Punctul de topire al cuprului

Istoricii sugerează că oamenii primitivi găsesc cupru sub formă de nuggeturi, uneori atingând dimensiuni semnificative. Numele său din cuprul latin (Cuprum) a fost primit de pe insula Cipru, unde a fost exploatată de vechii greci. Din cauza faptului că punctul de topire cuprul nu este prea mare și este de 1083 ° C, nuggeturile sau minereurile care conțin cupru ar putea fi topite la miez. Acest lucru a asigurat producția de cupru și ia permis să fie folosit pentru a face arme și articole de uz casnic.

În ciuda faptului că cuprul a fost utilizat pe scară largă de către oameni încă din cele mai vechi timpuri, el se situează pe locul 23 printre celelalte elemente prin distribuția sa în scoarța pământului. Cel mai adesea, se întâmplă în mod natural sub formă de compuși care fac parte din minereurile de sulfuri. Cele mai frecvente dintre acestea sunt luciu de cupru și cupru de cupru. Există mai multe tehnologii pentru obținerea cuprului din minereu, iar pentru fiecare dintre ele procesul are loc în mai multe etape.

Așa cum am menționat deja, punctul de topire scăzut al cuprului a făcut posibilă o prelucrare cu succes în prima etapă a dezvoltării civilizației. Și trebuie să plătim tributul metalurgiștilor antice, au găsit opțiuni pentru obținerea și utilizarea nu numai a cuprului pur, ci și a aliajelor sale. Topirea este trecerea unui metal dintr-o stare solida intr-o stare lichida. Pentru aceasta, sa utilizat încălzirea, iar temperatura scăzută de topire a cuprului a făcut posibilă realizarea cu succes a unei astfel de operațiuni.

Apoi, a fost adăugat staniu la cuprul lichid sau sa efectuat reducerea acestuia cassiterite (minereuri, conținând staniu) pe suprafața cuprului. Drept rezultat, au primit bronz, mai puternic decât cuprul, și au folosit pentru a face arme. Cu toate acestea, acum aș dori să mă ocup mai mult de funcționarea topirii, ceea ce permite obținerea de material suficient de pur din minereu.

Punctul de topire al fiecărui metal este diferit și depinde de prezența impurităților în materia primă. Astfel, cuprul, al cărui punct de topire este 1083 ° C, după adăugarea de staniu formează un bronz, care se topește la o temperatură de 930-1140 ° C, în funcție de conținutul de staniu. Alama, un aliaj de cupru și zinc, are un punct de topire de 900-1050 ° C.

În timpul încălzirii metalului, zăbrelele de cristal sunt distruse. Inițial, pe măsură ce temperatura este încălzită, temperatura crește și apoi, pornind de la o anumită valoare, rămâne constantă, deși încălzirea continuă. În acest moment, se produce topirea. Aceasta continuă pentru tot timpul, până când toată metalul se topește și numai atunci temperatura începe să crească. Acest lucru este valabil pentru toate metalele, iar punctul de topire al cuprului nu se schimbă.

Când se răcește, imaginea este inversată: la început temperatura scade până când începe solidificarea metalului, apoi rămâne constantă și, după întărirea completă a metalului, începe să scadă din nou. Acest comportament al metalului, dacă este prezentat pe grafic, se numește diagrama de faze care arată starea în care substanța este la o anumită temperatură. Pentru oamenii de știință, diagrama de faze este unul dintre instrumentele în studierea comportamentului metalelor în timpul topirii.

Dacă continuăm încălzirea metalului topit, atunci la o anumită temperatură începe un proces similar cu cel de fierbere. Astfel, punctul de fierbere al cuprului este de 2560 ° C. Acest proces a fost numit pentru asemănarea sa exterioară cu fierberea lichidului, când bulele de gaz încep să iasă din el. Același lucru se întâmplă și cu metalul, de exemplu, la o temperatură suficient de ridicată, carbonul format în timpul oxidării sale începe să iasă din fierul lichid.

În articol se ia în considerare procesul de topire a metalelor, se descrie conceptul de temperatură de topire, comportamentul său în procesul de topire. Se explică cât de scăzută a avut temperatura de topire a cuprului asupra dezvoltării civilizației și metalurgiei.