» » Свойства и области применения чистой меди
22.09.2015

Свойства меди

Медь является переходным элементом и имеет атом с недостроенными электронными оболочками, поэтому она обладает переменной валентностью и образует одно-и двухвалентные соединения.
Температура плавления меди 1083° С, температура кипения 2600° С; упругость паров при 1000° C составляет 8,6*10в-5 мм рт. ст. Медь обладает высокой электропроводностью (электросопротивление 1,68 мком*см) и теплопроводностью (0,941 кал/см*град*сек).
Сухой воздух при атмосферном давлении и комнатной температуре не взаимодействует с медью. При нагревании выше 200° С в атмосфере кислорода медь окисляется, и при наличии в ней кислорода (Cu2O) протеккает реакция
Cu2О + H2 ⇔ 2Cu + H2О.

Водяные пары вследствие незначительной скорости диффузии создают давление порядка нескольких тысяч атмосфер и вызывают образование микроскопических пузырьков, вследствие чего медь становится губчатой и ломкой (так называемая «водородная болезнь»). Азот, окись углерода и углекислый газ в чистой меди не растворяются.
Влажный воздух, содержащий углекислый газ, действует на поверхность меди, создавая на ней зеленый налет основного карбоната меди.
Применение чистой меди

Благодаря высоким электропроводности и теплопроводности, достаточной пластичности и механической прочности чистая медь является одним из необходимых материалов электронной техники. Она применяется для изготовления электродов мощных генераторных ламп, при этом в меди должно содержаться минимальное количество кислорода и примесей, снижающих ее электропроводность и теплопроводность, — хрома, ванадия, марганца, титана, циркония, ниобия и др.
Из чистой меди изготовляют ряд деталей вакуумных приборов и аппаратов, применяемых в электронной технике. Чистота такой меди по разности с определяемыми примесями должна составлять не менее 99,999% Cu.
Как известно, в результате ряда пирометаллургических переделов получают так называемую черновую или конвертерную медь, которая в зависимости от состава перерабатываемого сырья содержит от 97,5 (МК-5) до 99,2% (MK-1) меди. В меди марки MK-1 содержится 5*10в-2% Sb, 5*10в-3% Bi и 2*10в-1% Ni и другие примеси. Такая медь не пригодна к техническому использованию в указанных выше областях и поэтому ее сначала подвергают окислительному, а затем электролитическому рафинированию.
После окислительного рафинирования получают красную медь, которую разливают в аноды для дальнейшего рафинирования.
Анодная медь (99,2—99,8% Cu) содержит примеси в следующих количествах: 5*10в-1—3*10в-2% Ni; 1,2*10в-1% As; 2*10в-1% Sb; 15*10в-1% S; 7*10в-3% Bi; 3*10в-2% Se; 1*10в-2% Fe; 8*10в-2% Pb; 5*10в-3% Zn; 3*10в-3—15*10в-3% Tl; 5*10в-2% Sn; 2*10в-1% O2; 4*10в-2% Au; 3-10в-1% Ag.
Электролитическое рафинирование анодной меди преследует две цели:
1) получение меди достаточно высокой чистоты (до 99,95% Cu), удовлетворяющей ряду требований электротехнической промышленности и производству высококачественных сплавов;
2) извлечение из меди драгоценных металлов и полупроводниковых элементов — селена и теллура.