Koʻpchilik elementlarning kimyoviy xossalari ularning suv va kislotalarda erish qobiliyatiga asoslanadi. Misning xususiyatlarini o'rganish oddiy sharoitlarda past faollik bilan bog'liq. Uning kimyoviy jarayonlarining o'ziga xos xususiyati ammiak, simob, azot va sulfat kislotalar bilan birikmalar hosil bo'lishidir. Misning suvda past eruvchanligi korroziya jarayonlarini keltirib chiqarishga qodir emas. U maxsus kimyoviy xususiyatlarga ega bo'lib, aralashmani turli sohalarda qo'llash imkonini beradi.
Mahsulot tavsifi
Mis bizning eramizdan oldin ham odamlar qazib olishni o'rgangan metallarning eng qadimgisi hisoblanadi. Ushbu modda tabiiy manbalardan ruda shaklida olinadi. Mis lotincha cuprum nomi bilan kimyoviy jadval elementi deb ataladi, uning seriya raqami 29. Davriy tizimda u to'rtinchi davrda joylashgan va birinchi guruhga tegishli.
Tabiiy modda yumshoq va egiluvchan tuzilishga ega pushti-qizil og'ir metalldir. Uning qaynash va erish nuqtasi1000 ° C dan yuqori. Yaxshi dirijyor deb hisoblangan.
Kimyoviy tuzilishi va xossalari
Mis atomining elektron formulasini o’rgansangiz, uning 4 darajali ekanligini bilib olasiz. Valentlik 4s orbitalida faqat bitta elektron mavjud. Kimyoviy reaksiyalar jarayonida atomdan 1 dan 3 gacha manfiy zaryadlangan zarrachalarni ajratish mumkin, keyin oksidlanish darajasi +3, +2, +1 bo'lgan mis birikmalari olinadi. Uning ikki valentli hosilalari eng barqaror hisoblanadi.
Kimyoviy reaksiyalarda u faol boʻlmagan metall rolini oʻynaydi. Oddiy sharoitlarda misning suvda eruvchanligi yo'q. Quruq havoda korroziya kuzatilmaydi, lekin qizdirilganda metall yuzasi ikki valentli oksidning qora qoplamasi bilan qoplanadi. Misning kimyoviy barqarorligi suvsiz gazlar, uglerod, bir qator organik birikmalar, fenolik qatronlar va spirtlar ta'sirida namoyon bo'ladi. Rangli birikmalar ajralib chiqishi bilan murakkab shakllanish reaktsiyalari bilan tavsiflanadi. Mis bir valentli qator hosilalarining hosil bo'lishi bilan bog'liq bo'lgan gidroksidi guruh metallari bilan bir oz o'xshashlikka ega.
Eruvchanlik nima?
Bu bir birikmaning boshqa moddalar bilan oʻzaro taʼsirida eritmalar koʻrinishidagi bir jinsli tizimlarning hosil boʻlish jarayonidir. Ularning tarkibiy qismlari alohida molekulalar, atomlar, ionlar va boshqa zarralardir. Eruvchanlik darajasi to'yingan eritmani olishda erigan moddaning konsentratsiyasi bilan belgilanadi.
Oʻlchov birligi koʻpincha foizlar, hajm yoki ogʻirlik kasrlari hisoblanadi. Misning suvda eruvchanligi, boshqa qattiq birikmalar kabi, faqat harorat sharoitidagi o'zgarishlarga bog'liq. Bu qaramlik egri chiziqlar yordamida ifodalanadi. Agar indikator juda kichik bo'lsa, u holda modda erimaydigan hisoblanadi.
Misning suvda eruvchanligi
Metal dengiz suvi ta'sirida korroziyaga chidamliligini ko'rsatadi. Bu normal sharoitda uning inertsiyasini isbotlaydi. Misning suvda (chuchuk suvda) eruvchanligi amalda kuzatilmaydi. Ammo nam muhitda va karbonat angidrid ta'sirida asosiy karbonat bo'lgan metall yuzasida yashil plyonka hosil bo'ladi:
Cu + Cu + O2 + H2O + CO2 → Cu (OH)2 CuCO2.
Agar uning bir valentli birikmalarini tuz holida hisobga olsak, ularning ozgina erishi kuzatiladi. Bunday moddalar tez oksidlanishga uchraydi. Natijada ikki valentli mis birikmalari olinadi. Bu tuzlar suvli muhitda yaxshi eruvchanlikka ega. Ularning ionlarga toʻliq dissotsiatsiyasi sodir boʻladi.
Kislotalarda eruvchanligi
Misning kuchsiz yoki suyultirilgan kislotalar bilan normal reaksiyalari ularning oʻzaro taʼsiriga yordam bermaydi. Metallning ishqorlar bilan kimyoviy jarayoni kuzatilmaydi. Misning kislotalarda eruvchanligi, agar ular kuchli oksidlovchi moddalar bo'lsa, mumkin. Faqat shu holatda o'zaro ta'sir sodir bo'ladi.
Misning nitrat kislotada eruvchanligi
Bunday reaksiya metall kuchli reagent bilan oksidlanganligi sababli mumkin. Suyultirilgan va konsentrlangan nitrat kislotashakl misning erishi bilan oksidlovchi xususiyatni namoyon qiladi.
Birinchi variantda reaksiya jarayonida mis nitrat va azot ikki valentli oksidi 75% dan 25% gacha boʻlgan nisbatda olinadi. Suyultirilgan nitrat kislota bilan jarayonni quyidagi tenglama bilan tasvirlash mumkin:
8HNO3 + 3Cu → 3Cu(NO3)2 + NO + YOQ + 4H2O.
Ikkinchi holda, mis nitrat va azot oksidi ikki va to'rt valentli olinadi, ularning nisbati 1 dan 1 gacha. Bu jarayonga 1 mol metall va 3 mol konsentrlangan nitrat kislota kiradi. Mis eritilganda eritma kuchli isitiladi, natijada oksidlovchi termal parchalanadi va qo'shimcha hajmdagi azot oksidi ajralib chiqadi:
4HNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + NO 2 + NO2 + 2H2O.
Reaktsiya hurdalarni qayta ishlash yoki chiqindilardan qoplamalarni olib tashlash bilan bog'liq bo'lgan kichik ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Biroq, misni eritishning bu usuli ko'p miqdorda azot oksidlarini chiqarish bilan bog'liq bir qator kamchiliklarga ega. Ularni qo'lga olish yoki zararsizlantirish uchun maxsus jihozlar talab qilinadi. Bu jarayonlar juda qimmat.
Misning erishi uchuvchi azot oksidlarini ishlab chiqarish toʻliq toʻxtatilganda toʻliq hisoblanadi. Reaktsiya harorati 60 dan 70 ° C gacha. Keyingi qadam kimyoviy reaktordan eritmani to'kib tashlashdir. Uning pastki qismida reaksiyaga kirishmagan kichik metall parchalari mavjud. Olingan suyuqlikka suv qo'shiladi vafiltrlash.
Sulfat kislotada eruvchanligi
Oddiy holatda bunday reaksiya yuzaga kelmaydi. Misning sulfat kislotada erishini belgilovchi omil uning kuchli konsentratsiyasidir. Suyultirilgan muhit metallni oksidlay olmaydi. Misning konsentrlangan sulfat kislotada erishi sulfat ajralib chiqishi bilan davom etadi.
Jarayon quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:
Cu + H2SO4 + H2SO 4 → CuSO4 + 2H2O + SO2.
Mis sulfatning xossalari
Disbazli tuz sulfat deb ham ataladi, u quyidagicha belgilanadi: CuSO4. Bu o'ziga xos hidsiz, uchuvchanlikni ko'rsatmaydigan moddadir. Tuz suvsiz shaklda rangsiz, shaffof emas va juda gigroskopikdir. Mis (sulfat) yaxshi eruvchanlikka ega. Suv molekulalari tuzga qo'shilib, kristallgidrat birikmalarini hosil qilishi mumkin. Masalan, mis sulfat, ya'ni ko'k pentahidrat. Uning formulasi: CuSO4 5H2O.
Kristalgidratlar ko'k rangli shaffof tuzilishga ega, ular achchiq, metall ta'mga ega. Ularning molekulalari vaqt o'tishi bilan bog'langan suvni yo'qotishga qodir. Tabiatda ular minerallar shaklida uchraydi, ular orasida xalkantit va butit mavjud.
Mis sulfatdan ta'sirlangan. Eruvchanlik ekzotermik reaksiyadir. Tuzni hidratsiya qilish jarayonida sezilarli miqdordaissiqlik.
Misning temirda eruvchanligi
Ushbu jarayon natijasida Fe va Cu ning psevdoqotishmalari hosil bo'ladi. Metall temir va mis uchun cheklangan o'zaro eruvchanlik mumkin. Uning maksimal qiymatlari 1099,85 °C harorat indeksida kuzatiladi. Temirning qattiq holida misning eruvchanlik darajasi 8,5% ni tashkil qiladi. Bu kichik ko'rsatkichlar. Metall temirning misning qattiq holida erishi taxminan 4,2% ni tashkil qiladi.
Haroratni xona qiymatiga tushirish oʻzaro jarayonlarni ahamiyatsiz qiladi. Metall mis eritilganda, u temirni qattiq holatda yaxshi namlaydi. Fe va Cu psevdo-qotishmalarini olishda maxsus ish qismlari qo'llaniladi. Ular sof yoki qotishma shaklda bo'lgan temir kukunini bosish yoki pishirish orqali yaratiladi. Bunday blankalar suyuq mis bilan singdirilib, psevdo-qotishmalarni hosil qiladi.
Ammiakda erishi
Bu jarayon koʻpincha gazsimon NH3 ni issiq metall ustida oʻtkazish orqali davom etadi. Natijada misning ammiakda erishi, Cu3N ning ajralib chiqishi. Bu birikma monovalent nitrid deb ataladi.
Uning tuzlari ammiak eritmasiga ta'sir qiladi. Bunday reagentning mis xloridga qo'shilishi gidroksid shaklida yog'ingarchilikka olib keladi:
CuCl2 + NH3 + NH3 + 2H 2O → 2NH4Cl + Cu(OH)2↓.
Ammiakning ortiqcha miqdori quyuq ko'k rangga ega murakkab turdagi birikma hosil bo'lishiga yordam beradi:
Cu(OH)2↓+ 4NH3 → [Cu(NH3)4] (OH)2.
Bu jarayon kuproz ionlarini aniqlash uchun ishlatiladi.
Quyma temirda eruvchanligi
Egiluvchan perlitli temir strukturasida asosiy tarkibiy qismlardan tashqari oddiy mis shaklida qo'shimcha element mavjud. U uglerod atomlarining grafitlanishini oshiradi, qotishmalarning suyuqligi, mustahkamligi va qattiqligini oshirishga yordam beradi. Metall yakuniy mahsulotdagi perlit darajasiga ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Misning quyma temirdagi eruvchanligi dastlabki tarkibni qotishmalarni amalga oshirish uchun ishlatiladi. Ushbu jarayonning asosiy maqsadi egiluvchan qotishma olishdir. Mexanik va korroziyaga qarshi xususiyatlar yaxshilanadi, ammo mo'rtlashuv kamayadi.
Agar cho'yandagi mis miqdori taxminan 1% bo'lsa, u holda valentlik kuchi 40% ga teng, suyuqlik esa 50% gacha oshadi. Bu qotishma xususiyatlarini sezilarli darajada o'zgartiradi. Qotishma metall miqdorining 2% gacha ko'tarilishi kuchning 65% qiymatiga o'zgarishiga olib keladi va rentabellik ko'rsatkichi 70% ni tashkil qiladi. Cho'yan tarkibida mis miqdori yuqori bo'lsa, nodulyar grafit hosil bo'lishi qiyinroq. Strukturaga qotishma elementni kiritish qattiq va yumshoq qotishma hosil qilish texnologiyasini o'zgartirmaydi. Yuvish uchun ajratilgan vaqt, mis aralashmalarisiz quyma temir ishlab chiqarishda bunday reaktsiyaning davomiyligiga to'g'ri keladi. Taxminan 10 soat.
Misni baland qilish uchun foydalanishkremniy konsentratsiyasi tavlanish paytida aralashmaning ferruginizatsiyasi deb ataladigan narsani to'liq bartaraf eta olmaydi. Natijada elastikligi past mahsulot paydo bo‘ldi.
Simobda eruvchanligi
Simobni boshqa elementlar metallari bilan aralashtirganda amalgamlar olinadi. Bu jarayon xona haroratida sodir bo'lishi mumkin, chunki bunday sharoitda Pb suyuqlikdir. Misning simobdagi eruvchanligi faqat isitish vaqtida o'tadi. Avval metallni maydalash kerak. Qattiq misni suyuq simob bilan namlashda bir modda boshqasiga o'tadi yoki tarqaladi. Eruvchanlik qiymati foiz sifatida ifodalanadi va 7,410-3. Reaksiya natijasida tsementga o'xshash qattiq oddiy amalgama hosil bo'ladi. Agar biroz qizdirsangiz, u yumshaydi. Natijada, bu aralash chinni buyumlarni tuzatish uchun ishlatiladi. Optimal metall tarkibiga ega murakkab amalgamlar ham mavjud. Masalan, kumush, qalay, mis va sink elementlari tish qotishmasida mavjud. Ularning soni foizda 65:27:6:2 ga teng. Ushbu kompozitsiyaga ega Amalgam kumush deb ataladi. Qotishmaning har bir komponenti o'ziga xos funktsiyani bajaradi, bu sizga yuqori sifatli plomba olish imkonini beradi.
Yana bir misol - yuqori mis tarkibiga ega amalgam qotishmasi. U mis qotishmasi deb ham ataladi. Amalgamning tarkibi 10 dan 30% gacha Cu ni o'z ichiga oladi. Misning yuqori miqdori qalayning simob bilan o'zaro ta'sirini oldini oladi, bu esa qotishmaning juda zaif va korroziy fazasining shakllanishiga to'sqinlik qiladi. Bundan tashqariBundan tashqari, to'ldirishda kumush miqdorining kamayishi narxning pasayishiga olib keladi. Amalgamni tayyorlash uchun inert atmosfera yoki plyonka hosil qiluvchi himoya suyuqlikdan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Qotishmani tashkil etuvchi metallar havo bilan tezda oksidlanishga qodir. Vodorod ishtirokida kup amalgamani isitish jarayoni simobning distillanishiga olib keladi, bu esa elementar misni ajratish imkonini beradi. Ko'rib turganingizdek, bu mavzuni o'rganish oson. Endi siz misning nafaqat suv bilan, balki kislotalar va boshqa elementlar bilan qanday ta'sir qilishini bilasiz.
