Koja su oksidacija - smanjena svojstva bakra?
Kao dobro - uspostavljeni dobavljač bakra, proveo sam godine udubivši se u jedinstvene karakteristike bakra, posebno njegova svojstva oksidacije - redukcije. Ova svojstva ne samo da igraju ključnu ulogu u raznim industrijskim primjenama, već i određuju kvalitetu i performanse naših bakrenih proizvoda, poputHrapava bakrena folija,,Bakrena ploča volfram, iFosforna brončana bordonska cijev.
Oksidacija bakra
Bakar je prijelazni metal s atomskim brojem od 29. U svom elementarnom obliku, bakar ima karakterističnu crvenkastu - smeđu boju. Međutim, kad je izložen atmosferi, bakar se lako podvrgava oksidaciji. Oksidacija bakra složen je proces koji ovisi o nekoliko čimbenika, uključujući prisutnost kisika, vlage i drugih reaktivnih tvari u okolišu.
Najjednostavniji oblik oksidacije bakra nastaje kada bakar reagira s kisikom u zraku. Kemijska jednadžba za ovu reakciju je:
[2CU (s)+O_ {2} (g) \ rightArrow2cuo (s)]
U ovoj reakciji, bakar (Cu) gubi elektrone i oksidira u bakar (II) oksid (CUO). Oksidacijsko stanje bakra mijenja se od 0 u elementarnom bakra do +2 u bakra (II) oksidu. Ova reakcija je spor proces u normalnim uvjetima, ali može se ubrzati povećanjem temperature ili površine bakra.
Kad je bakar izložen vlažnom okruženju koje sadrži ugljični dioksid, dolazi do složenije oksidacijske reakcije. Bakar tvori zelenkastu - plavu patinu koja se uglavnom sastoji od osnovnog bakrenog karbonata ([Cu_ {2} (OH){2} co{3}]). Ukupna reakcija može se predstaviti kao:
[2CU (s)+O_ {2} (g)+H_ {2} o (l)+co_ oslobađa Cu_ {2} (OH){2} co{3} (s)]
Ova je patina u mnogim slučajevima zapravo korisna jer djeluje kao zaštitni sloj, sprečavajući daljnju oksidaciju temeljnog bakra. Obično se vidi na bakrenim krovovima, kipovima i drugim vanjskim bakrenim strukturama.
Osim reakcije s kisikom i ugljičnim dioksidom, bakar se može oksidirati i od drugih oksidirajućih sredstava. Na primjer, u prisutnosti jakih kiselina poput dušične kiseline ((hno_ {3})), bakar prolazi snažnu oksidaciju - Reakcija redukcije:
[3CU (s)+8hno_ {3} (aq) \ rightArrow3cu (no_ {3}){2} (aq)+2no (g)+4h{2} o (l)]
U ovoj reakciji bakar se oksidira u bakar (II) nitrat ([Cu (NO_ {3}) {2}]), a dušična kiselina se smanjuje na dušični oksid (ne). Oksidacijsko stanje bakra mijenja se od 0 do +2, dok se oksidacijsko stanje dušika u dušičnoj kiselini mijenja od +5 u +2 u dušičnom oksidu.
Smanjenje bakra
Smanjenje bakra je obrnuti proces oksidacije, gdje bakreni ioni dobivaju elektrone kako bi formirali elementarni bakar. Postoji nekoliko metoda za smanjenje bakrenih spojeva na bakreni metal.
Jedna od uobičajenih metoda je smanjenje bakra (II) oksida pomoću smanjenog sredstva kao što je ugljični monoksid (CO) ili vodik ((H_ {2})). Na primjer, kada se bakar (ii) oksid zagrijava ugljičnim monoksidom, dolazi do sljedeće reakcije:
[Cuo (s)+co (g) \ rightArrow cu (s)+co_ {2} (g)]
U ovoj reakciji, bakar (II) oksid se smanjuje na elementarni bakar, a ugljični monoksid oksidira u ugljični dioksid. Oksidacijsko stanje bakra mijenja se od +2 u bakra (II) oksidu u 0 u elementarnom bakra, dok se oksidacijsko stanje ugljika mijenja od +2 u ugljičnom monoksidu na +4 u ugljičnom dioksidu.
Druga važna metoda smanjenja bakra je elektroliza. U elektrolitičkom rafiniranju bakra, nečisti bakar koristi se kao anoda, a kao katoda koristi se tanki lim čistog bakra. Elektrolit je otopina bakra (II) sulfata ((CUSO_ {4})). Kad se električna struja prođe kroz ćeliju, bakreni atomi na anodi gube elektrone i uđu u otopinu kao bakarni (II) ioni:
[Cu (s) \ dightrrow cu^{2+ (aq)+2e^{-}
Na katodi su bakarni (II) ioni u dobivanju elektrona i svedeni na elementarni bakar:
[Cu^{2+} (aq)+2e^{- Uniquerrrow Cisces)]
Ovaj se postupak koristi za proizvodnju bakra visoke čistoće, koji je ključan za primjene u elektroničkoj industriji, kao što je to u proizvodnji ploča s tiskanim krugovima napravljenimHrapava bakrena folija.
Primjene temeljene na oksidaciji - Sljedeća svojstva
Svojstva oksidacije - redukcije bakra imaju širok raspon primjena u različitim industrijama.
U elektroničkoj industriji sposobnost bakra da provodi električnu energiju i njezinu relativno stabilnu oksidaciju - redukcijsko ponašanje čini ga idealnim materijalom za električne ožičenja i ploče s tiskanim krugovima. Hrapava površinaHrapava bakrena folijaPovećava prianjanje između bakra i supstrata, osiguravajući pouzdane električne veze. Tanki sloj bakrenog oksida koji se formira na površini bakrene folije također se može kontrolirati kako bi se poboljšala performanse pločice.
U industriji metalurgije, smanjenje bakrenih spojeva koristi se za izdvajanje bakra iz njegovih ruda. Volfram bakrene ploče, poput onih koje isporučujemo naBakrena ploča volfram, Kombinirajte visoku temperaturnu otpornost volframa s izvrsnom električnom i toplinskom vodljivošću bakra. Proizvodnja ovih ploča često uključuje složene procese oksidacije - smanjenje kako bi se osigurala pravilna kombinacija dva metala.
U proizvodnji senzorskih uređaja - fosfor brončane cijevi bordona, poputFosforna brončana bordonska cijev, koriste se. Fosforna bronca je legura bakra, kositra i fosfora. Svojstva oksidacije - redukcije bakra u ovoj leguri doprinose njegovoj mehaničkoj otpornosti čvrstoće i korozije, što ga čini prikladnim za točno mjerenje tlaka.
Kontroliranje oksidacije - reakcije redukcije
Kao dobavljač bakra, razumijemo važnost kontrole oksidacijskog - smanjenja reakcija bakra kako bi se ispunili specifični zahtjevi naših kupaca. Za primjene u kojima se oksidacija mora minimizirati, na bakrene proizvode možemo nanijeti zaštitne prevlake. Ovi premazi mogu djelovati kao barijera, sprečavajući bakar da uđe u kontakt s kisikom, vlagom i drugim oksidacijskim sredstvima.
S druge strane, u nekim ćemo slučajevima možda trebati promicati reakcije oksidacije ili redukcije. Na primjer, u proizvodnji određenih katalizatora utemeljenih na bakrama provodi se specifični oksidacijski tretmani kako bi se postigla željena katalitička aktivnost.
Zaključak
Svojstva oksidacije - redukcije bakra su fascinantna i imaju daleko dostizanje implikacija u raznim industrijama. Bilo da se radi o stvaranju zaštitne patine na vanjskim strukturama ili ekstrakciji bakra visoke čistoće za elektroniku, ta su svojstva u središtu mnogih procesa povezanih s bakrama.
Kao pouzdani dobavljač bakra, posvećeni smo pružanju visokokvalitetnih bakrenih proizvoda koji zadovoljavaju različite potrebe naših kupaca. NašeHrapava bakrena folija,,Bakrena ploča volfram, iFosforna brončana bordonska cijevpažljivo su proizvedeni kako bi se osiguralo optimalne performanse na temelju svojstava oksidacije - smanjenja bakra.
Ako ste zainteresirani za kupnju naših bakrenih proizvoda ili imate bilo kakvih pitanja o oksidacijskom svojstvu bakra, slobodno nas kontaktirajte na detaljnu raspravu. Radujemo se što ćemo raditi s vama kako bismo zadovoljili vaše potrebe povezane s bakrama.
Reference
- Brown, TL, Lemay, He, Burden, Be, & Murphy, CJ (2017). Kemija: Središnja znanost. Pearson.
- Housecroft, CE, & Sharpe, AG (2012). Anorganska kemija. Pearson.
- Ashby, EC (1992). Moderne sintetičke metode. VCH Publishers.