Uživajte u članku koji detaljno objašnjava upotrebu i metode sinteze bakra, uključujući njegovu upotrebu, fizikalna svojstva itd.
Sažetak: Bakar je element u skupini 1B 4. periode periodnog sustava elemenata i važan je teški obojeni metal. Simbol elementa je Cu, atomski broj je 29, a relativna atomska masa je 63,546. Bakar je na sobnoj temperaturi u čvrstom stanju, novi presjek je ljubičastocrven, a zagrijavanjem lako oksidira. Bakar ima izvrsnu električnu i toplinsku vodljivost, dobru otpornost na koroziju, nisku otpornost na deformaciju i može izdržati visok stupanj hladne deformacije bez pucanja. To je važan teški materijal od obojenih metala, koji se uglavnom koristi u elektronici, elektrotehnici, strojevima, industrijskim sektorima kao što su građevinarstvo i transport. Postoje stotine spojeva bakra, ali malo ih se proizvodi u industrijskim razmjerima. Najvažniji od njih je bakrov sulfat pentahidrat ili žučni vitriol (CuSO4·5H2O), zatim bordoška smjesa (Cu(OH)2 ·CuSO4), bakrov metaarsenit (Cu(AsO2)2), bakrov acetat [Cu(CH3COO) 2] kompleks, bakrov cijanid (CuCN), bakrov klorid (CuCl2), bakrov oksid (Cu2O), bakrov oksid (CuO), bazični bakrov karbonat i bakrov naftenat, itd. Bakrene soli mogu se koristiti kao poljoprivredni fungicidi. Bakreni sulfat se može koristiti kao sredstvo za povraćanje i lokalni protuotrov za opekline od žutog fosfora.
Bakar je element u skupini 1B razdoblja 4 periodnog sustava elemenata, važan teški metal koji ne sadrži željezo. Simbol elementa je Cu, atomski broj je 29, a relativna atomska masa je 63,546. Bakar je na sobnoj temperaturi u čvrstom stanju, novi presjek je ljubičastocrven, a zagrijavanjem lako oksidira. Bakar ima izvrsnu električnu i toplinsku vodljivost, dobru otpornost na koroziju, nisku otpornost na deformaciju i može izdržati visok stupanj hladne deformacije bez pucanja. To je važan teški materijal od obojenih metala, koji se uglavnom koristi u elektronici, elektrotehnici, strojevima, industrijskim sektorima kao što su građevinarstvo i transport. Postoje stotine spojeva bakra, ali malo ih se proizvodi u industrijskim razmjerima. Najvažniji od njih je bakrov sulfat pentahidrat ili žučni vitriol (CuSO4·5H2O), zatim bordoška smjesa (Cu(OH)2 ·CuSO4), bakrov metaarsenit (Cu(AsO2)2), bakrov acetat [Cu(CH3COO) 2] kompleks, bakrov cijanid (CuCN), bakrov klorid (CuCl2), bakrov oksid (Cu2O), bakrov oksid (CuO), bazični bakrov karbonat i bakrov naftenat, itd. Bakrene soli mogu se koristiti kao poljoprivredni fungicidi. Bakreni sulfat se može koristiti kao sredstvo za povraćanje i lokalni protuotrov za opekline od žutog fosfora.
Bakar je jedan od najranijih metala koje su ljudi otkrili i koristili. Prije otprilike 10 000 godina ljudi su upoznali prirodni bakar i kovali ga u male stošce ili čavle. Najraniji brončani artefakti dosad otkriveni su strugala, dlijeta i šila iskopani u Tepehiji u Iranu, a datiraju iz otprilike 3800. pr. Kositreno-brončani nož iskopan 1978. godine na nalazištu Majiayao Chemicalbook u Dongxiangu, pokrajina Gansu, najstarija je brončana naprava otkrivena u Kini dosad. Njegova starost je oko 2750 godina prije Krista, što pokazuje da je Kina najraniji brončani uređaj na svijetu. Jedna od zemalja bronce. Kina je ovladala tehnologijom taljenja bakra u šahtnim pećima još 770. pr. U prvoj godini vladavine Songa i Yuanfenga (1078.), proizvodnja bakra dosegla je 7300 t, a metalurška tehnologija bakra dosegla je znatnu razinu.
fizička svojstva
Bakar je odmah nakon srebra izvrstan vodič električne energije i topline. Električna vodljivost i toplinska vodljivost bakra na sobnoj temperaturi su 94%, odnosno 73,2% srebra. Konfiguracija vanjske elektronske ljuske atoma bakra je [Ar]3d104s1. Kada bakar formira spoj, može izgubiti jedan elektron u orbiti 4s i jedan elektron u orbiti 3d u isto vrijeme. Stoga bakar uglavnom ima dva valentna stanja: +1 i +2. Oksidacijsko stanje bakra uglavnom je +2 na sobnoj temperaturi, a niskovalentni spojevi stabilni su na visokim temperaturama. Bakar ima dva stabilna prirodna izotopa, 63Cu i 65Cu. 63Cu sadrži 29 protona i 34 neutrona, a 65Cu 29 protona i 36 neutrona. Poznato je da bakar ima 9 nestabilnih izotopa. Bakar može stabilno postojati u suhom zraku na sobnoj temperaturi, ali ako se dugo nalazi na vlažnom zraku koji sadrži CO2, stvorit će se zeleni alkalni bakreni karbonat, obično poznat kao patina. Elektrokemijski ekvivalent dvovalentnog bakra je 0,329 mg/C. Bakar ne može zamijeniti vodik u kiselim vodenim otopinama, a nije topiv u klorovodičnoj kiselini i sumpornoj kiselini bez otopljenog kisika, ali je topiv u dušičnoj kiselini koja ima oksidirajući učinak. Bakar sporo reagira s alkalnim otopinama, ali lako reagira s amonijakom stvarajući komplekse. Bakar je lako topiv u organskim kiselinama kao što je octena kiselina. Topljive soli bakra općenito su otrovne. Kristalna struktura bakra je kubična rešetka usmjerena na lice. Čisti bakar ima vrlo dobru duktilnost i može se preraditi u vrlo fine žice i tanke listove. Bakar je izvrstan električni i toplinski vodič, a njegova električna i toplinska vodljivost je odmah iza srebra među metalima. Prisutnost nečistoća u tragovima uvelike će smanjiti vodljivost bakra.
Glavna namjena
Budući da bakar ima mnoga izvrsna svojstva, naširoko se koristi u raznim industrijskim sektorima. Sve do 1960-ih bakar je po važnosti i potrošnji bio odmah iza željeza. Nakon 1960-ih aluminij je ustupio treće mjesto s obilnijim resursima i nižim cijenama. Udio potrošnje bakra u Kini u kasnim 1980-ima naveden je u tablici 2. U svijetu se više od polovice proizvodnje bakra koristi u energetskoj i elektroničkoj industriji, kao što je proizvodnja kabela, žica, motora i drugih prijenosa energije i telekomunikacija oprema. Nakon 1980-ih, dio upotrebe bakra u telekomunikacijama zamijenjen je optičkim vlaknima. Bakar je također važan materijal za obrambenu industriju. Budući da bakar ima dobru električnu vodljivost, široko se koristi u elektroindustriji. Za proizvodnju žica i kabela potreban je čisti bakar (koji sadrži više od 99,95%), koji se rafinira elektrolizom blister bakra. Bakar može tvoriti mnoge važne legure s cinkom, kositrom, aluminijem, niklom, berilijem itd. Mjed (legura bakra i cinka) i bronca (legura bakra i kositra) koriste se za proizvodnju ležajeva, klipova, prekidača, cijevi za ulje, izmjenjivača topline, itd. Aluminijska bronca (legura bakra i aluminija) ima jaku otpornost na vibracije i može se koristiti za izradu odljevaka koji zahtijevaju snagu i žilavost. Monel legura među legurama bakra i nikla poznata je po svojoj otpornosti na koroziju i uglavnom se koristi u proizvodnji ventila, pumpi i visokotlačne parne opreme. Bijeli bakar je legura bakra i nikla s dobrim mehaničkim svojstvima i otpornošću na koroziju, a koristi se u proizvodnji preciznih strojeva. Berilijeva bronca (legura bakra koja sadrži berilij) ima mehanička svojstva koja nadilaze svojstva visokokvalitetnog čelika i naširoko se koristi u proizvodnji raznih mehaničkih dijelova, alata i radio opreme. Bakreni spojevi važne su sirovine za pesticide, fungicide, pigmente, galvanizaciju, galvanske baterije, boje i katalizatore. Bakar bez kisika koristi se u valovodima, vakuumskim cijevima i komponentama tranzistora, staklenim i metalnim brtvama, koaksijalnim kabelima i stabilizaciji supravodljivih magnetskih namota zbog svoje visoke čistoće i nedostatka problema vodikove krtosti. Čvrsti bakar koristi se za izradu bakrenih sabirnica, kontaktora, raznih vrsta vodiča, radarskih komponenti, sklopki i kontakata itd. Gornje dvije vrste bakra tretiranog srebrom koriste se za izradu uređaja koji zahtijevaju otpornost na omekšavanje, kao što su namoti transformatora , generatori i veliki sinkroni generatori. Bakar deoksidiran fosforom uglavnom se koristi za izradu cijevi za hladnjake i klima uređaje, ispravljače, vodovodne ili plinske cijevi (kada se zahtijeva električna i toplinska vodljivost, izvedba zavarivanja ili lemljenja). Bakar za slobodno rezanje se uglavnom koristi za izradu proizvoda s navojem i drugih vrhova za zavarivanje, stezaljki, terminala i komponenti prekidača.
