فلز مس

فلز مسیک عنصر شیمیایی است. این عنصر بیست و نهمین عنصر جدول تناوبی است. وزن اتمی آن 63.55 است. این یک فلز واسطه در وسط جدول تناوبی است. نماد مس "Cu" است که از کلمه لاتین آمده استجام، که به نوبه خود از کلمه لاتین جزیره قبرس ، جایی که مس در آن یافت شد ، آمده است.^[1]

خواص[تغییر|تغییر منبع]

خواص فیزیکی[تغییر|تغییر منبع]

دیسک مسی، اسید اچ شده، ساختار کریستالی به طور معمول نامرئی را می بینید

مس زمانی که خالص باشد یک رنگ قرمز مایل به نارنجی است، اما پس از قرار گرفتن در معرض هوا به زودی مایل به قرمز می شود.

مس یکی از معدود فلزات رنگی است. بیشتر فلزات خاکستری یا نقره ای هستند. طلا، مس، سزیم و اسمیم تنها چهار فلز رنگی هستند. مغناطیسی است. مس به صورت کربنات مس (II) و هیدروکسید مس (II) سبز است. سبز می شود زیرا اکسید می شود. پس از مدتی در هوا، مس کربنات مس سبز رنگی را در سطح تشکیل می دهد که به آن وردیگریس می گویند. به همین دلیل است که سقف مسی ساختمان سبز به نظر می رسد.

مس بسیار انعطاف پذیر و انعطاف پذیر است. به راحتی می توان آن را به سیم کش داد. مس نیز بسیار نرم است، سختی آن 2.5 تا 3 است. این بدان معناست که از یک ناخن دست سخت تر است، اما از یک چاقوی جیبی فولادی نرم تر است.

با محلول های اسید هیدروکلریک یا آمونیاک حاوی اکسیژن واکنش می دهد. همچنین می تواند در مخلوطی از پراکسید هیدروژن و اسید هیدروکلریک حل شود. این باعث ایجاد کلرید مس (II) می شود. در اسیدهای ضعیف حل نمی شود. می تواند در اسید نیتریک حل شود و نیترات مس (II) و دی اکسید نیتروژن یا اکسید نیتریک بسازد.

ترکیبات[تغییر|تغییر منبع]

مس ترکیبات شیمیایی را تشکیل می دهد. در این ترکیبات دارای دو حالت اکسیداسیون طبیعی است: +1 و +2. +2 رایج تر است. بیشتر ترکیبات مس +2 آبی هستند. +1 ترکیبات مس می توانند سفید باشند. ترکیبات مس عوامل اکسید کننده ضعیفی هستند. آنها بسیاری از فلزات را خورده می کنند. این خوردگی فلز را می گیرد و در ترکیب شیمیایی قرار می دهد و مس را پشت سر می گذارد. یک مثال می تواند آهن و سولفات مس (II) باشد که برای تولید مس و سولفات آهن (II) واکنش نشان می دهند. +1 ترکیبات مس در هوا عوامل کاهنده هستند. آنها معمولاً با کاهش +2 ترکیبات ساخته می شوند.

ترکیبات مس می توانند سیاه، سبز، قرمز، سفید، آبی یا زرد باشند.

ترکیبات مس(I)[تغییر|تغییر منبع]

ترکیبات مس (I) دارای مس در حالت اکسیداسیون +1 هستند. آنها عوامل کاهش دهنده ضعیفی هستند. آنها با هوا واکنش می دهند تا ترکیبات مس (II) بسازند. آنها همچنین با ترکیبات مس و مس (II) نامتناسب هستند. بیشتر آنها در آب حل نمی شوند.

استیلید مس (I)، قهوه ای مایل به قرمز، انفجاری

برمید مس (I).

کلرید مس (I)، سفید وقتی خالص است، سبز وقتی اکسید می شود

یدید مس (I)، جامد بی رنگ

اکسید مس (I)، قهوه ای مایل به قرمز

ترکیبات مس(II)[تغییر|تغییر منبع]

ترکیبات مس (II) دارای مس در حالت اکسیداسیون +2 هستند. آنها عوامل اکسید کننده ضعیفی هستند. هنگامی که آبدار هستند مایل به سبز می شوند (مولکول های آب اضافه می شوند). آنها در هوا پایدارتر از ترکیبات مس (I) هستند.

برمید مس (II)، جامد خاکستری

کربنات مس (II)، مایل به سبز، در هوا روی مس تشکیل می شود

کلرید مس (II)، وقتی آبدار است مایل به سبز، وقتی آبدار است قهوه ای است

هیدروکسید مس (II)، آبی روشن، به راحتی به کربنات مس (II) تبدیل می شود

نیترات مس (II)، آبی، عامل اکسید کننده، مورد استفاده در سلول های ولتایی نمایشی

اکسید مس (II)، سیاه و سفید

سولفات مس (II)، آبی، رایج ترین ترکیب مس

پاریس سبز، بسیار سمی، سبز آبی روشن

سولفات مس (II)، یک ترکیب مس (II).

کلرید مس (II)، یک ترکیب مس (II).

کلرید مس (I)، یک ترکیب مس (I). سفید است اما هوا به راحتی با آن واکنش نشان می دهد و آن را سبز می کند

اکسید مس (I)، یک ترکیب مس (I).

اکسید مس (II)، یک ترکیب مس (II).

وقوع[تغییر|تغییر منبع]

مس به عنوان یک فلز در زمین

کالکوپیریت

مس را می توان به عنوان فلز در زمین یافت. معمولاً از بیرون سبز است. بیشتر مس به عنوان یک فلز نیست، بلکه در ترکیبات شیمیایی است. کالکوپیریت رایج ترین سنگ معدن مس است. مخلوطی از پیریت و سولفید مس است. مس به مقدار کم در موجودات زنده یافت می شود. برخی از نرم تنان و بندپایان به دلیل دارا بودن مس در خونشان خون آبی دارند. حیواناتی مانند انسان و سایر پستانداران دارای خون قرمز هستند زیرا حاوی آهن است.

موارد استفاده[تغییر|تغییر منبع]

مس را می توان در بسیاری از موارد استفاده کرد، اما یک نمونه آن سیم است. از مس در ساخت مفتول ها استفاده می شود زیرا کشش آن آسان است و گران نیست. به همین دلیل است که شرکت های بزرگ سیم از مس استفاده می کنند زیرا ارزان تر است و تهیه آن زمان کمتری می برد

مس ممکن است قدیمی ترین فلز مورد استفاده باشد، زیرا ابزار مسی بسیار قدیمی پیدا شده است. مس در سیم کشی برق استفاده می شود. همچنین می توان آن را به قسمت های مختلف شکل داد. می توان از آن در هیت سینک استفاده کرد. مجسمه آزادی از مس ساخته شده است. همچنین در لوله های حمل آب استفاده می شود، زیرا خوردگی نمی کند.

هنگامی که مردم مس را با قلع مخلوط می کنند، برنز ساخته می شود. برنز بسیار سخت تر است و عصر برنز را ایجاد کرد. وقتی مردم یاد گرفتند که از آهن بهتر استفاده کنند، اهمیت کمتری پیدا کرد. هنگامی که روی با مس مخلوط می شود، برنج ساخته می شود که حتی سخت تر از برنز است. مس با نیکل کوپرونیکل می سازد.

مس در صنایع پزشکی و تولید مواد غذایی نیز کاربرد دارد. مس می تواند پروتئین ها را تغییر دهد، رادیکال ها را تشکیل دهد و آنزیم ها را مختل کند و در نتیجه باکتری ها و ویروس ها را غیرفعال یا از بین ببرد.^[2]

مس یک فلز پایه است که به راحتی قالب گیری می شود که اغلب به فلزات گرانبها اضافه می شود تا خاصیت ارتجاعی، انعطاف پذیری، سختی، رنگ و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود بخشد.

به عنوان ترکیبات شیمیایی[تغییر|تغییر منبع]

مس در بدن انسان مهم است. اگر فردی مس کافی دریافت نکند، مولکول های بدن ممکن است کار نکنند. با این حال، داشتن مس بیش از حد می تواند مشکل ساز باشد. انسان ها بیشتر مس مورد نیاز خود را از غذا دریافت می کنند و ویتامین ها نیز حاوی مس هستند تا مطمئن شوند که به اندازه کافی دریافت می کنیم.^[3]از ترکیبات مس برای از بین بردن قارچ ها و جلبک ها نیز استفاده می شود.

ایمنی[تغییر|تغییر منبع]

مس به اندازه یک فلز سمی نیست. ترکیبات مس سمی هستند، اگرچه مقادیر کمی برای زندگی مورد نیاز است. مس به راحتی از بدن دفع می شود، بنابراین در اثر سمی تجمع نمی یابد.

آماده سازی[تغییر|تغییر منبع]

مس گاهی اوقات فقط از زمین خارج می شود و به شکل اجسام در می آید. اما بیشتر مس به صورت فلزی در زمین نیست. کالکوپیریت اصلی ترین سنگ معدن مس است. با هوا گرم می شود تا آهن را به عنوان اکسید آهن (II) جدا کند. مقداری اکسید مس (I) ساخته می شود. دی اکسید گوگرد نیز ساخته می شود. سپس دی اکسید سیلیکون اضافه می شود که با اکسید آهن (II) واکنش می دهد و مایعی را می سازد که تخلیه می شود. اکنون فقط مس و سولفید باقی مانده است. سولفید مس با هوا واکنش می دهد و فلز مس و دی اکسید گوگرد را می سازد. مقداری سولفید مس با اکسید مس (I) واکنش داده و مس و دی اکسید گوگرد تولید می کند. این باعث ناخالصی مس می شود.

مس با الکترولیز آن خالص می شود. یک ورقه نازک از مس خالص روی کاتد و یک ورق ضخیم مس ناخالص روی آند قرار می گیرد. الکترولیت سولفات مس است. مس ناخالص در محلول حل می شود. سپس ورق نازک مس خالص را می پوشاند. این باعث خالص شدن مس می شود.

مقادیر زیادی مس به دلیل ارزش بالای آن و کاهش روزافزون ذخایر مس در سراسر جهان بازیافت می شود.