Взаимодействие металлов с кислородом приводит к образованию их оксидов. Аналогичным образом происходит реакция межу медью и кислородом, в результате чего получают оксид меди, который активно используется в различных отраслях.
Добыча меди и физические свойства металла
В природе медь встречается в форме сульфидных соединений: полиметаллических руд — медный блеск, колчедан, борнит. Содержат в себе кислородосодержащие соединения меди такие материалы, как:
- малахит (карбонат);
- азурит;
- куприт.
Медь — металл, имеющий яркий красный цвет, его температура плавления 1089°С, кипения — 2877°С. Чистый материал мягкий, легко обрабатывается прокаткой и вытягиванием. Увеличение твердости достигается внесением в сплав некоторых примесей, в результате чего получают латунь, бронзу и другие металлы с улучшенными свойствами. Благодаря таким добавкам как мышьяк и сурьма снижается высокий показатель электро- и теплопроводности.
Взаимодействие меди и кислорода
Медь относят к группе металлов с низкой химической активностью. Подвергаясь воздействию кислорода при низких температурах, содержащегося в воздухе, материал покрывается тонкой оксидной пленкой, она препятствует дальнейшему окислительному процессу. Полное окисление меди кислородом происходит при нагревании металла. В результате реакции 2Сu + О2 получается оксид — 2СuО.
При создании определенных условий медь вступает во взаимодействие с такими материалами, как:
- сухой хлор (СuС12);
- сера (СuS);
- серная кислота (СuSО4 + SО2 + 2Н2О);
- азотная кислота Сu(NО3)2+ 2NО + 2Н2О и пр.
Процесс соединения медь плюс кислород, уравнение которого приведено выше, используется для получения меди при обжиге сульфидной руды. Из нее впоследствии получают оксид, после плавки выделяют сульфид меди и огарок, в котором содержится кокс и песок, образующие шлак. После конверторной плавки получают черновой металл, из которого после очистки рафинированием выделяют чистую медь, формируемую в слитки.
Свойства оксида меди и его применение
Вещество, получаемое в результате взаимодействия меди и кислорода — окись или закись меди не растворимо в воде, но взаимодействует с рядом кислот. Восстановление меди из оксида происходит, если его расплавить, нагрев до 1800°C в присутствии регенератора при нагревании в токе монооксида углерода, водорода, с серой, алюминием.
Природный оксид встречается в продуктах, выветривающихся из некоторых типов медных руд. Его используют для:
- производства стекла, электродов;
- изготовления эмалей — как краситель;
- проведения лабораторных исследований — в качестве реагента для органического анализа;
- в медицине;
- в электротехнике — как полупроводник.
Защитные лакокрасочные материалы, содержащие оксид меди, активно используются при обработке подводной части корпусов плавсредств, предотвращая их обрастание водорослями и планктоном, затрудняющими движение рыболовецких и транспортных суден.
Материал включают в состав фунгицидов для противогрибковой обработки сельскохозяйственных культур, плодовых кустарников и деревьев.
