Mis(lot. cuprum), cu, Mendeleyev davriy sistemasining I guruhi kimyoviy elementi; atom raqami 29, atom massasi 63,546; yumshoq, egiluvchan qizil metall. Tabiiy metall ikkita barqaror izotop aralashmasidan iborat - 63 kub (69,1%) va 65 kub (30,9%).
Tarixiy ma'lumotnoma. M. qadimdan maʼlum boʻlgan metallardan biridir. Insonning M. bilan erta tanishishiga uning tabiatda erkin holatda, baʼzan sezilarli oʻlchamlarga yetadigan nuggetlar shaklida boʻlishi yordam bergan. Metall va uning qotishmalari moddiy madaniyatning rivojlanishida katta rol o'ynadi. Oksidlar va karbonatlarning oson qaytarilishi tufayli metall, ko'rinishidan, rudalar tarkibidagi kislorod birikmalaridan kamaytirishni o'rgangan birinchi metalldir. Lotincha nomi M. qadimgi yunonlar mis rudasini qazib olgan Kipr oroli nomidan kelib chiqqan. Qadim zamonlarda toshni qayta ishlash uchun uni olovda qizdirib, tez soviydi va tosh yorilib ketdi. Bunday sharoitlarda tiklash jarayonlari allaqachon mumkin edi. Keyinchalik, qayta tiklash ko'p miqdorda ko'mir bilan va havo quvurlari va ko'rfaz orqali yuborilgan yong'inlarda amalga oshirildi. Yong'inlar asta-sekin ko'tarilgan devorlar bilan o'ralgan, bu esa milya pechining yaratilishiga olib keldi. Keyinchalik qaytarilish usullari sulfidli mis rudalarini oksidlovchi eritish orqali oraliq mahsulotlar - mat (sulfidlar qotishmasi), unda metall konsentratsiyalangan va shlak (oksidlar qotishmasi) ishlab chiqarishga o'tdi.
Tabiatda tarqalishi. Er qobig'idagi (klark) metallning o'rtacha miqdori 4,7 10 -3% (massa bo'yicha); asosiy jinslardan tashkil topgan er qobig'ining pastki qismida u ko'proq (1 10 -2%). yuqori qismida (2 10 -3%), bu erda granitlar va boshqa kislotali magmatik jinslar ustunlik qiladi. M. chuqurlikdagi issiq suvlarda ham, biosferaning sovuq eritmalarida ham kuchli koʻchib yuradi; Vodorod sulfidi katta sanoat ahamiyatiga ega bo'lgan tabiiy suvlardan turli mineral sulfidlarni cho'kadi. Minerallarning ko'p minerallari orasida sulfidlar, fosfatlar, sulfatlar va xloridlar ustunlik qiladi; mahalliy minerallar, karbonatlar va oksidlar ham ma'lum.
M. hayotning muhim elementi boʻlib, u koʻplab fiziologik jarayonlarda ishtirok etadi. Tirik materiyadagi M ning o'rtacha miqdori 2 × 10 -4% ni tashkil qiladi, organizmlar M ning kontsentratorlari sifatida tanilgan. Tayga va boshqa nam iqlim landshaftlarida M kislotali tuproqlardan nisbatan oson yuviladi, bu erda ba'zi joylarda M.ning etishmasligi mavjud. M va ular bilan bog'liq o'simliklar va hayvonlar kasalliklari (ayniqsa, qum va torf botqoqlarida). Dasht va choʻllarda (ularga xos zaif ishqoriy eritmalar bilan) M. faol emas; Foydali qazilma konlari joylashgan hududlarda uning tuproq va o'simliklarda ko'p bo'lib, uy hayvonlarining kasallanishiga olib keladi.
Daryo suvida M juda kam, 1·10 -7%. Oqim oqimi bilan okeanga olib kelingan mox nisbatan tez dengiz loyiga aylanadi. Shuning uchun gil va slanetslar M (5,7 × 10 -3%) bilan biroz boyitilgan va dengiz suvi M (3 × 10 -7%) bilan keskin to'yinmagan.
O'tgan geologik davrlar dengizlarida, joylarda foydali qazilmalar loylarda sezilarli darajada to'plangan, bu konlarning paydo bo'lishiga olib kelgan (masalan, Germaniya Demokratik Respublikasidagi Mansfeld). Biosferaning er osti suvlarida kuchli koʻchib yuradi, M. rudalarining qumtoshlarda toʻplanishi shu jarayonlar bilan bogʻliq.
Fizikaviy va kimyoviy xossalari. M.ning rangi qizil, singanida pushti, yupqa qatlamlarda shaffof boʻlganda yashil-koʻk. Metall parametrga ega bo'lgan yuzga markazlashtirilgan kubik panjaraga ega A= 3,6074 å; zichligi 8,96 g/sm 3(20 °C). Atom radiusi 1,28 å; ionli radiuslar cu + 0,98 å; kub 2+ 0,80 å; t pl. 1083 °C; t kip. 2600 ° C; solishtirma issiqlik sig'imi (20 ° C da) 385,48 j/(kg K) , ya'ni 0,092 najas/(G ·°C). M.ning eng muhim va keng qoʻllaniladigan xossalari: yuqori issiqlik oʻtkazuvchanligi - 20 °C da 394.279 Seshanba/(m K) , bu 0,941 najas/(sm · sek ·°C); past elektr qarshilik - 20 ° C da 1,68 10 -8 oh m. Chiziqli kengayishning termal koeffitsienti 17,0 · 10 -6. M. ustidagi bug 'bosimi ahamiyatsiz, bosim 133,322 n/m 2(ya'ni 1 mmHg Art.) faqat 1628 ° C da erishiladi. M. diamagnitdir; atom magnit sezuvchanligi 5.27 10 -6. Brinell qattiqligi 350 Mn/m 2(ya'ni 35 kgf/mm 2); kuchlanish kuchi 220 Mn/m 2(ya'ni 22 kgf/mm 2); nisbiy uzayishi 60%, elastik moduli 132 10 3 Mn/m 2(ya'ni, 13,2 10 3 kgf/mm 2). Qattiqlashuv orqali kuchlanish kuchini 400-450 gacha oshirish mumkin Mn/m 2, cho'zilish esa 2% gacha, elektr o'tkazuvchanligi esa 1-3% ga kamayadi. Qattiqlashtirilgan metallning tavlanishi 600-700 ° S haroratda amalga oshirilishi kerak. Kichik aralashmalar bi (ming %) va pb (yuzdan %) M.ni qizil-mo'rt qiladi, s nopokligi esa sovuqda mo'rtlikni keltirib chiqaradi.
Kimyoviy xossalari boʻyicha M. davriy sistemaning VIII guruh birinchi triadasi elementlari bilan I guruh ishqoriy elementlari oʻrtasida oraliq oʻrinni egallaydi. M, fe, Co, ni kabi, murakkab hosil bo'lishga moyil, rangli birikmalar, erimaydigan sulfidlar va boshqalarni beradi Ishqoriy metallar bilan o'xshashlik ahamiyatsiz. Shunday qilib, M bir qancha bir valentli birikmalar hosil qiladi, lekin unga 2 valentli holat ko'proq xosdir. Bir valentli magniyning tuzlari suvda amalda erimaydi va 2 valentli magniy birikmalariga oson oksidlanadi; ikki valentli tuzlar, aksincha, suvda yaxshi eriydi va suyultirilgan eritmalarda butunlay dissotsilanadi. Gidratlangan Cu 2+ ionlari ko'k rangda. M 3 valentli bo'lgan birikmalar ham ma'lum. Shunday qilib, natriy peroksidning na 2 cuo 2 natriy kuprit eritmasiga ta'sirida cu 2 o 3 oksidi olinadi - 100 ° C da kislorodni chiqara boshlagan qizil kukun. cu 2 o 3 kuchli oksidlovchi moddadir (masalan, xlorid kislotadan xlor chiqaradi).
M.ning kimyoviy faolligi past. Yilni metall 185 ° C dan past haroratlarda quruq havo va kislorod bilan o'zaro ta'sir qilmaydi. Namlik va CO2 mavjud bo'lganda, metall yuzasida asosiy karbonatning yashil plyonkasi hosil bo'ladi. Metall havoda qizdirilganda sirt oksidlanishi sodir bo'ladi; 375 °C dan pastda cuo, 375-1100 °C oralig'ida esa metallning to'liq oksidlanishi bilan ikki qavatli shkala hosil bo'ladi, uning sirt qatlamida cuo, ichki qatlamida esa - cu 2 o. Nam xlor M. bilan allaqachon normal haroratda oʻzaro taʼsirlashib, suvda yaxshi eriydigan xlorid kukl 2 hosil qiladi. M boshqa halogenlar bilan osongina birlashadi. M. oltingugurt va selenga alohida yaqinlik koʻrsatadi; shuning uchun u oltingugurt bug'ida yonadi. M. yuqori haroratda ham vodorod, azot va uglerod bilan reaksiyaga kirishmaydi. Qattiq metallda vodorodning eruvchanligi ahamiyatsiz va 400 ° C da 0,06 ga teng. mg 100 da G M. Vodorod va boshqa yonuvchi gazlar (co, ch 4), cu 2 o ni o'z ichiga olgan metall ingotlarga yuqori haroratlarda ta'sir qiladi, uni co 2 va suv bug'ining hosil bo'lishi bilan metallga kamaytiradi. Metallda erimaydigan bu mahsulotlar undan ajralib chiqadi va yoriqlar paydo bo'lishiga olib keladi, bu esa metallning mexanik xususiyatlarini keskin yomonlashtiradi.
Issiq metall ustidan nh 3 o‘tkazilganda cu 3 n hosil bo‘ladi. Allaqachon issiq haroratda M. azot oksidi, yaʼni no, n 2 o (cu 2 o hosil boʻlishi bilan) va no 2 (cuo hosil boʻlishi bilan) taʼsir qiladi. cu 2 c 2 va cuc 2 karbidlarni M tuzlarining ammiak eritmalariga asetilen ta’sirida olish mumkin.. cu 2+ + 2e ® Cu reaksiyasi uchun M ning normal elektrod potensiali +0,337 ga teng. V, va cu2+ + e -> Cu reaksiyasi uchun +0,52 V. Shuning uchun temir o'z tuzlaridan ko'proq elektron manfiy elementlar tomonidan siqib chiqariladi (temir sanoatda ishlatiladi) va oksidlanmaydigan kislotalarda erimaydi. Nitrat kislotada M. cu(no 3) 2 va azot oksidi hosil boʻlishi bilan, issiq konsentratsiyada h 2 so 4 — cuso 4 va shunga 2 hosil boʻlishi bilan, qizdirilgan suyultirilgan h 2 so 4 — qachon eriydi. eritma orqali havo puflanadi. M.ning barcha tuzlari zaharli hisoblanadi.
M. ikki va bir valentli holatda juda koʻp barqaror kompleks birikmalar hosil qiladi. Bir valentli M.ning kompleks birikmalariga misollar: (nh 4) 2 cubr 3; k 3 cu(cn) 4 - qo'sh tuz tipidagi komplekslar; [Su (sc (nh 2)) 2 ]ci va boshqalar. 2 valentli M.ning kompleks birikmalariga misollar: cscuci 3, k 2 cucl 4 - qoʻsh tuzlarning bir turi. M.ning ammoniy kompleks birikmalari katta sanoat ahamiyatiga ega: [Cu (nh 3) 4] so 4, [Cu (nh 3) 2] so 4.
Kvitansiya. Mis rudalari M ning pastligi bilan ajralib turadi.Shuning uchun eritishdan oldin mayda maydalangan rudani mexanik boyitish amalga oshiriladi; bunda chiqindi jinslarning asosiy qismidan qimmatli minerallar ajratiladi; Buning natijasida bir qancha tijorat konsentratlar (masalan, mis, rux, pirit) va qoldiqlar olinadi.
Jahon amaliyotida 80% metallar konsentratlardan materialning butun massasini eritishga asoslangan pirometallurgiya usullari yordamida olinadi. Eritma jarayonida magniyning oltingugurtga yaqinligi va chiqindi jinslar va temir komponentlarining kislorodga ko'proq yaqinligi tufayli magniy sulfid eritmasida (mat) to'planadi va oksidlar shlak hosil qiladi. Mat shlakdan cho'ktirish orqali ajratiladi.
Ko'pgina zamonaviy zavodlarda eritish reverberator yoki elektr pechlarida amalga oshiriladi. Reverberatorli pechlarda ish joyi gorizontal yo'nalishda uzaytiriladi; o'choq maydoni 300 m 2 va boshqalar (30 m? 10 m), eritish uchun zarur bo'lgan issiqlik vannaning yuzasi ustidagi gaz bo'shlig'ida uglerod yoqilg'isini (tabiiy gaz, mazut, maydalangan ko'mir) yoqish orqali olinadi. Elektr pechlarida issiqlik erigan cüruf orqali elektr tokini o'tkazish orqali olinadi (oqim shlakga unga botirilgan grafit elektrodlari orqali beriladi).
Biroq, tashqi issiqlik manbalariga asoslangan aks ettiruvchi va elektr erishi ham nomukammal jarayonlardir. Mis konsentratlarining asosiy qismini tashkil etuvchi sulfidlar yuqori kaloriyalilikka ega. Shu sababli, sulfidlarning yonish issiqligidan (oksidlovchi - isitiladigan havo, kislorod bilan boyitilgan havo yoki texnik kislorod) foydalanadigan eritish usullari tobora ko'proq joriy etilmoqda. Nozik, oldindan quritilgan sulfid konsentratlari kislorod yoki havo oqimi bilan yuqori haroratgacha qizdirilgan pechga puflanadi. Zarrachalar suspenziyada yonadi (kislorod-chaqmoqli eritish). Sulfidlar suyuq holatda ham oksidlanishi mumkin; bu jarayonlar SSSRda va xorijda (Yaponiya, Avstraliya, Kanada) jadal oʻrganilmoqda va sulfidli mis rudalari pirometallurgiyasini rivojlantirishning asosiy yoʻnalishiga aylanmoqda.
Oltingugurt miqdori yuqori (35-42% s) bo'lgan boy bo'lak sulfidli rudalar (2-3% kub) ba'zi hollarda to'g'ridan-to'g'ri milya pechlarida (vertikal ish joyi bo'lgan pechlar) eritish uchun yuboriladi. Milni eritish (mis-oltingugurt eritish) navlaridan birida zaryadga nozik koks qo'shiladi, bu pechning yuqori gorizontlarida elementar oltingugurtni so 2 ga kamaytiradi. Bu jarayonda mis ham matda jamlangan.
Olingan suyuq mat (asosan cu 2 s, fes) konvertorga quyiladi - po'lat plitalardan yasalgan silindrsimon idish, ichi magnezit g'ishtlari bilan qoplangan, havo in'ektsiya qilish uchun yon qatorli tuyerlar va atrofida aylanish moslamasi bilan jihozlangan. eksa. Mat qatlam orqali siqilgan havo puflanadi. Matlarni konvertatsiya qilish ikki bosqichda sodir bo'ladi. Birinchidan, temir sulfid oksidlanadi va temir oksidlarini bog'lash uchun konvertorga kvarts qo'shiladi; konvertor shlak hosil bo'ladi. Keyin mis sulfid oksidlanib, metall metall hosil qiladi va shuning uchun 2. Bu qoʻpol M. qoliplarga quyiladi. Qimmatbaho sun'iy yo'ldoshlarni (au, ag, se, fe, bi va boshqalar) olish va zararli aralashmalarni olib tashlash uchun ingotlar (va ba'zan to'g'ridan-to'g'ri eritilgan qo'pol metall) olovni tozalash uchun yuboriladi. U misga qaraganda nopok metallarning kislorodga nisbatan ko'proq yaqinligiga asoslanadi: fe, zn, co va qisman ni va boshqalar oksidlar shaklida cürufga o'tadi va oltingugurt (so 2 shaklida) gazlar bilan chiqariladi. Shlakni olib tashlaganingizdan so'ng, xom qayin yoki qarag'ay ignalari uchlarini suyuq metallga botirib, unda erigan cu 2 o ni qayta tiklash uchun metall "masxara qilinadi", shundan so'ng u tekis qoliplarga quyiladi. Elektrolitik tozalash uchun bu ingotlar h 2 so 4 bilan kislotalangan cuso 4 eritmasi hammomida to'xtatiladi. Ular anod sifatida xizmat qiladi. Oqim o'tganda, anodlar eriydi va sof metall katodlarga - maxsus matritsali vannalarda elektroliz yo'li bilan olingan yupqa mis plitalarga yotqiziladi. Zich, silliq konlarni ajratish uchun elektrolitga sirt faol qo'shimchalar (yog'och elim, tiokarbamid va boshqalar) kiritiladi. Olingan katodli metall suv bilan yuviladi va eritiladi. Nobel metallar, se, te va boshqa qimmatbaho metall yo'ldoshlari anodli loyda to'planadi, ulardan maxsus ishlov berish orqali olinadi. Nikel elektrolitda konsentrlangan; Bug'lanish va kristallanish uchun ba'zi eritmalarni olib tashlash orqali ni nikel sulfat shaklida olish mumkin.
Minerallarni (asosan, yomon oksidlangan va mahalliy rudalardan) olishda pirometallurgiya usullari bilan bir qatorda gidrometallurgiya usullari ham qo'llaniladi. Bu usullar mis saqlovchi minerallarni odatda h 2 so 4 yoki ammiakning kuchsiz eritmalarida tanlab eritishga asoslangan. Eritmada metall temir bilan cho'ktiriladi yoki erimaydigan anodlar bilan elektroliz orqali ajratiladi. Metallning kislorodli birikmalari sulfat kislota eritmalarida eritilib, sulfidlar esa flotatsiya yo’li bilan ajratiladigan kombinatsiyalangan gidroflotatsiya usullari aralash rudalarga qo’llanganda juda istiqbolli hisoblanadi. Yuqori harorat va bosimda kechadigan avtoklav gidrometallurgiya jarayonlari ham keng tarqalmoqda.
Ilova. Metallning texnologiyadagi katta roli uning bir qator qimmatli xususiyatlari va birinchi navbatda, yuqori elektr o'tkazuvchanligi, plastikligi va issiqlik o'tkazuvchanligi bilan bog'liq. Ushbu xususiyatlar tufayli M. simlar uchun asosiy materialdir; qazib olingan metallning 50% dan ortig'i elektrotexnika sanoatida ishlatiladi. Barcha aralashmalar metallning elektr o'tkazuvchanligini pasaytiradi, shuning uchun elektrotexnikada kamida 99,9% Cu ni o'z ichiga olgan eng yuqori sifatli metall ishlatiladi. Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va korroziyaga chidamliligi metalldan issiqlik almashtirgichlar, muzlatgichlar, vakuum qurilmalari va boshqalarning muhim qismlarini ishlab chiqarish imkonini beradi. Metallning 30-40% ga yaqini turli xil qotishmalar shaklida ishlatiladi, ular orasida eng muhimlari: guruch(0 dan 50% zn gacha) va har xil turlari bronza; qalay, alyuminiy, qo'rg'oshin, berilliy va boshqalar.. Og'ir sanoat, aloqa va transport ehtiyojlaridan tashqari, mineral pigmentlar tayyorlash, zararkunandalarga qarshi kurashish va ma'lum miqdorda metall (asosan tuzlar shaklida) sarflanadi. o'simlik kasalliklari, mikroo'g'itlar va oksidlanish jarayonlarining katalizatorlari sifatida, shuningdek teri va mo'yna sanoatida va sun'iy ipak ishlab chiqarishda.
L. V. Vanyukov.
Badiiy material sifatida mis ishlatiladi mis davri(zargarlik buyumlari, haykaltaroshlik, idish-tovoqlar, idish-tovoqlar). Metall va qotishmalardan yasalgan zarb va quyma mahsulotlar quvish, o'yma va bo'rttirma bilan bezatilgan. Metallni qayta ishlashning qulayligi (yumshoqligi tufayli) hunarmandlarga turli xil to'qimalarga erishish, detallarni sinchkovlik bilan ishlab chiqish va shaklni nozik modellashtirish imkonini beradi. Metalldan tayyorlangan mahsulotlar oltin yoki qizg'ish ohanglarning go'zalligi, shuningdek, sayqallanganda porlashni olish qobiliyati bilan ajralib turadi. M. koʻpincha zarhallangan, patinlangan, boʻyalgan va emal bilan bezatilgan. 15-asrdan boshlab metalldan bosma plitalar ishlab chiqarish uchun ham foydalanilgan.
Tanadagi mis. M. - oʻsimliklar va hayvonlar uchun zarur iz element. M.ning asosiy biokimyoviy vazifasi fermentativ reaksiyalarda faollashtiruvchi yoki tarkibida mis boʻlgan fermentlar tarkibida ishtirok etishdan iborat. O'simliklardagi M miqdori 0,0001 dan 0,05% gacha (quruq moddaga) va o'simlik turiga va tuproqdagi M miqdoriga bog'liq. Oʻsimliklarda M. oksidaza fermenti va plastosiyanin oqsili tarkibiga kiradi. Optimal konsentratsiyalarda M. oʻsimliklarning sovuqqa chidamliligini oshiradi va ularning oʻsishi va rivojlanishiga yordam beradi. Hayvonlardan M.ga baʼzi umurtqasizlar (mollyuskalar va qisqichbaqasimonlar) eng boy. gemosiyanin 0,15-0,26% M.ni o'z ichiga oladi). Ovqat bilan qabul qilinganda M. ichaklarda soʻriladi, qon zardobidagi oqsil - albumin bilan bogʻlanadi, soʻngra jigar tomonidan soʻriladi, u yerdan seruloplazmin oqsili tarkibida qonga qaytadi va aʼzo va toʻqimalarga yetkaziladi.
Odamlarda M. tarkibi turlicha (100 G quruq vazn) 5 dan mg jigarda 0,7 gacha mg suyaklarda, tana suyuqliklarida - 100 dan mkg(100 uchun ml) qonda 10 gacha mkg miya omurilik suyuqligida; kattalar odam organizmida jami M. 100 ga yaqin mg. M. bir qator fermentlar (masalan, tirozinaza, sitoxrom oksidaza) tarkibiga kiradi va suyak iligining gematopoetik funktsiyasini rag'batlantiradi. M.ning kichik dozalari uglevodlar (qondagi qand miqdorining pasayishi), mineral moddalar (qondagi fosfor miqdorining kamayishi) va boshqalar almashinuviga taʼsir qiladi.Qonda M.ning koʻpayishi mineral temir birikmalarining organik birikmalarga aylanishiga olib keladi. sintez jarayonida jigarda to'plangan temirdan foydalanishni rag'batlantiradi gemoglobin.
M. yetishmasligi bilan donli oʻsimliklar ishlov berish kasalligi deb ataladigan kasallik bilan, mevali oʻsimliklar esa ekzantema bilan kasallanadi; hayvonlarda temirning so'rilishi va ishlatilishi kamayadi, bu esa olib keladi anemiya diareya va charchoq bilan birga keladi. Mis mikrooʻgʻitlar qoʻllaniladi va hayvonlar M tuzlari bilan oziqlanadi M. zaharlanishi kamqonlik, jigar, Vilson kasalligiga olib keladi. Odamlarda M.ning soʻrilishi va chiqarilishining nozik mexanizmlari tufayli zaharlanish kamdan-kam uchraydi, ammo katta dozalarda M. qusishni keltirib chiqaradi; M. soʻrilganda umumiy zaharlanish (diareya, nafas olish va yurak faoliyatining zaiflashishi, boʻgʻilish, koma) paydo boʻlishi mumkin.
I. F. Gribovskaya.
Tibbiyotda M. sulfat antiseptik va biriktiruvchi vosita sifatida kon'yunktivit uchun ko'z tomchilari va traxomani davolash uchun ko'z qalamlari shaklida qo'llaniladi. Fosfor bilan terining kuyishi uchun M. sulfat eritmasi ham qo'llaniladi. Ba'zida M. sulfat emetik sifatida ishlatiladi. M. nitrat traxoma va kon'yunktivit uchun ko'z malhami sifatida ishlatiladi.
Lit.: Smirnov V.I., Mis va nikel metallurgiyasi, Sverdlovsk - M., 1950; Avetisyan X. K., Blister mis metallurgiyasi, M., 1954; Ghazaryan L. M., Misning pirometallurgiyasi, M., 1960; Metallurgning rangli metallar bo‘yicha qo‘llanmasi, N. N. Murach tahriri ostida, 2-nashr, 1-jild, M., 1953, 2-tom, M., 1947; Levinson N. p., [Rangli va qora metalldan tayyorlangan mahsulotlar], kitobda: Rus dekorativ san'ati, 1-3-jild, M., 1962-65; hadaway w. s., asosan janubiy Hindistonning mis va misdan yasalgan metall buyumlari tasvirlari, Madras, 1913; Ueynrayt g. a., bybios yaqinida qalay va misning paydo bo'lishi, "Misr arxeologiyasi jurnali", 1934, v. 20, 1-bet, p. 29-32; bergs? e p., Kolumbgacha bo'lgan hindlar orasida zargarlik jarayoni va mis va qo'rg'oshin metallurgiyasi, kbh., 1938; Frieden E., Mis birikmalarining tabiatdagi roli, kitobda: Biokimyoning ufqlari, ingliz tilidan tarjimasi, M., 1964; uni. Mis biokimyosi, kitobda: Molekulalar va hujayralar, ingliz tilidan tarjimasi. 4, M., 1969; Misning biologik roli, M., 1970.
referat yuklab olish
Mis birinchi guruhning ikkilamchi kichik guruhi elementi, D.I.Mendeleyev kimyoviy elementlar davriy sistemasining toʻrtinchi davri, atom raqami 29. Cu (lat. Cuprum) belgisi bilan belgilanadi.
Atom raqami - 29
Atom massasi - 63,546
Zichlik, kg/m³ - 8960
Erish nuqtasi, °C - 1083
Issiqlik quvvati, kJ / (kg ° C) - 0,385
Elektromanfiylik - 1,9
Kovalent radius, Å - 1,17
1-ionlanish potentsial, eV - 7,73
Mis tabiatda ham birikmalarda, ham tabiiy shaklda uchraydi. Sanoat ahamiyatiga ega bo'lganlar xalkopirit CuFeS2, mis pirit, xalkotsit Cu2S va bornit Cu5FeS4 deb ham ataladi. Ular bilan birga boshqa mis minerallari ham topiladi: kovellit CuS, kuprit Cu2O, azurit Cu3(CO3)2(OH)2, malaxit Cu2CO3(OH)2. Ba'zida mis mahalliy shaklda topiladi, alohida klasterlarning massasi 400 tonnaga etishi mumkin. Mis sulfidlari asosan o'rta haroratli gidrotermal tomirlarda hosil bo'ladi. Mis konlari ko'pincha cho'kindi jinslarda - kuprok qumtoshlarda va slanetslarda uchraydi. Ushbu turdagi eng mashhur konlar - Chita viloyatidagi Udokan, Qozog'istondagi Jezkazg'an, Markaziy Afrikaning mis kamari va Germaniyadagi Mansfeld.
Mis rudalarining asosiy qismi ochiq usulda qazib olinadi. Rudadagi mis miqdori 0,4 dan 1,0% gacha. Misning fizik xossalari
Mis oltin-pushti egiluvchan metall bo'lib, havoda u tezda oksidli plyonka bilan qoplanadi, bu unga xarakterli zich sarg'ish-qizil rang beradi. Mis yuqori issiqlik va elektr o'tkazuvchanligiga ega (elektr o'tkazuvchanligi bo'yicha kumushdan keyin ikkinchi o'rinda turadi). U ikkita barqaror izotopga ega - 63Cu va 65Cu va bir nechta radioaktiv izotoplar. Ulardan eng uzoq umr ko'radigan 64Cu, yarim yemirilish davri 12,7 soat va turli mahsulotlar bilan ikkita parchalanish rejimiga ega.
Misning rangi qizil, singanida pushti, yupqa qatlamlarda shaffof bo'lganda yashil-ko'k. Metall a = 3,6074 Å parametrli yuzga markazlashtirilgan kubik panjaraga ega; zichligi 8,96 g/sm3 (20 °C). Atom radiusi 1,28 Å; Cu+ ning ion radiusi 0,98 Å; Su2+ 0,80 Å; eritish 1083 ° C; qaynash nuqtasi 2600 ° C; o'ziga xos issiqlik quvvati (20 ° C da) 385,48 J / (kg K), ya'ni. 0,092 kal/(g °C). Misning eng muhim va keng qo'llaniladigan xususiyatlari: yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi - 20 °C da 394,279 Vt/(m K), ya'ni 0,941 kal/(sm sek °C); past elektr qarshilik - 20 ° S da 1,68 · 10-8 ohm · m. Chiziqli kengayishning termal koeffitsienti 17,0 · 10-6. Misdan yuqori bug 'bosimi ahamiyatsiz; 133,322 n / m2 (ya'ni 1 mm Hg) bosimga faqat 1628 ° C da erishiladi. Mis diamagnitdir; atom magnit sezuvchanligi 5,27·10-6. Misning Brinell qattiqligi 350 Mn / m2 (ya'ni 35 kgf / mm2); kuchlanish kuchi 220 MN / m2 (ya'ni 22 kgf / mm2); nisbiy cho'zilish 60%, elastik modul 132·103 MN/m2 (ya'ni 13,2·103 kgf/mm2). Qattiqlashuv orqali cho'zilish kuchini 400-450 Mn / m2 ga oshirish mumkin, cho'zilish esa 2% gacha, elektr o'tkazuvchanligi esa 1-3 ga kamayadi.
Mis(lot. Cuprum), Cu, Mendeleyev davriy sistemasining I guruhi kimyoviy elementi; atom raqami 29, atom massasi 63,546; yumshoq, egiluvchan qizil metall. Tabiiy metall ikkita barqaror izotop aralashmasidan iborat - 63 Cu (69,1%) va 65 Cu (30,9%).
Tarixiy ma'lumotnoma. M. qadimdan maʼlum boʻlgan metallardan biridir. Insonning M. bilan erta tanishishiga uning tabiatda erkin holatda nuggetlar shaklida uchrashi yordam bergan (qarang. Mahalliy mis), ba'zan sezilarli o'lchamlarga etadi. Metall va uning qotishmalari moddiy madaniyatning rivojlanishida katta rol o'ynagan (qarang. Bronza davri). Oksidlar va karbonatlarning oson qaytarilishi tufayli metall, ko'rinishidan, rudalar tarkibidagi kislorod birikmalaridan kamaytirishni o'rgangan birinchi metalldir. Lotincha nomi M. qadimgi yunonlar mis rudasini qazib olgan Kipr oroli nomidan kelib chiqqan. Qadim zamonlarda toshni qayta ishlash uchun uni olovda qizdirib, tez soviydi va tosh yorilib ketdi. Bunday sharoitlarda tiklash jarayonlari allaqachon mumkin edi. Keyinchalik, qayta tiklash ko'p miqdorda ko'mir bilan va havo quvurlari va ko'rfaz orqali yuborilgan yong'inlarda amalga oshirildi. Yong'inlar asta-sekin ko'tarilgan devorlar bilan o'ralgan, bu esa milya pechining yaratilishiga olib keldi. Keyinchalik qaytarilish usullari sulfidli mis rudalarini oksidlovchi eritish orqali oraliq mahsulotlar - mat (sulfidlar qotishmasi), unda metall konsentratsiyalangan va shlak (oksidlar qotishmasi) ishlab chiqarishga o'tdi.
Tabiatda tarqalishi. Er qobig'idagi (klark) metallning o'rtacha miqdori 4,7 10 -3% (massa bo'yicha); asosiy jinslardan tashkil topgan er qobig'ining pastki qismida u ko'proq (1 10 -2%). yuqori qismida (2 %).10 -3 %), bu yerda granitlar va boshqa kislotali magmatik jinslar ustunlik qiladi. M. chuqurlikdagi issiq suvlarda ham, biosferaning sovuq eritmalarida ham kuchli koʻchib yuradi; Vodorod sulfidi katta sanoat ahamiyatiga ega bo'lgan tabiiy suvlardan turli mineral sulfidlarni cho'kadi. Minerallarning ko'p minerallari orasida sulfidlar, fosfatlar, sulfatlar va xloridlar ustunlik qiladi; mahalliy minerallar, karbonatlar va oksidlar ham ma'lum.
M. hayotning muhim elementi boʻlib, u koʻplab fiziologik jarayonlarda ishtirok etadi. Tirik moddada M ning oʻrtacha miqdori 2·10 -4% ni tashkil qiladi; organizmlar M. ning konsentratorlari ekanligi maʼlum. Tayga va nam iqlimning boshqa landshaftlarida M kislotali tuproqlardan nisbatan oson yuviladi; bu yerda baʼzi joylarda M. M ning tanqisligi va ular bilan bog'liq o'simliklar va hayvonlar kasalliklari (ayniqsa, qum va torf botqoqlarida). Dasht va choʻllarda (ularga xos zaif ishqoriy eritmalar bilan) M. faol emas; Foydali qazilma konlari joylashgan hududlarda uning tuproq va o'simliklarda ko'p bo'lib, uy hayvonlarining kasallanishiga olib keladi.
Daryo suvida M juda kam, 1·10 -7%. Oqim oqimi bilan okeanga olib kelingan mox nisbatan tez dengiz loyiga aylanadi. Shuning uchun gil va slanetslar M bilan birmuncha boyitilgan (5,7·10 -3%), dengiz suvi esa M (3·10 -7%) bilan keskin to'yinmagan.
O'tgan geologik davrlar dengizlarida, joylarda foydali qazilmalar loylarda sezilarli darajada to'plangan, bu konlarning paydo bo'lishiga olib kelgan (masalan, Germaniya Demokratik Respublikasidagi Mansfeld). Biosferaning er osti suvlarida kuchli koʻchib yuradi, M. rudalarining qumtoshlarda toʻplanishi shu jarayonlar bilan bogʻliq.
Fizikaviy va kimyoviy xossalari. M.ning rangi qizil, singanida pushti, yupqa qatlamlarda shaffof boʻlganda yashil-koʻk. Metall parametrga ega bo'lgan yuzga markazlashtirilgan kubik panjaraga ega A= 3.6074; zichligi 8,96 g/sm 3(20°C). Atom radiusi 1,28; ion radiusi Cu + 0,98; Cu 2+ 0,80; t pl. 1083 °C; t kip. 2600 ° C; solishtirma issiqlik sig'imi (20 ° C da) 385,48 j/(kg K), ya'ni 0,092 najas/(G·°C). M.ning eng muhim va keng qoʻllaniladigan xossalari: yuqori issiqlik oʻtkazuvchanligi - 20 °C da 394.279 Seshanba/(m K), bu 0,941 najas/(sm·sek·°C); past elektr qarshilik - 20 ° C da 1,68 10 -8 oh m. Chiziqli kengayishning termal koeffitsienti 17,0·10 -6. M. ustidagi bug 'bosimi ahamiyatsiz, bosim 133,322 n/m 2(ya'ni 1 mmHg Art.) faqat 1628 ° C da erishiladi. M. diamagnitdir; atom magnit sezuvchanligi 5,27·10 -6. Brinell qattiqligi 350 Mn/m 2(ya'ni 35 kgf/mm 2); kuchlanish kuchi 220 Mn/m 2(ya'ni 22 kgf/mm 2); nisbiy uzayishi 60%, elastik moduli 132 10 3 Mn/m 2(ya'ni, 13,2 10 3 kgf/mm 2). Qattiqlashuv orqali kuchlanish kuchini 400-450 gacha oshirish mumkin Mn/m 2, cho'zilish esa 2% gacha, elektr o'tkazuvchanligi esa 1-3% ga kamayadi. Sovuq ishlov berilgan metallning tavlanishi 600-700 ° S haroratda amalga oshirilishi kerak. Bi (ming %) va Pb (yuzdan bir foiz) ning mayda aralashmalari M.ni qizil-moʻrt qiladi, S ning aralashmasi esa sovuqda moʻrtlikni keltirib chiqaradi.
Kimyoviy xossalari bo'yicha metall VIII guruh birinchi triadasi elementlari bilan davriy tizimning I guruhining ishqoriy elementlari o'rtasida oraliq o'rinni egallaydi. M, Fe, Co va Ni kabi, murakkab hosil bo'lishga moyil bo'lib, rangli birikmalar, erimaydigan sulfidlar va boshqalarni hosil qiladi. Ishqoriy metallar bilan o'xshashlik ahamiyatsiz. Shunday qilib, M bir qancha bir valentli birikmalar hosil qiladi, lekin unga 2 valentli holat ko'proq xosdir. Bir valentli magniyning tuzlari suvda amalda erimaydi va 2 valentli magniy birikmalariga oson oksidlanadi; ikki valentli tuzlar, aksincha, suvda yaxshi eriydi va suyultirilgan eritmalarda butunlay dissotsilanadi. Gidratlangan Cu 2+ ionlari ko'k rangda. M 3 valentli bo'lgan birikmalar ham ma'lum. Shunday qilib, natriy peroksidning natriy kuprit Na 2 CuO 2 eritmasiga ta'sirida Cu 2 O 3 oksidi olinadi - 100 ° C da kislorodni chiqarishni boshlagan qizil kukun. Cu 2 O 3 kuchli oksidlovchi moddadir (masalan, xlorid kislotadan xlor chiqaradi).
M.ning kimyoviy faolligi past. Yilni metall 185 ° C dan past haroratlarda quruq havo va kislorod bilan o'zaro ta'sir qilmaydi. Namlik va CO 2 mavjud bo'lganda, metall yuzasida asosiy karbonatning yashil plyonkasi hosil bo'ladi. Metall havoda qizdirilganda sirt oksidlanishi sodir bo'ladi; 375 °C dan pastda CuO, 375-1100 °C oralig'ida esa metallning to'liq oksidlanishi bilan ikki qavatli shkala hosil bo'ladi, uning sirt qatlamida CuO, ichki qatlamida esa Cu. 2 O (qarang. Mis oksidlari). Ho'l xlor normal haroratda allaqachon minerallar bilan o'zaro ta'sir qiladi va suvda yaxshi eriydigan CuCl 2 xloridni hosil qiladi. M boshqa halogenlar bilan osongina birlashadi (qarang. Mis galogenidlari). M. oltingugurt va selenga alohida yaqinlik koʻrsatadi; shuning uchun u oltingugurt bug'ida yonadi (qarang. Mis sulfidlari). M. yuqori haroratda ham vodorod, azot va uglerod bilan reaksiyaga kirishmaydi. Qattiq metallda vodorodning eruvchanligi ahamiyatsiz va 400 ° C da 0,06 ga teng. mg 100 da G M. Vodorod va boshqa yonuvchi gazlar (CO, CH 4), Cu 2 O o'z ichiga olgan metall ingotlarga yuqori haroratlarda ta'sir qiladi, uni CO 2 va suv bug'ining hosil bo'lishi bilan metallga kamaytiradi. Metallda erimaydigan bu mahsulotlar undan ajralib chiqadi va yoriqlar paydo bo'lishiga olib keladi, bu esa metallning mexanik xususiyatlarini keskin yomonlashtiradi.
Issiq metall ustida NH 3 o'tkazilganda Cu 3 N hosil bo'ladi.Allaqachon issiq haroratda metallga azot oksidlari, ya'ni NO, N 2 O (Cu 2 O hosil bo'lishi bilan) va NO 2 (hosil bo'lishi bilan) ta'sir qiladi. CuO). Cu 2 C 2 va CuC 2 karbidlarini M tuzlarining ammiak eritmalariga asetilen ta'sirida olish mumkin Cu 2+ + 2e Cu reaktsiyasi uchun M ning normal elektrod potensiali +0,337 ga teng. V, va reaksiya uchun Cu + + e Cu +0,52 ga teng V. Shuning uchun temir o'z tuzlaridan ko'proq elektron manfiy elementlar tomonidan siqib chiqariladi (temir sanoatda ishlatiladi) va oksidlanmaydigan kislotalarda erimaydi. Azot kislotasida M. Cu(NO 3) 2 va azot oksidi hosil boʻlishi bilan, H 2 SO 4 issiq konsentratsiyasida — CuSO 4 va SO 2 hosil boʻlishi bilan, qizdirilgan suyultirilgan H 2 SO 4 da — eriydi. eritma orqali havo puflanadi. M.ning barcha tuzlari zaharli (qarang. Mis karbonatlar, Mis nitrat, Mis sulfat).
M. ikki va bir valentli holatda juda koʻp barqaror kompleks birikmalar hosil qiladi. Bir valentli metallning kompleks birikmalariga misollar: (NH 4) 2 CuBr 3; K 3 Cu(CN) 4 - qo'sh tuz tipidagi komplekslar; [Cu (SC (NH 2)) 2 ]CI va boshqalar. 2 valentli metallning kompleks birikmalariga misollar: CsCuCI 3, K 2 CuCl 4 - qo'sh tuzlarning bir turi. M ning ammiakli kompleks birikmalari katta sanoat ahamiyatiga ega: [Cu (NH 3) 4 ] SO 4 , [Cu (NH 3) 2 ] SO 4 .
Kvitansiya. Mis rudalari M ning pastligi bilan ajralib turadi.Shuning uchun eritishdan oldin mayda maydalangan rudani mexanik boyitish amalga oshiriladi; bunda chiqindi jinslarning asosiy qismidan qimmatli minerallar ajratiladi; Buning natijasida bir qancha tijorat konsentratlar (masalan, mis, rux, pirit) va qoldiqlar olinadi.
Jahon amaliyotida 80% metallar konsentratlardan materialning butun massasini eritishga asoslangan pirometallurgiya usullari yordamida olinadi. Eritma jarayonida magniyning oltingugurtga yaqinligi va chiqindi jinslar va temir komponentlarining kislorodga ko'proq yaqinligi tufayli magniy sulfid eritmasida (mat) to'planadi va oksidlar shlak hosil qiladi. Mat shlakdan cho'ktirish orqali ajratiladi.
Ko'pgina zamonaviy zavodlarda eritish reverberator yoki elektr pechlarida amalga oshiriladi. Reverberatorli pechlarda ish joyi gorizontal yo'nalishda uzaytiriladi; o'choq maydoni 300 m 2 va boshqalar (30 m 10 m), eritish uchun zarur bo'lgan issiqlik vannaning yuzasi ustidagi gaz bo'shlig'ida uglerod yoqilg'isini (tabiiy gaz, mazut, maydalangan ko'mir) yoqish orqali olinadi. Elektr pechlarida issiqlik erigan cüruf orqali elektr tokini o'tkazish orqali olinadi (oqim shlakga unga botirilgan grafit elektrodlari orqali beriladi).
Biroq, tashqi issiqlik manbalariga asoslangan aks ettiruvchi va elektr erishi ham nomukammal jarayonlardir. Mis konsentratlarining asosiy qismini tashkil etuvchi sulfidlar yuqori kaloriyalilikka ega. Shu sababli, sulfidlarning yonish issiqligidan (oksidlovchi - isitiladigan havo, kislorod bilan boyitilgan havo yoki texnik kislorod) foydalanadigan eritish usullari tobora ko'proq joriy etilmoqda. Nozik, oldindan quritilgan sulfid konsentratlari kislorod yoki havo oqimi bilan yuqori haroratgacha qizdirilgan pechga puflanadi. Zarrachalar suspenziyada yonadi (kislorod-chaqmoqli eritish). Sulfidlar suyuq holatda ham oksidlanishi mumkin; bu jarayonlar SSSRda va xorijda (Yaponiya, Avstraliya, Kanada) jadal oʻrganilmoqda va sulfidli mis rudalari pirometallurgiyasini rivojlantirishning asosiy yoʻnalishiga aylanmoqda.
Oltingugurt miqdori yuqori (35-42% S) bo'lgan boy bo'lak sulfidli rudalar (2-3% Cu) ba'zi hollarda to'g'ridan-to'g'ri val pechlarida (vertikal ish joyi bo'lgan pechlar) eritish uchun yuboriladi. Milni eritish (mis-oltingugurt eritish) navlaridan birida zaryadga nozik koks qo'shiladi, bu pechning yuqori gorizontlarida SO 2 ni elementar oltingugurtgacha kamaytiradi. Bu jarayonda mis ham matda jamlangan.
Olingan suyuq mat (asosan Cu 2 S, FeS) konvertorga quyiladi - po'lat plitalardan yasalgan silindrsimon idish, ichi magnezit g'ishtlari bilan qoplangan, havo in'ektsiya qilish uchun yon qatorli tuyerlar va atrofida aylanish moslamasi bilan jihozlangan. eksa. Mat qatlam orqali siqilgan havo puflanadi. Matlarni konvertatsiya qilish ikki bosqichda sodir bo'ladi. Birinchidan, temir sulfid oksidlanadi va temir oksidlarini bog'lash uchun konvertorga kvarts qo'shiladi; konvertor shlak hosil bo'ladi. Keyin mis sulfid oksidlanib, metall metall va SO 2 hosil bo'ladi. Bu qoʻpol M. qoliplarga quyiladi. Qimmatbaho sun'iy yo'ldoshlarni (Au, Ag, Se, Fe, Bi va boshqalar) olish va zararli aralashmalarni olib tashlash uchun ingotlar (va ba'zan to'g'ridan-to'g'ri eritilgan qo'pol metall) olovni tozalash uchun yuboriladi. Bu misga qaraganda nopok metallarning kislorodga nisbatan ko'proq yaqinligiga asoslanadi: Fe, Zn, Co va qisman Ni va boshqalar oksidlar shaklida cürufga o'tadi va oltingugurt (SO 2 shaklida) gazlar bilan chiqariladi. Shlakni olib tashlaganingizdan so'ng, xom qayin yoki qarag'ay loglarining uchlarini suyuq metallga botirib, unda erigan Cu 2 O ni qayta tiklash uchun metall "masxara qilinadi", shundan so'ng u tekis qoliplarga quyiladi. Elektrolitik tozalash uchun bu ingotlar H 2 SO 4 bilan kislotalangan CuSO 4 eritmasi hammomida to'xtatiladi. Ular anod sifatida xizmat qiladi. Oqim o'tganda, anodlar eriydi va sof metall katodlarga - maxsus matritsali vannalarda elektroliz yo'li bilan olingan yupqa mis plitalarga yotqiziladi. Zich, silliq konlarni ajratish uchun elektrolitga sirt faol qo'shimchalar (yog'och elim, tiokarbamid va boshqalar) kiritiladi. Olingan katodli metall suv bilan yuviladi va eritiladi. Nobel metallar, Se, Te va boshqa qimmatbaho metall yo'ldoshlari anodli loyda to'plangan bo'lib, ular maxsus ishlov berish orqali olinadi. Nikel elektrolitda konsentrlangan; Bug'lanish va kristallanish uchun ba'zi eritmalarni olib tashlash orqali Ni nikel sulfat shaklida olinishi mumkin.
Minerallarni (asosan, yomon oksidlangan va mahalliy rudalardan) olishda pirometallurgiya usullari bilan bir qatorda gidrometallurgiya usullari ham qo'llaniladi. Bu usullar mis o'z ichiga olgan minerallarni odatda H 2 SO 4 yoki ammiakning kuchsiz eritmalarida tanlab eritishga asoslangan. Eritmada metall temir bilan cho'ktiriladi yoki erimaydigan anodlar bilan elektroliz orqali ajratiladi. Metallning kislorodli birikmalari sulfat kislota eritmalarida eritilib, sulfidlar esa flotatsiya yo’li bilan ajratiladigan kombinatsiyalangan gidroflotatsiya usullari aralash rudalarga qo’llanganda juda istiqbolli hisoblanadi. Yuqori harorat va bosimda kechadigan avtoklav gidrometallurgiya jarayonlari ham keng tarqalmoqda.
Ilova. Metallning texnologiyadagi katta roli uning bir qator qimmatli xususiyatlari va birinchi navbatda, yuqori elektr o'tkazuvchanligi, plastikligi va issiqlik o'tkazuvchanligi bilan bog'liq. Ushbu xususiyatlar tufayli M. simlar uchun asosiy materialdir; qazib olingan metallning 50% dan ortig'i elektrotexnika sanoatida ishlatiladi. Barcha aralashmalar metallning elektr o'tkazuvchanligini pasaytiradi va shuning uchun kamida 99,9% Cu ni o'z ichiga olgan yuqori sifatli metall elektrotexnikada qo'llaniladi. Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va korroziyaga chidamliligi metalldan issiqlik almashtirgichlar, muzlatgichlar, vakuum qurilmalari va boshqalarning muhim qismlarini ishlab chiqarish imkonini beradi. Metallning 30-40% ga yaqini turli xil qotishmalar shaklida ishlatiladi, ular orasida eng muhimlari: guruch(0 dan 50% Zn gacha) va har xil turdagi bronza; qalay, alyuminiy, qo'rg'oshin, berilliy va boshqalar (batafsil ma'lumot uchun qarang Mis qotishmalari). Og'ir sanoat, aloqa va transport ehtiyojlaridan tashqari, ma'lum miqdorda metall (asosan tuzlar shaklida) mineral pigmentlarni tayyorlash, zararkunandalar va o'simlik kasalliklariga qarshi kurashish uchun mikroo'g'itlar, oksidlanish jarayonlari uchun katalizatorlar sifatida sarflanadi. , shuningdek, charm va mo'yna sanoatida va sun'iy ipak ishlab chiqarishda.
L. V. Vanyukov.
Badiiy material sifatida mis ishlatiladi mis davri(zargarlik buyumlari, haykaltaroshlik, idish-tovoqlar, idish-tovoqlar). Metall va qotishmalardan soxta va quyma mahsulotlar (qarang. Bronza) ta'qib, o'yib, bo'rttirma bilan bezatilgan. Metallni qayta ishlashning qulayligi (yumshoqligi tufayli) hunarmandlarga turli xil to'qimalarga erishish, detallarni sinchkovlik bilan ishlab chiqish va shaklni nozik modellashtirish imkonini beradi. Metalldan tayyorlangan mahsulotlar oltin yoki qizg'ish ohanglarning go'zalligi, shuningdek, sayqallanganda porlashni olish qobiliyati bilan ajralib turadi. M. koʻpincha zarhallangan va patinlangan (qarang. Patina), rangli, emal bilan bezatilgan. 15-asrdan boshlab metall bosma plitalar ishlab chiqarish uchun ham ishlatilgan (qarang. Gravür).
Tanadagi mis. M. - oʻsimliklar va hayvonlar uchun zarur iz element. M.ning asosiy biokimyoviy vazifasi fermentativ reaksiyalarda faollashtiruvchi yoki tarkibida mis boʻlgan fermentlar tarkibida ishtirok etishdan iborat. O'simliklardagi M miqdori 0,0001 dan 0,05% gacha (quruq moddaga) va o'simlik turiga va tuproqdagi M miqdoriga bog'liq. Oʻsimliklarda M. oksidaza fermenti va plastosiyanin oqsili tarkibiga kiradi. Optimal konsentratsiyalarda M. oʻsimliklarning sovuqqa chidamliligini oshiradi va ularning oʻsishi va rivojlanishiga yordam beradi. Hayvonlardan M.ga baʼzi umurtqasizlar (mollyuskalar va qisqichbaqasimonlar) eng boy. gemosiyanin 0,15-0,26% M.ni o'z ichiga oladi). Ovqat bilan qabul qilinganda M. ichaklarda soʻriladi, qon zardobidagi oqsil - albumin bilan bogʻlanadi, soʻngra jigar tomonidan soʻriladi, u yerdan seruloplazmin oqsili tarkibida qonga qaytadi va aʼzo va toʻqimalarga yetkaziladi.
Odamlarda M. tarkibi turlicha (100 G quruq vazn) 5 dan mg jigarda 0,7 gacha mg suyaklarda, tana suyuqliklarida - 100 dan mkg(100 uchun ml) qonda 10 gacha mkg miya omurilik suyuqligida; kattalar odam organizmida jami M. 100 ga yaqin mg. M. bir qator fermentlar (masalan, tirozinaza, sitoxrom oksidaza) tarkibiga kiradi va suyak iligining gematopoetik funktsiyasini rag'batlantiradi. M.ning kichik dozalari uglevodlar (qondagi qand miqdorining pasayishi), mineral moddalar (qondagi fosfor miqdorining kamayishi) va boshqalar almashinuviga taʼsir qiladi.Qonda M.ning koʻpayishi mineral temir birikmalarining organik birikmalarga aylanishiga olib keladi. sintez jarayonida jigarda to'plangan temirdan foydalanishni rag'batlantiradi gemoglobin.
M. yetishmasligi bilan donli oʻsimliklar ishlov berish kasalligi deb ataladigan kasallik bilan, mevali oʻsimliklar esa ekzantema bilan kasallanadi; hayvonlarda temirning so'rilishi va ishlatilishi kamayadi, bu esa olib keladi anemiya diareya va charchoq bilan birga keladi. Mis mikroo'g'itlari va hayvonlarni mis tuzlari bilan oziqlantirish qo'llaniladi (qarang. Mikro o'g'itlar). M. zaharlanishi kamqonlik, jigar va Vilson kasalligiga olib keladi. Odamlarda M.ning soʻrilishi va chiqarilishining nozik mexanizmlari tufayli zaharlanish kamdan-kam uchraydi, ammo katta dozalarda M. qusishni keltirib chiqaradi; M. soʻrilganda umumiy zaharlanish (diareya, nafas olish va yurak faoliyatining zaiflashishi, boʻgʻilish, koma) paydo boʻlishi mumkin.
I. F. Gribovskaya.
Tibbiyotda M. sulfat antiseptik va biriktiruvchi vosita sifatida kon'yunktivit uchun ko'z tomchilari va traxomani davolash uchun ko'z qalamlari shaklida qo'llaniladi. Fosfor bilan terining kuyishi uchun M. sulfat eritmasi ham qo'llaniladi. Ba'zida M. sulfat emetik sifatida ishlatiladi. M. nitrat traxoma va kon'yunktivit uchun ko'z malhami sifatida ishlatiladi.
Lit.: Smirnov V.I., Mis va nikel metallurgiyasi, Sverdlovsk - M., 1950; Avetisyan X. K., Blister mis metallurgiyasi, M., 1954; Ghazaryan L. M., Misning pirometallurgiyasi, M., 1960; Metallurgning rangli metallar bo‘yicha qo‘llanmasi, N. N. Murach tahriri ostida, 2-nashr, 1-jild, M., 1953, 2-tom, M., 1947; Levinson N.P., [Rangli va qora metalldan tayyorlangan mahsulotlar], kitobda: Rus dekorativ san'ati, 1-3-jild, M., 1962-65; Hadaway W. S., asosan Janubiy Hindiston, Madras, 1913 yil guruch va misdagi metall ishlarining rasmlari; Wainwright G. A., bybios yaqinida qalay va misning paydo bo'lishi, "Misr arxeologiyasi jurnali", 1934 yil, v. 20, 1-bet, p. 29-32; BergsÆe P., Kolumbgacha bo'lgan hindlar orasida mis va qo'rg'oshinning zargarlik jarayoni va metallurgiyasi, Kbh., 1938; Frieden E., Mis birikmalarining tabiatdagi roli, kitobda: Biokimyoning ufqlari, ingliz tilidan tarjimasi, M., 1964; uni. Mis biokimyosi, kitobda: Molekulalar va hujayralar, ingliz tilidan tarjimasi. 4, M., 1969; Misning biologik roli, M., 1970.
Mis- birinchi guruhning ikkilamchi kichik guruhi elementi, D.I.Mendeleyev kimyoviy elementlar davriy tizimining toʻrtinchi davri, atom raqami 29. Cu (lot. Cuprum) belgisi bilan belgilanadi.
Mis tabiatda ham birikmalarda, ham tabiiy shaklda uchraydi. Sanoat ahamiyatiga ega bo'lganlar xalkopirit CuFeS2, mis pirit, xalkotsit Cu2S va bornit Cu5FeS4 deb ham ataladi. Ular bilan birga boshqa mis minerallari ham topiladi: kovellit CuS, kuprit Cu2O, azurit Cu3(CO3)2(OH)2, malaxit Cu2CO3(OH)2. Ba'zida mis mahalliy shaklda topiladi, alohida klasterlarning massasi 400 tonnaga etishi mumkin. Mis sulfidlari asosan o'rta haroratli gidrotermal tomirlarda hosil bo'ladi. Mis konlari ko'pincha cho'kindi jinslarda - kuprok qumtoshlarda va slanetslarda uchraydi. Ushbu turdagi eng mashhur konlar - Chita viloyatidagi Udokan, Qozog'istondagi Jezkazg'an, Markaziy Afrikaning mis kamari va Germaniyadagi Mansfeld.
Mis rudalarining asosiy qismi ochiq usulda qazib olinadi. Rudadagi mis miqdori 0,4 dan 1,0% gacha. Misning fizik xossalari
Mis oltin-pushti egiluvchan metall bo'lib, havoda u tezda oksidli plyonka bilan qoplanadi, bu unga xarakterli zich sarg'ish-qizil rang beradi. Mis yuqori issiqlik va elektr o'tkazuvchanligiga ega (elektr o'tkazuvchanligi bo'yicha kumushdan keyin ikkinchi o'rinda turadi). U ikkita barqaror izotopga ega - 63Cu va 65Cu va bir nechta radioaktiv izotoplar. Ulardan eng uzoq umr ko'radigan 64Cu, yarim yemirilish davri 12,7 soat va turli mahsulotlar bilan ikkita parchalanish rejimiga ega.
Misning rangi qizil, singanida pushti, yupqa qatlamlarda shaffof bo'lganda yashil-ko'k. Metall a = 3,6074 Å parametrli yuzga markazlashtirilgan kubik panjaraga ega; zichligi 8,96 g/sm3 (20 °C). Atom radiusi 1,28 Å; Cu+ ning ion radiusi 0,98 Å; Su2+ 0,80 Å; eritish 1083 ° C; qaynash nuqtasi 2600 ° C; o'ziga xos issiqlik quvvati (20 ° C da) 385,48 J / (kg K), ya'ni. 0,092 kal/(g °C). Misning eng muhim va keng qo'llaniladigan xususiyatlari: yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi - 20 °C da 394,279 Vt/(m K), ya'ni 0,941 kal/(sm sek °C); past elektr qarshilik - 20 ° S da 1,68 · 10-8 ohm · m. Chiziqli kengayishning termal koeffitsienti 17,0 · 10-6. Misdan yuqori bug 'bosimi ahamiyatsiz; 133,322 n / m2 (ya'ni 1 mm Hg) bosimga faqat 1628 ° C da erishiladi. Mis diamagnitdir; atom magnit sezuvchanligi 5,27·10-6. Misning Brinell qattiqligi 350 Mn / m2 (ya'ni 35 kgf / mm2); kuchlanish kuchi 220 MN / m2 (ya'ni 22 kgf / mm2); nisbiy cho'zilish 60%, elastik modul 132·103 MN/m2 (ya'ni 13,2·103 kgf/mm2). Qattiqlashuv orqali cho'zilish kuchini 400-450 Mn / m2 ga oshirish mumkin, cho'zilish esa 2% gacha, elektr o'tkazuvchanligi esa 1-3 ga kamayadi.
Mis - o'ziga xos metall yorqinligi bo'lgan egiluvchan oltin-pushti metall. D.I.Mendeleyevning davriy tizimida bu kimyoviy element Cu (Cuprum) sifatida belgilangan va I guruhda (yon kichik guruh), 4-davrda 29 seriya raqami ostida joylashgan.
Lotincha Cuprum nomi Kipr oroli nomidan kelib chiqqan. Miloddan avvalgi 3-asrda Kiprda mis konlari bo'lganligi va mahalliy hunarmandlar mis eritganligi haqida ma'lum faktlar mavjud. Siz kompaniyadan mis sotib olishingiz mumkin « ».
Tarixchilarning fikriga ko'ra, jamiyat mis bilan taxminan to'qqiz ming yil davomida tanish bo'lgan. Eng qadimiy mis mahsulotlari zamonaviy Turkiya hududida arxeologik qazishmalar paytida topilgan. Arxeologlar kiyim-kechaklarni bezash uchun ishlatiladigan kichik mis boncuklar va plitalarni topdilar. Topilmalar miloddan avvalgi 8-7 ming yilliklar boshiga to'g'ri keladi. Qadimda misdan zargarlik buyumlari, qimmatbaho idish-tovoqlar, yupqa pichoqli turli xil asboblar yasalgan.
Qadimgi metallurglarning katta yutug'ini mis asosli qotishma - bronza ishlab chiqarish deb atash mumkin.
Misning asosiy xossalari
1. Fizik xossalari.
Havoda mis oksidli plyonka hosil bo'lishi tufayli yorqin sarg'ish-qizil rangga ega bo'ladi. Yupqa plitalar ular orqali tekshirilganda yashil-ko'k rangga ega. O'zining sof shaklida mis juda yumshoq, egiluvchan va oson o'ralgan va tortilgan. Nopokliklar uning qattiqligini oshirishi mumkin.
Misning yuqori elektr o'tkazuvchanligini uning asosiy ishlatilishini belgilaydigan asosiy xususiyat deb atash mumkin. Mis ham juda yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Temir, fosfor, qalay, surma va mishyak kabi aralashmalar asosiy xususiyatlarga ta'sir qiladi va elektr va issiqlik o'tkazuvchanligini pasaytiradi. Ushbu ko'rsatkichlarga ko'ra, mis kumushdan keyin ikkinchi o'rinda turadi.
Mis yuqori zichlikka, erish va qaynash nuqtalariga ega. Muhim xususiyat, shuningdek, korroziyaga yaxshi qarshilik. Masalan, yuqori namlikda temir tezroq oksidlanadi.
Mis qayta ishlashga yaxshi yordam beradi: mis qatlam va mis novda ichiga o'raladi, qalinligi millimetrning mingdan bir qismigacha bo'lgan mis simga tortiladi. Bu metall diamagnit, ya'ni tashqi magnit maydon yo'nalishiga qarshi magnitlangan.
Mis nisbatan kam faol metaldir. Quruq havoda normal sharoitda uning oksidlanishi sodir bo'lmaydi. Galogenlar, selen va oltingugurt bilan oson reaksiyaga kirishadi. Oksidlanish xususiyatiga ega bo'lmagan kislotalar misga ta'sir qilmaydi. Vodorod, uglerod va azot bilan kimyoviy reaktsiyalar mavjud emas. Nam havoda oksidlanish sodir bo'lib, mis (II) karbonat - platinaning yuqori qatlamini hosil qiladi.
Mis amfoterdir, ya'ni u yer qobig'ida kationlar va anionlar hosil qiladi. Sharoitlarga qarab mis birikmalari kislotali yoki asosli xossalarni namoyon qiladi.
Mis olish usullari
Tabiatda mis birikmalar va nuggetlar shaklida mavjud. Aralashmalar oksidlar, bikarbonatlar, oltingugurt va karbonat angidrid komplekslari, shuningdek, sulfid rudalari bilan ifodalanadi. Eng keng tarqalgan rudalar mis pirit va mis porlashi. Ulardagi mis miqdori 1-2% ni tashkil qiladi. Birlamchi misning 90% pirometallurgiya usulida, 10%i gidrometallurgiya usulida qazib olinadi.
1.
Pirometallurgiya usuli quyidagi jarayonlarni o'z ichiga oladi: boyitish va qovurish, mat uchun eritish, konvertorda tozalash, elektrolitik tozalash.
Mis rudalari flotatsiya va oksidlovchi qovurish orqali boyitiladi. Flotatsiya usulining mohiyati quyidagicha: suvli muhitda to'xtatilgan mis zarralari havo pufakchalari yuzasiga yopishadi va sirtga ko'tariladi. Usul 10-35% misni o'z ichiga olgan mis kukuni konsentratini olish imkonini beradi.
Mis rudalari va tarkibida oltingugurt bo'lgan kontsentratlar oksidlanish bilan qovuriladi. Kislorod ishtirokida qizdirilganda sulfidlar oksidlanadi va oltingugurt miqdori deyarli yarmiga kamayadi. 8-25% mis bo'lgan yomon konsentratlar qovuriladi. Tarkibida 25-35% mis boʻlgan boy konsentratlar qovurishga murojaat qilmasdan eritiladi.
Mis ishlab chiqarishning pirometallurgik usulining keyingi bosqichi mat uchun eritishdir. Agar xom ashyo sifatida ko'p miqdorda oltingugurtli mis rudasi ishlatilsa, eritish val pechlarida amalga oshiriladi. Va changli flotatsiya kontsentrati uchun reverberli pechlar qo'llaniladi. Erish 1450 ° S haroratda sodir bo'ladi.
Yon zarbali gorizontal konvertorlarda sulfidlar va temir oksidi sodir bo'lishi uchun mis mat siqilgan havo bilan puflanadi. Keyinchalik, hosil bo'lgan oksidlar cürufga, oltingugurt esa oksidga aylanadi. Konvertor 98,4-99,4% mis, temir, oltingugurt, shuningdek, oz miqdorda nikel, qalay, kumush va oltinni o'z ichiga olgan blister mis ishlab chiqaradi.
Blister mis olovga, keyin esa elektrolitik tozalashga duchor bo'ladi. Nopokliklar gazlar bilan chiqariladi va cürufga aylanadi. Yong'inni qayta ishlash natijasida 99,5% gacha tozaligi bilan mis hosil bo'ladi. Va elektrolitik tozalashdan keyin tozalik 99,95% ni tashkil qiladi.
2. Gidrometallurgiya usuli misni sulfat kislotaning kuchsiz eritmasi bilan yuvishdan, so'ngra mis metallni eritmadan to'g'ridan-to'g'ri ajratishdan iborat. Bu usul past navli rudalarni qayta ishlash uchun ishlatiladi va mis bilan birga qimmatbaho metallarni ham shu bilan bog'liq holda olish imkonini bermaydi.
Mis ilovalari
Qimmatbaho sifatlari tufayli mis va mis qotishmalari elektrotexnika va elektrotexnika sanoatida, radioelektronika va asbobsozlikda qoʻllaniladi. Misning rux, qalay, alyuminiy, nikel, titan, kumush, oltin kabi metallar bilan qotishmalari mavjud. Kamroq ishlatiladigan metall bo'lmagan qotishmalar: fosfor, oltingugurt, kislorod. Mis qotishmalarining ikki guruhi mavjud: guruch (sink bilan qotishmalar) va bronza (boshqa elementlar bilan qotishmalar).
Mis juda ekologik toza, bu esa uni turar-joy binolari qurilishida ishlatishga imkon beradi. Misol uchun, mis tomi, korroziyaga qarshi xususiyatlariga ko'ra, maxsus parvarish va bo'yashsiz yuz yildan ortiq davom etishi mumkin.
Oltin bilan qotishmalardagi mis zargarlik buyumlarida ishlatiladi. Ushbu qotishma mahsulotning mustahkamligini oshiradi, deformatsiyaga va aşınmaya qarshilikni oshiradi.
Mis birikmalari yuqori biologik faollik bilan ajralib turadi. O'simliklarda mis xlorofill sintezida ishtirok etadi. Shuning uchun uni mineral o'g'itlar tarkibida ko'rish mumkin. Inson tanasida mis etishmasligi qon tarkibining yomonlashishiga olib kelishi mumkin. U ko'plab oziq-ovqat mahsulotlarida mavjud. Masalan, bu metall sutda uchraydi. Biroq, ortiqcha mis birikmalari zaharlanishga olib kelishi mumkinligini yodda tutish kerak. Shuning uchun ovqatni mis idishlarda pishirmaslik kerak. Qaynatish paytida ko'p miqdorda mis oziq-ovqatga tushishi mumkin. Agar ichidagi idishlar qalay qatlami bilan qoplangan bo'lsa, unda zaharlanish xavfi yo'q.
Tibbiyotda mis antiseptik va biriktiruvchi vosita sifatida ishlatiladi. Bu kon'yunktivit uchun ko'z tomchilari va kuyishlar uchun eritmalarning tarkibiy qismidir.
