Ľudia sa učia a tavia meď už od staroveku. Už v tom čase bol prvok široko používaný v každodennom živote a z neho boli zhotovené rôzne predmety. Zliatina medi a cínu (bronz) sa naučila byť vyrobená asi pred tromi tisíckami rokov, ukázalo sa, že je to dobrá zbraň. Bronz sa okamžite stal populárnym, pretože sa vyznačoval svojou odolnosťou a krásnym vzhľadom. Z neho boli vyrobené šperky, riady, nástroje a poľovníctvo.
Kvôli nízkej teplote topenia, ľudstvo nemalo problémy s rýchlym zvládnutím výroby medi doma. Ako prebieha proces tavenia medi, pri akej teplote sa začína topiť?
Pôvod a nález medi v prírode
Chemický prvok dostal svoj názov podľa názvu ostrova Cyprus (Cuprum), kde sa ho naučili extrahovať späť v 3. tisícročia pred naším letopočtom. V periodickej tabuľke chemických prvkov v medi 29 je atómové číslo, nachádza sa v skupine 11 4. periódy. Prvkom je tvárný prechodový kov, ktorý má zlatistú ružovú farbu.
Pokiaľ ide o distribúciu v kôre, prvok sa na 23. mieste nachádza medzi ostatnými prvkami a najčastejšie sa nachádza vo forme sulfidových rúd. Najbežnejšie typy sú medený pyrit a medený lesk. K dnešnému dňu existuje niekoľko spôsobov, ako získať meď z rudy, ale každá z týchto technológií vyžaduje postupný prístup, aby sa dosiahol konečný výsledok.
Na samom začiatku vývoja civilizácie sa ľudia naučili prijímať a používať meď, ako aj jej zliatiny. Už v tom čase ťažili sulfidovú, ale malachitovú rudu, v tejto forme nepotrebovali predbežné kalcinovanie. Zmes rudy s uhlím bola umiestnená do hlinenej nádoby, ktorá bola spustená do malej jamy, po ktorej bola zmes zapálená, oxid uhoľnatý pomohol malachitu obnoviť stav voľnej medi.
V prírode sa meď nachádza nielen v rude, ale aj v jej pôvodnej forme, najbohatšie ložiská sa nachádzajú v Čile. Sulfidy medi sú často tvorené v stredoteplotných geotermálnych žilách. Ložiská medi môžu byť často vo forme sedimentárnych hornín - bridlice a medeného pieskovca, ktoré sa nachádzajú v regióne Chita a Kazachstane.
Fyzikálne vlastnosti
Plastový kov v otvorenom vzduchu je rýchlo pokrytý oxidovým filmom, ktorý dodáva prvku charakteristický žlto-červený odtieň, v lúmene filmu môže mať zeleno-modrú farbu. Meď je jedným z mála prvkov, ktoré majú viditeľnú farbu oka. Má vysokú tepelnú a elektrickú vodivosť - to je druhé miesto po striebre.
Hustota - 8, 94 * 10 3 kg / m3- Špecifické teplo pri T = 20 ° C - 390 J / kg * K
- Elektrický odpor v teplotnom rozsahu 20-100 ° C - 1, 78 * 10 -8 Ohm / m
- Teplota varu - 2595 ®
- Elektrická vodivosť pri T = 20 ° C - 55, 5-58 MS / m.
Teplota topenia medi
Proces tavenia nastáva, keď sa kov z tuhého stavu stane kvapalným a každý prvok má svoj vlastný bod tavenia. Veľa závisí od prítomnosti nečistôt v zložení kovu, obvykle sa meď taví pri teplote 1083 ° C. Keď sa do nej pridá cín, teplota topenia klesne na 930-1140 ° C, teplota topenia tu bude závisieť od obsahu cínu v zliatine. V zliatine medi a zinku sa teplota tavenia stáva ešte nižšou - 900 až 1050 ° C.
V procese ohrevu akéhokoľvek kovu je zničenie kryštálovej mriežky. Po zohriatí teploty sa teplota topenia zvýši, ale po dosiahnutí určitého teplotného limitu zostáva konštantná. V takom okamihu nastane proces tavenia kovu, ktorý sa úplne roztaví a potom sa teplota začne znovu zvyšovať.
Keď sa začne ochladzovanie kovu, teplota začne klesať a v určitom bode zostáva na rovnakej úrovni až do okamihu úplného stuhnutia kovu. Potom kov úplne stuhne a teplota opäť klesne. To je možné vidieť vo fázovom diagrame, ktorý zobrazuje celý teplotný proces od začiatku teploty topenia do tuhnutia kovu.
Pri zahrievaní sa zahriata meď začína meniť na teplotu varu pri teplote 2560 ° C. Proces varenia kovu je veľmi podobný procesu varenia kvapalných látok, keď sa plyn začína tvoriť a na povrchu sa objavujú bubliny. Na bodoch varu kovu pri najvyšších možných teplotách sa začína uvoľňovať uhlík, ktorý vzniká v dôsledku oxidácie.
Roztavenie medi doma
Nízka teplota topenia umožnila ľuďom v staroveku roztaviť kov priamo na ohni a potom použiť hotový kov v každodennom živote na výrobu zbraní, dekorácií, riadu, nástrojov. Na roztopenie medi doma budete potrebovať nasledujúce položky:
Téglik a špeciálne kliešte pre neho.- Charcoal.
- Muflová pec.
- Horn.
- Domáce vysávače.
- Forma na tavenie.
- Oceľový háčik.
Celý proces prebieha v etapách, na spustenie kovu musí byť vložený do téglika a potom umiestnený do muflovej pece. Nastavte požadovanú teplotu a sledujte proces cez sklenené okno. V procese tavenia sa v nádobe s kovom objaví oxidový film, ktorý sa musí odstrániť otvorením okna a jeho presunutím na stranu oceľovým hákom.
Ak nie je k dispozícii muflová pec, potom môže byť meď roztavená pomocou autogénu, pričom k taveniu dochádza pri normálnom prístupe vzduchu. Pomocou horáka môžete roztaviť žltý med (mosadz) a nízkotaviteľné typy bronzu. Uistite sa, že plameň zaberá celý téglik.
Ak doma nie je nič z týchto finančných prostriedkov, potom môžete použiť hory, nastavenie na vrstvu dreveného uhlia. Na zvýšenie teploty môžete použiť domáci vysávač zapnutím režimu fúkania, ale len v prípade, ak má hadica kovový hrot. Je dobré, ak má hrot skosený hrot, takže prúd vzduchu je tenší.
V moderných priemyselných podmienkach sa nepoužíva čistá meď, jej zloženie obsahuje mnoho rôznych nečistôt - železo, nikel, arzén a antimón, ako aj ďalšie prvky. Kvalita hotového výrobku je určená prítomnosťou percentuálneho podielu nečistôt v zliatine, ale nie viac ako 1%. Dôležitými ukazovateľmi sú tepelná a elektrická vodivosť kovu. Meď je široko používaná v mnohých priemyselných odvetviach kvôli svojej plasticite, flexibilite a nízkej teplote topenia.