Detalizēti paskaidrojiet vara lietojumus un sintēzes metodes, tostarp tā lietojumus, fizikālās īpašības utt.
Kopsavilkums: Varš ir elementu periodiskās tabulas 4. perioda 1.B grupas elements un svarīgs smagais krāsainais metāls. Elementa simbols ir Cu, atomskaitlis ir 29, un relatīvā atommasa ir 63,546. Varš istabas temperatūrā ir ciets, jaunais šķērsgriezums ir purpursarkans, un karsējot tas viegli oksidējas. Vara ir lieliska elektriskā un siltumvadītspēja, laba izturība pret koroziju, zema deformācijas izturība, un tas var izturēt augstu aukstās deformācijas pakāpi bez plaisāšanas. Tas ir svarīgs smags krāsaino metālu materiāls, ko galvenokārt izmanto elektronikā, elektrotehnikā, mašīnās, rūpniecības nozarēs, piemēram, celtniecībā un transportā. Ir simtiem vara savienojumu, bet ne daudzi tiek ražoti rūpnieciskā mērogā. Svarīgākais no tiem ir vara sulfāta pentahidrāts jeb žults vitriols (CuSO4·5H2O), kam seko Bordo maisījums (Cu(OH)2 ·CuSO4), vara metaarsenīts (Cu(AsO2)2), vara acetāts [Cu(CH3COO) 2] komplekss, vara cianīds (CuCN), vara hlorīds (CuCl2), vara oksīds (Cu2O ), vara oksīds (CuO), bāziskais vara karbonāts un vara naftenāts uc Vara sāļus var izmantot kā lauksaimniecības fungicīdus. Vara sulfātu var izmantot kā vemšanas līdzekli un kā lokālu pretlīdzekli dzeltenā fosfora apdegumiem.
Varš ir elementu periodiskās tabulas 4. perioda 1.B grupas elements, svarīgs smagais krāsainais metāls. Elementa simbols ir Cu, atomskaitlis ir 29, un relatīvā atommasa ir 63,546. Varš istabas temperatūrā ir ciets, jaunais šķērsgriezums ir purpursarkans, un karsējot tas viegli oksidējas. Vara ir lieliska elektriskā un siltumvadītspēja, laba izturība pret koroziju, zema deformācijas izturība, un tas var izturēt augstu aukstās deformācijas pakāpi bez plaisāšanas. Tas ir svarīgs smags krāsaino metālu materiāls, ko galvenokārt izmanto elektronikā, elektrotehnikā, mašīnās, rūpniecības nozarēs, piemēram, celtniecībā un transportā. Ir simtiem vara savienojumu, bet ne daudzi tiek ražoti rūpnieciskā mērogā. Svarīgākais no tiem ir vara sulfāta pentahidrāts jeb žults vitriols (CuSO4·5H2O), kam seko Bordo maisījums (Cu(OH)2 ·CuSO4), vara metaarsenīts (Cu(AsO2)2), vara acetāts [Cu(CH3COO) 2] komplekss, vara cianīds (CuCN), vara hlorīds (CuCl2), vara oksīds (Cu2O ), vara oksīds (CuO), bāziskais vara karbonāts un vara naftenāts uc Vara sāļus var izmantot kā lauksaimniecības fungicīdus. Vara sulfātu var izmantot kā vemšanas līdzekli un kā lokālu pretlīdzekli dzeltenā fosfora apdegumiem.
Varš ir viens no agrākajiem metāliem, ko atklājuši un izmantojuši cilvēki. Apmēram pirms 10,000 gadiem cilvēki iepazina dabisko varu un iedzina to mazos konusos vai naglās. Agrākie līdz šim atklātie bronzas artefakti ir Tepehijā, Irānā, atklātie skrāpji, kalti un zīles, kas datētas ar aptuveni 3800. gadu pirms mūsu ēras. Alvas bronzas nazis, kas tika atklāts 1978. gadā Majiayao Chemicalbook vietnē Dongsjaņā, Gansu provincē, ir līdz šim agrākā bronzas ierīce, kas atklāta Ķīnā. Tās vecums ir aptuveni 2750. gadus pirms mūsu ēras, kas liecina, ka Ķīna ir agrākā viena no bronzas valstīm izmantotāja. Ķīna apguva šahtas krāsns vara kausēšanas tehnoloģiju jau 770. gadā pirms mūsu ēras. Pirmajā Song un Yuanfeng gadā (1078) vara izlaide sasniedza 7300 t, un vara metalurģijas tehnoloģija ir sasniegusi ievērojamu līmeni.
fizikālās īpašības
Varš ir lielisks elektrības un siltuma vadītājs pēc sudraba. Vara elektriskā vadītspēja un siltumvadītspēja istabas temperatūrā ir attiecīgi 94% un 73,2% sudraba. Vara atomu ārējā elektronu apvalka konfigurācija ir [Ar]3d104s1. Kad varš veido savienojumu, tas vienlaikus var zaudēt vienu elektronu 4s orbītā un vienu elektronu 3d orbītā. Tāpēc varam galvenokārt ir divi valences stāvokļi: +1 un +2. Vara oksidācijas pakāpe galvenokārt ir +2 istabas temperatūrā, un zemas vērtības savienojumi ir stabili augstā temperatūrā. Varam ir divi stabili dabiskie izotopi, 63Cu un 65Cu. 63Cu satur 29 protonus un 34 neitronus, bet 65Cu satur 29 protonus un 36 neitronus. Ir zināms, ka vara sastāvā ir 9 nestabili izotopi. Varš var stabili pastāvēt sausā gaisā istabas temperatūrā, bet, ilgstoši ievietojot to mitrā gaisā, kas satur CO2, tiks ģenerēts zaļš sārmains vara karbonāts, kas pazīstams kā patina. Divvērtīgā vara elektroķīmiskais ekvivalents ir 0,329 mg/C. Varš nevar aizstāt ūdeņradi skābos ūdens šķīdumos un nešķīst sālsskābē un sērskābē bez izšķīduša skābekļa, bet šķīst slāpekļskābē, kurai ir oksidējoša iedarbība. Varš ļoti lēni reaģē ar sārmu šķīdumiem, bet viegli reaģē ar amonjaku, veidojot kompleksu. Varš viegli šķīst organiskās skābēs, piemēram, etiķskābē. Šķīstošie vara sāļi parasti ir toksiski. Vara kristāliskā struktūra ir seju centrēta kubiskā režģis. Tīram vara ir ļoti laba elastība, un to var apstrādāt ļoti smalkās stieplēs un plānās loksnēs. Varš ir lielisks elektriskais un siltuma vadītājs, un tā elektriskā un siltumvadītspēja starp metāliem ir otrajā vietā aiz sudraba. Nelielu piemaisījumu klātbūtne ievērojami samazinās vara vadītspēju.
Galvenais mērķis
Tā kā vara piemīt daudzas izcilas īpašības, to plaši izmanto dažādās rūpniecības nozarēs. Līdz 1960. gadiem varš pēc nozīmes un patēriņa bija otrajā vietā aiz dzelzs. Pēc 60. gadiem alumīnijs piekāpās trešajā vietā ar bagātīgākiem resursiem un lētākām cenām. Vara patēriņa īpatsvars Ķīnā astoņdesmito gadu beigās ir norādīts 2. tabulā. Visā pasaulē vairāk nekā puse no vara saražotā tiek izmantota enerģētikas un elektronikas rūpniecībā, piemēram, kabeļu, vadu, motoru un citu elektroenerģijas pārvades un telekomunikāciju ražošanā. iekārtas. Pēc 1980. gadiem daži vara lietojumi telekomunikācijās tika aizstāti ar optiskajām šķiedrām. Varš ir arī svarīgs materiāls aizsardzības rūpniecībā. Tā kā vara ir laba elektrovadītspēja, to plaši izmanto elektriskajā rūpniecībā. Vadu un kabeļu ražošanai ir nepieciešams tīrs varš (satur vairāk nekā 99,95%), kas tiek attīrīts ar blistera vara elektrolīzi. Varš var veidot daudzus svarīgus sakausējumus ar cinku, alvu, alumīniju, niķeli, beriliju utt. Misiņš (vara-cinka sakausējums) un bronza (vara-alvas sakausējums) tiek izmantots gultņu, virzuļu, slēdžu, eļļas cauruļu, siltummaiņu, uc Alumīnija bronzai (vara-alumīnija sakausējumam) ir spēcīga vibrācijas izturība, un to var izmantot, lai izgatavotu lējumus, kuriem nepieciešama izturība un stingrība. Vara-niķeļa sakausējumu moneļa sakausējums ir slavens ar savu izturību pret koroziju, un to galvenokārt izmanto vārstu, sūkņu un augstspiediena tvaika iekārtu ražošanā. Baltais varš ir vara un niķeļa sakausējums ar labām mehāniskajām īpašībām un izturību pret koroziju, un to izmanto precīzo mašīnu ražošanā. Berilija bronzai (beriliju saturošam vara sakausējumam) piemīt mehāniskās īpašības, kas pārsniedz augstas kvalitātes tērauda īpašības, un to plaši izmanto dažādu mehānisko komponentu, instrumentu un radioiekārtu ražošanā. Vara savienojumi ir svarīgas pesticīdu, fungicīdu, pigmentu, galvanizācijas, galvanisko bateriju, krāsvielu un katalizatoru izejvielas. Bezskābekli varš tiek izmantots viļņvados, vakuuma lampās un tranzistoru komponentos, stikla un metāla blīvējumos, koaksiālajos kabeļos un supravadošo magnētisko tinumu stabilizēšanai, jo tas ir ļoti tīrs un nav ūdeņraža trausluma problēmu. Cieto varu izmanto vara kopņu, kontaktoru, dažāda veida vadītāju, radara komponentu, slēdžu un kontaktu uc ražošanai. Iepriekš minētie divi vara veidi, kas apstrādāti ar sudrabu, tiek izmantoti tādu ierīču izgatavošanai, kurām nepieciešama izturība pret mīkstināšanu, piemēram, transformatoru tinumus. , ģeneratori un lieli sinhronie ģeneratori. Fosfora deoksidēto varu galvenokārt izmanto, lai izgatavotu caurules ledusskapjiem un gaisa kondicionieriem, taisngriežiem, ūdensvadiem vai gāzes caurulēm (ja nepieciešama elektriskā un siltumvadītspēja, metināšanas vai cietlodēšanas veiktspēja). Brīvi griežamo varu galvenokārt izmanto vītņotu izstrādājumu un citu metināšanas uzgaļu, skavu, spaiļu un slēdžu komponentu izgatavošanai.
