 1,5 mg/L. Den amerikanska regelbundna arbetsplatsen (tidsviktad enhetlighet) tröskel är: damm 1 mg/m3, sot 0,2 mg/m3.

Kopparnas fysiska egenskaper

Kristallen av koppar är ett ansiktscentrerat kubiskt gitter med en densitet av 8,96 ton/m3, värmeledningsförmåga på 394W/(m · k), en resistivitet på 1,6730μΩ/cm vid 20 ° C och en temperaturkoefficient för resistivitet på 1-100 ° C. It is 0.00681, the melting point is 1083 ° C, the latent heat of fusion is 212 kJ / kg, the specific heat capacity at 20 ° C is 384 J / (kg · ° C), the boiling point is 2595 ° C, the coefficient of linear expansion is 16.5 × 10 -6 ° C-1, tensile strength 23 ×104 kPa, modulus of elasticity (10,2 till 12) × 104 MPa och modul av styvhet 44 000 MPa.

Kopparstandarder och användningar

Kinas elektrolytiska koppar uppfyller världen GB466-82. London Metal Trading Market (LME) klass A används ofta i världen, och standarden för katod koppar med hög renhet i Kina är liknande.

Ren koppar används för ledningar och apparater. Koppar utgör en mängd legeringar med primärt industriellt värde. Legeringen av koppar och zink kallas mässing, och legeringen av koppar och tenn är brons, som används för lager, switchar, värmeväxlare och liknande. Legeringen av koppar och aluminium kallas aluminiumbrons, och koppar- och vismutlegeringarna kallas berylliumbrons. De har utmärkta mekaniska egenskaper och används för mekaniska och yttre delar. Koppar och nickel bildar en vit legering, som är mycket resistent mot korrosion och används i ventiler, pumpar och dekoration. Koppar och dess legeringar används främst i elkraft, maskiner, transport, konstruktion, elektronik och exteriörer.