Kupferbezogene Eigenschaften und Verwendung

Elektronische Struktur und Valenz von Kupfer

Die Atomzahl von Kupfer beträgt 29 und gehört zur IB -Familie der Periodenzüchter. Die elektronische Schicht ist als [AR] 3D104S1 angeordnet, was dem Kalium [AR] 4S1 ähnlich zu sein scheint. Da der Abschirmeffekt von D -Elektronen jedoch viel schwächer ist als die von P -Elektronen, beträgt das erste Ionisationspotential von Kupfer 7,726EV und das zweite und dritte Ionisationspotentiale etwa 10EV niedriger als Kalium. Dies zeigt, dass Kupfer ein Metall ist, das nicht sehr lebhaft ist. Es liegt zwischen dem Basismetall und dem Edelmetall in der Metallaktivitätssequenz und zeigt an, dass es mehrere Valenzzustände haben kann.

Die gemeinsamen Kupfergewohnheiten betragen 2 und 1. Cu (ii) ist ein relativ stabiler Valenzzustand. Eine Verbindung von Cu (III) wie CUF3 wird unter sehr starken Oxidationsbedingungen gebildet.

Kupferverbindungen und Koordinationsverbindungen

Es gibt Hunderte von Kupferverbindungen, unter denen der industriellste Wert von Kupfersulfat, Kupferoxid, Kupferchlorid, Kupferoxid und dergleichen ist. Sowohl Cu (II) als auch Cu (i) bilden viele stabile Koordinationsverbindungen, in denen Cu (II) -Komplex und Cu (i) Chlorierung für die Hydrometallurgie wichtig sind.

Wenn Cu (ii) eine Koordinationsnummer von 4 hat, handelt es sich im Allgemeinen um eine planare Quadratkoordination, und wenn die Koordinationsnummer 6 ist, handelt es sich um eine verzerrte oktaedrische Konfiguration. Die von Cu (i) gebildeten Komplexe sind größtenteils linear. Ein Chelat-Ligand, der einen Stickstoff- und Sauerstoffspender wie Barium Salicylat, Azoin, 8-Hydroxyl und seine Substitute und Cu2 enthält, bildet eine Pluralität stabiler Chelatverbindungen und hat im Allgemeinen eine planare Quadratstruktur. Auf der Basis dieser Liganden wurden viele kommerzielle Kupfer -Extraktanten entwickelt. Die planare quadratische Struktur ist die separate chemische Kupferbasis.

Kupfer-Bio-Gebrauch und Hygienestandards

Es gibt viele Organismen, die Kupferschutz enthalten, und einige der Gastropoden in den Gastropoden der Gastropoden, Cephalopoden und Krebstiere sind Ceruloplasmin. Plasma ceruloplasmin enthält 8 Kupferatome im menschlichen Serum und hat die Funktion, die Oxidation von Fe2 zu katalysieren. Eine Person muss 2,5 bis 5 mg Kupfer pro Tag und 100 bis 200 mg Kupfer im Körper, hauptsächlich in den Muskeln, konsumieren.

Kupfersalze sind für niedrigere Organismen sehr giftig. Das Oberflächenwasser begrenzt den Kupfergehalt auf 0,1 mg/l und der Kupfergehalt der industriellen Abwasserentladung sollte weniger als 1 mg/l betragen. Wer befürwortet Trinkwasser mit einem Kupfergehalt von 0,05 bis 1,5 mg/l. Der regelmäßige Arbeitsplatz der US-amerikanischen Arbeitsplatz (zeitgewichtige Einheitlichkeit) beträgt: Staub 1mg/m3, Ruß 0,2 mg/m3.

Physikalische Eigenschaften von Kupfer

Der Kupferkristall ist ein Gesichts-kubisches Gitter mit einer Dichte von 8,96T/m3, einer thermischen Leitfähigkeit von 394W/(m · k), einem Widerstand von 1,6730 & ω/cm bei 20 ° C und einem Temperaturkoeffizienten des Widerstands von 1-100 ° C. Es ist 0,00681, der Schmelzpunkt beträgt 1083 ° C, die latente Fusionswärme beträgt 212 kJ / kg, die spezifische Wärmekapazität bei 20 ° C beträgt 384 J / (kg · ° C). Der Siedepunkt beträgt 2595 ° C, der Koeffizient der linearen Ausdehnung von 16,5 × 10 -6 ° C. (10,2 bis 12) × 104 MPa und Modul der Steifigkeit von 44.000 MPa.

Kupferstandards und Verwendung

Chinas elektrolytisches Kupfer erfüllt die Welt GB466-82. Der Standard der London Metal Trading Market (LME) der Klasse A wird in der Welt häufig verwendet, und der Standard für Kathodenkoper mit hoher Reinheit in China ist ähnlich.

Reines Kupfer wird für Drähte und Geräte verwendet. Kupfer stellt eine Vielzahl von Legierungen mit primärem Industriewert dar. Die Legierung von Kupfer und Zink heißt Messing, und die Legierung von Kupfer und Zinn ist Bronze, die für Lager, Schalter, Wärmetauscher und dergleichen verwendet wird. Die Legierung von Kupfer und Aluminium wird Aluminiumbronze genannt, und die Kupfer- und Bismut -Legierungen werden als Beryllium Bronze bezeichnet. Sie haben ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und werden für mechanische und Außenbereiche verwendet. Kupfer- und Nickel bilden eine weiße Legierung, die stark gegen Korrosion beständig ist und in Ventilen, Pumpen und Dekoration verwendet wird. Kupfer und seine Legierungen werden hauptsächlich in elektrischer Leistung, Maschinen, Transport, Bau, Elektronik und Außenbereiche verwendet.