Como o cobre é feito
O cobre está localizado na quarta família periódica de IB da tabela periódica. É o primeiro metal usado pela humanidade. O cobre tem excelentes propriedades e tem sido amplamente utilizado no campo industrial. O teor de cobre na crosta terrestre é de cerca de 0,01%. Na natureza, o cobre é principalmente na forma de compostos. Os minérios de cobre comuns são calcopirita (CuFeS2), calcopirita (Cu2S), malaquita (Cu2 (OH) 2CO3), calcopirita (Cu2O) e calcopirita (CuSO4 5H2O).
Na Dinastia Han Ocidental, o registro de "Zeng Qing Zeng ferro é cobre" em Liu An "Huainan Wan Bi Shu" foi escrito no sentido de colocar folha de ferro em solução de sulfato de cobre ou outra solução salina de cobre para substituir o cobre único. Este método é o pioneiro da hidrometalurgia moderna. O processo de produção de cobre no processo úmido também é chamado de método de cobre biliar. O processo de produção inclui principalmente dois passos, um é lixiviar cobre e o ferro é colocado na solução do vitríolo. Os íons de cobre no vitríolo são depositados por ferro para serem depositados em um único cobre. Os dois são para recolher o pó de cobre de substituição e depois derreter. O princípio essencial da metalurgia do cobre úmido é substituir o metal fraco (exceto K, Ca, Na), que é mais forte que o cobre. Por exemplo, o zinco ou ferro metálico é adicionado à solução de sulfato de cobre e o cobre metálico pode ser substituído. A principal reação é CuSO4 + Zn = Cu + ZnSO4; CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4.
O primeiro homem do mundo metalúrgico cobre úmido, Zhang Qian, escreveu um livro do "mergulho de cobre" em combinação com os trabalhos e experiência pessoal de seus antecessores. O livro descreve o uso de cobre contendo minério de cobre (ou água da vesícula biliar), que tem as vantagens de "menor custo e menor esforço".
Em laboratórios químicos, também podemos simular metalurgia úmida. Um fio de 20 cm de comprimento é retirado com a lixa para polir a luz e, em seguida, são recolhidos 4 ml de sulfato de cobre no tubo de ensaio e o fio de ferro brilhante é adicionado ao tubo de ensaio. Pode ser colocado estaticamente. Pode-se observar que a superfície do fio tem precipitação de metal vermelho púrpura, e a solução mudou gradualmente de azul para verde claro. O metal vermelho púrpura é de cobre e, finalmente, o fio é coletado para coletar o cobre precipitado na superfície do fio.
Além disso, na China antiga, havia também um método de fundição de cobre - "fundição de cobre pelo fogo". De acordo com a pesquisa textual, a fundição de cobre na dinastia Shang usava principalmente malaquita e carvão vegetal. O processo de fazer cobre com óxido de elemento de cobre e redutor a alta temperatura é o processo de fazer cobre. A reação requer uma certa temperatura, de modo que o monômero de cobre pode ser produzido na condição de aquecimento, por isso é chamado de "método de fogo de cobre".
Foi descoberto há muito tempo que a malaquita pode produzir um metal vermelho brilhante após a queima. Este metal é de cobre. O principal componente da malaquita é o carbonato de cobre alcalino [Cu2 (OH) 2CO3]. O calor de carbonato de cobre alcalino se decompõe para produzir cobre, água e dióxido de carbono. O monóxido de carbono ou carbono é redutor e pode reduzir o óxido de cobre. A reação é: Cu2 (OH) 2CO3 2CuO + H2O + CO2, C + 2CuO2Cu + CO2, CO + CuO Cu + CO2.
Nos laboratórios químicos, podemos usar o dispositivo mostrado abaixo para simular o processo de fundição. O novo óxido de cobre feito de 10G é triturado em pó e despejado no cadinho para secar. O novo carvão feito de 1,5 g também é moído em pó e despejado no cadinho para secar. Então, o pó de óxido de cobre e o pó de carvão são misturados uniformemente. O instrumento é colocado na parte inferior do tubo de ensaio com uma colher ou uma ranhura para papel. O instrumento é montado de acordo com a figura a seguir. Uma extremidade do tubo de vidro é colocada em um tubo de ensaio com água de cal clarificada, e a lâmpada de álcool com uma tampa à prova de vento é aquecida. Quando a água de cal clarificada fica turva, os sólidos púrpura ou vermelhos aparecem gradualmente no tubo de ensaio e param de aquecer. Depois de completada a reacção, é primeiro retirada para o tubo de vidro que contém o tubo de ensaio de água de cal clarificada e depois a lâmpada de álcool é retirada. Finalmente, despeje o pó do tubo de ensaio em um papel branco limpo e observe o pó. Então você vai descobrir que o papel tem um sólido vermelho púrpura, que é o cobre.