فا

صفحه اصلی

مقالات

مقالات پتروبافت

اکسید مس چیست؟

10 / 10

از 1 کاربر

بازگشت به لیست مقالات » | یکشنبه 8 مهر 1403 در ساعت 9 : 16 دقیقه | نظرات کاربران ( 0 )

اکسید مس چیست؟

اکسید مس یک ترکیب معدنی است. این اکسید ماهیت کوالانسی داردودر یک ساختار مکعبی به فلز مس متبلور میشود. هنگامی که حرارت داده میشود به راحتی توسط هیدروژن کاهش می یابد. به دلیل واکنش هایی که در سطح فلز مس و اکسیژن موجود در هوا رخ میدهد یک لایه اکسید محافظ نازک ایجاد میشود که به عنوان یک لایه مقاومت در برابر خوردگی عمل می کند است.این اکسید فلزی قرمز رنگ است، دیگر اکسید مس یکی از اکسید های اصلی مس رنگهای ضد رسوب وتقریبا نامحلول در آب است. این ترکیب شیمیایی به تدریج در هوی مرطوب به اکسید مس سیاه تیدیل میشود. این ترکیب عمدتا درساخت رنگ ضد رسوب کف کشتی، حشره کش ها، نمکهای مس، معرف های آناتیکال ، شیشه قرمزاستفاده میشود.

خواص اکسید مس

با نام هایپروتوکسید مس ،همی و ساب اکسید مس نیز شناخته میشود.بسته به روش تهیه، یک ماده کریستالی اکسید مس متمایل به زرد، قرمزیا قهوه ای رنگ است. این پودر رنگی نمیسوزد و در هوای خشک پایدار است.در هوای مرطوب تغییر میکند. این ترکیب هزاران سال است که توسط انسانها به عنوان رنگدانه در لعاب ها، قطعات الکترونیکی و واکنش های صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است.

نام دیگر اکسید مس

اکسید مس به فلز قبرس ترجمه میشود. در واقع مس حدود 10000 سال است که توسط انسان استفاده میشود. امروزه مس در محصولاتی از ظروف آشپزی، سیم های برق و لوله کشی گرفته تا جواهرات و مجسمه سازی استفاده میشود. تحت شرایط خاصی این اقلام مسی می توانند تحت تاثیر اکسیداسیون قرار گیرند. رنگ متمایز قرمز-نارنجی مس و درخشش طبیعی آن برای فلز کاری ترئینی، جواهرات و ظروف آشپزی جذاب است.مس انعطاف پذیر است و گرما و الکتریسیته را به خوبی هدایت میکند لذا برای سیم کشی برق کاربرد دارد.علاوه بر این سقف ها و و ناودا نهای مسی در برابر عوامل جوی و باران مقاوم هستند زیرا فرآیند خوردگی به کندی صورت میگیرد.

مضرات اکسید مس

یکی از اثرات مثبت اکسیداسیون مس شامل تشکیل یک لایه بیرونی محافظ است که از خوردگی بیشتر فلز جلوگیری میکند.این حفاظت را میتوان بر روی سقف ها و ناودان های مسی و هم چنین بر روی مجسمه ها ، مانند مجسمه آزادی آمریکا مشاهده کرد. با این حال ، اکسیداسیون مس اثرات مضری در ظروف مسی ایجاد میکند. هنگامییکه سطح مسی در حین پخت و پزبامواد غذلیی اسیدی(به عنوان مثال سرکه، شراب)تماس پیدا می کند، یک ترکیب سمی تولید میکند که در صورت مصرف میتواند باعث مسمومیت شود.سیم برق مسی و لوله های مسی باید قبل از لحیم کاری با پاک کننده های بدون اسید تمیز شوذد. علاوه بر این باید مراقب بود که مس در طول فرآیند لحیم کاری بیش از حد گرم نشود، زیرا حرارت اضافی باعث اکسیداسیون مس میشود و در نتیجه لحیم به آن نمی چسبد. اکسیداسیون همچنین از هدایت الکتریکی سیم مسی جلو گیری میکند.

اکسید مس چگونه ساخته میشود؟

هنگامی که عنصر مس در معرض هوا قرار میگیرد ، اکسید مس تشکیل میشود.اگر چه این فرآیند بسیار کند اتفاق می افتد. این اکسید را میتوان با قرار دادن فلز مس با غلظت بالایی از اکسیژن در دمای بالا به صورت مصنوعی نیز تولید کرد. با این حال باید مراقب بود تا از اکسید شدن کامل مس برای تشکیل اکسید مس جلوگیری شود. به عنوان مثال چندین روش صنعتی برای سنتز اکسید موجود است که شرح داده میشود:

روش خشک

پس از حذف ناخالصی ها ، پودر مس در دمای 800 تا 900 درجه سانتی گراد حرارت داده می شود تا اکسید مس تولید شود.اگر از سولفات مس به عنوان ماده اولیه استفاده شود، مس موجود در سولفات ابتدا با آهن احیا میشود

روش کاهش گلوکز

محلول سولفات مس را با گلوکز مخلوط کرده و سپس محلول هیدروکسید را به آنها اضافه میکنند تا با یکدیگر واکنش نشان دهند. محصول این واکنش، اکسید مس خواهد بود.پودر به دست آمده پس از فیلتراسیون ، شست و شو ،خشک کردن و بسته بندی به بازار ارائه میشود.

الکترولیز در آهن

در سلول الکترولیتی پوشش داده شده با پلی ونیل کلراید، صفحه مس به عنوان کاتد و صفحه آهن به عنوان آهن به عنوان آند، کرومات پتاسیم به عنوان افزودنی ،محلول نمک به عنوان الکترولیت میتوان اکسید مس را تهیه کرد.

روش احیای هیدرازین

برای کاهش یون مس دو ظرفیتی ، میتوان 3تا5 میلی لیتر محلول آبی هیدرازین 20 درصد را در محلول آبی استات مس 50 میلی لیتری با غلظت بالا مخلوط کرد. محلول در ابتدا سبز رنگ میشود وو نیتروژنن تولید میکند که پس از مدتی اکسید مس زرد تازرد- نارنجی را رسوب می دهد. هیدرازین بیش از حد میتواند اکسید مس را به مس فلزی کاهش دهد بنابراین مقدار هیدرازین نباید بیش از حد باشد.

کاهش گلوکز

75گرم پتاسیم تاتارات سدیم را به ترتیب در 200میلی لیتر آب سرد حل کنید و هنگامی که 50 گرم سولفات مس پنتا هیدرات را در 200میلی لیتر آب هیدروکسید سدیم که محلول تا دمای اتاق خنک شد، این دو را با هم مخلوط کنید، تا محلول قلیایی تهیه شود.در حین هم زدن مخلوط، محلول قلیایی را به آرامی به آب اضافه کنید و مراقب باشید دمای محلول بالا نرود و محلول را به رنگ آبی تیره در آورید. محلول نمک مس دو ظرفیتی را به جوش آورده ومحلول گلوکز10 درصد را به اضافه کنید تا رنگ آبی از بین برود و اکسید مس قرمز رسوب کند. سپس آن را در 1 لیتر آب سرد قرار داده و حدود 15 دقیقه صبر کنید، تا به خوبی ته نشین شود.

کاربرد اکسید مس

از این ترکیب برای ساخت رنگ ضد رسوب کف کشتی، و به عنوان قارچ کش رنگ سرامیک و لعاب ، رنگ قرمز شیشه استفاده میشود. همچنین در ساخت نمک های مس مختلف و معرف ها کاربرد دارد. اکسید مس معمولا به عنوان یک کاتالیزور برای سنتز آلی نیز کاربرد دارد.این ماده به عنوان رنگدانه در لعاب ظروف چینی وشیشه های مات-در صورتی که از کریستال بزرگ استفاده شود-رنگ قرمز آجری روشن در محصول ایجاد میکند0کریستال های کوچکتر رنگ های مایل به زرد تولید می کنند0 استفاده از این اکسید به عنوان رنگدانه در لعاب ها به زمان مصر باستان بر می گردد.رنگ های ضد رسوب ، رنگ هایی هستند که از تشکیل بسیاری از رنگ های دریایی ضد رسوب حاوی اکسید مس کلونی ها و سایر موجودات در کف قایق جلوگیری می کنند. این ترکیب همچنین به عنوان یک عامل ضد قارچ،ضدکپک معمولا در انواع محصولات مستعد حمله توسط چنین موجوداتی زنگ استفاده میشود. قارچ کش های مبتنی بر اکسید مس استفاده میشوند. این ترکیب به جای کشتن قارچ های بالغ با مهار رشد اسپورهای قارچ (که قارچ های جدید از آن رشد می کنند) عمل میکند.

عوارض سلامتی اکسید مس

قرار گرفتن در معرض مقادیر متوسط این ترکیب میتواند برای پوست،چشم ها و سیستم تنفسی تحریک کننده باشد.اگر این اکسید حرارت داده شود، بخار مس تولید می کند که میتواند علائمی شبیه سرماخوردگی ایجاد کند و ممکن است پوست و مو را تغییر رنگ دهد . در صورت بلعیده شدن طعم فلزی دارد و ممکن است باعث استفراغ و درد شدید معده شود. در شدید ترین موارد ممکن است باعث ایجاد مدفوع سیاه یا قیری رنگ، استفراغ خونی ، یرقان آسیب طولانی مدت به کبد شود. در محیط زیست این ترکیب برای ماهی ها و سخت پوستان بسیار سمی است.

نانو ذرات اکسید مس

این نانو ذرات به صورت پودر قهوه ای مایل به سیاه ظاهر میشود.در صورت قرارگرفتن در معرض هیدروژن با مونوکسید کربن در دمای بالا می توان آنها را به مس فلزی تبدیل کرد . این ترکیبات برای انسان مضر و خطرناک است و برای محیط زیست با اثرات نا مطلوب بر زندگی آبزیان درجه بندی میشوند نانو ذرات اکسید مس به عنوان عامل تثبیت کننده استفاده میشود. ساختار مونو کلینیک تک فاز نانو ذرات اکسید مس با استفاده از پراش اشعه ایکس آشکار میشود.

کاربردهای کلیدی نانو ذرات اکسید مس شامل موارد زیر می باشد:

به عنوان کاتالیزور سرعت سوزش در پیشران موشک

قابل استفاده در کاتالیزور ، مواد ابر رسانا ، مواد ترمو الکتریک، حسگرها، شیشه، سرامیک و سایرزمینه ها

به عنوان مقاومت های سرامیکی ، رسانه ذخیره مغناطیسی ، حسگرهای گاز، کاربردهای رسانای نوری و گرمایی