Μάθετε για το χαλκό

Ο χαλκός είναι ένα όλκιμο και εύπλαστο βασικό μέταλλο που αποτιμάται για την υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητά του. Εύκολα αναγνωρίσιμη λόγω του ιριδίζοντος, χρυσοκίτρινου χρώματος, του χαλκού και των κραμάτων του, έχουν χρησιμοποιηθεί από ανθρώπους για χιλιάδες χρόνια.

Λόγω της αποτελεσματικότητάς του ως ηλεκτρικού αγωγού, ο χαλκός βρίσκεται πλέον συχνότερα σε συναφείς εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της καλωδίωσης για τα σπίτια και τα γραφεία μας, καθώς και στα κυκλώματα, τους συνδετήρες και τα εξαρτήματα που λειτουργούν σχεδόν όλες τις ηλεκτρονικές συσκευές.

• Χαρακτηριστικά
• Ιστορία
• Παραγωγή
• ASTM Ονομασίες
• Τιμές
• Εφαρμογές

Χαρακτηριστικά

Ο καθαρός χαλκός είναι ένα λαμπερό κόκκινο-καφέ μέταλλο το οποίο, όταν εκτίθεται σε διαβρωτικά περιβάλλοντα, μπορεί να πάρει μια πατίνα πράσινου χρώματος. Αυτό το πράσινο στρώμα θειικού χαλκού (ή ανθρακικού χαλκού) προκύπτει από μια χημική διαδικασία που προκαλείται από αλκάλια, αμμωνία, θειικές ενώσεις και όξινα όμβρια ύδατα.

Ενώ η πατίνα στον χαλκό είναι ένδειξη διάβρωσης, λειτουργεί για την προστασία του μετάλλου από περαιτέρω αλλοίωση. Για το λόγο αυτό, ο χαλκός και τα κράματα χαλκού χρησιμοποιούνται συχνά σε θαλάσσιες και αρχιτεκτονικές εφαρμογές.

Ιστορία

Ο χαλκός θεωρείται ένα από τα πρώτα μέταλλα που χρησιμοποιούνται από τον άνθρωπο. Ο κύριος λόγος για την πρώιμη ανακάλυψη και χρήση του είναι ότι ο χαλκός μπορεί φυσικά να εμφανιστεί σε σχετικά καθαρές μορφές.

Αν και έχουν ανακαλυφθεί διάφορα εργαλεία χαλκού και διακοσμητικά αντικείμενα που χρονολογούνται ήδη από το 9000 π.Χ., αρχαιολογικά στοιχεία υποδηλώνουν ότι ήταν οι πρώτοι Μεσοποταίοι που πριν από 5000 έως 6000 χρόνια ήταν οι πρώτοι που αξιοποίησαν πλήρως την ικανότητα εξαγωγής και εργασίας με χαλκό .

Χωρίς σύγχρονες γνώσεις για τη μεταλλουργία, οι πρώιμες κοινωνίες, συμπεριλαμβανομένων των Μεσοποταμιών, των Αιγυπτίων και των Ιθαγενών Αμερικανών, αποτίμησαν το μέταλλο ως επί το πλείστον για τις αισθητικές του ιδιότητες, χρησιμοποιώντας το σαν χρυσό και ασήμι για την παραγωγή διακοσμητικών ειδών και διακοσμητικών αντικειμένων.

Παραγωγή

Ο χαλκός εξάγεται συνήθως από μεταλλεύματα οξειδίου και θειούχου που περιέχουν μεταξύ 0,5 και 2,0 τοις εκατό χαλκό. Οι τεχνικές ραφιναρίσματος που χρησιμοποιούνται από τους παραγωγούς χαλκού εξαρτώνται από τον τύπο του μεταλλεύματος, καθώς και από άλλους οικονομικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες. Επί του παρόντος, περίπου το 80% της συνολικής παραγωγής χαλκού εξάγεται από πηγές θειούχων.

Ανεξάρτητα από τον τύπο του μεταλλεύματος, το εξορύσσεται μετάλλευμα χαλκού πρέπει πρώτα να συγκεντρωθεί για να αφαιρέσει το γκάζι, ανεπιθύμητα υλικά που είναι ενσωματωμένα στο μετάλλευμα. Το πρώτο βήμα σε αυτή τη διαδικασία είναι το θρυμματισμό και το κονιορτοποιημένο μεταλλεύμα σε μύλο με ράβδο ή ράβδο. Ουσιαστικά όλα τα μεταλλεύματα χαλκού τύπου σουλφιδίου, συμπεριλαμβανομένου του χαλκοκίτη (Cu₂S), χαλκοπυρίτη (CuFeS₂) και ο covellite (CuS), υφίστανται κατεργασία με τήξη.

Αφού συνθλίβει το μετάλλευμα σε λεπτή σκόνη, συμπυκνώνεται έπειτα με επίπλευση αφρού, πράγμα που απαιτεί ανάμιξη του κονιοποιημένου μετάλλευρου με αντιδραστήρια που συνδυάζονται με τον χαλκό για να το καταστήσει υδρόφοβο. Το μείγμα στη συνέχεια λούζεται σε νερό μαζί με έναν αφριστικό παράγοντα, ο οποίος ενθαρρύνει αφρό.

Εφαρμογές

Από κοινές οικιακές ηλεκτρικές καλωδιώσεις έως έλικες βάρκας και από φωτοβολταϊκά κύτταρα σε σαξόφωνα, ο χαλκός και τα κράματά του χρησιμοποιούνται σε μυριάδες τελικών χρήσεων. Στην πραγματικότητα, η χρήση του μετάλλων σε μια ευρεία γκάμα βασικών βιομηχανιών οδήγησε την επενδυτική κοινότητα να στραφεί στις τιμές του χαλκού ως δείκτη της συνολικής οικονομικής υγείας, προωθώντας τον Dr. Χαλκός'.

Για να κατανοήσει καλύτερα τις διάφορες εφαρμογές του χαλκού, η Ένωση Ανάπτυξης του Χαλκού (CDA) τις έχει κατηγοριοποιήσει σε τέσσερις τομείς τελικής χρήσης: ηλεκτρικές, κατασκευές, μεταφορές και άλλα. Το ποσοστό της παγκόσμιας παραγωγής χαλκού που καταναλώνεται από κάθε τομέα εκτιμάται από το CDA ως εξής:

• Ηλεκτρικά 65%
• Κατασκευή 25%
• Μεταφορές 7%
• Άλλο 3%

Εκτός από το ασήμι, ο χαλκός είναι ο πιο αποτελεσματικός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό, σε συνδυασμό με την αντοχή στη διάβρωση, την ολκιμότητα, την ελαφρότητα και την ικανότητα εργασίας σε ένα ευρύ φάσμα δικτύων ενέργειας, καθιστά το μέταλλο ιδανικό για ηλεκτρικές καλωδιώσεις.

Πηγές

Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο Χαλκού. Εφαρμογές.URL: http://copperalliance.eu/Η Ένωση Ανάπτυξης του Χαλκού Α.Ε.URL: https://www.copper.org/applications/Schoolcience.co.uk. Χαλκός - ένα ζωτικό στοιχείο. Εξόρυξη χαλκού.URL: http://resources.schoolscience.co.uk/cda/14-16/cumining/copch2pg2.html