تعرف على النحاس

النحاس هو معدن أساسي قابل للطرق والسحب، وهو ذو قيمة عالية بسبب موصليته الحرارية والكهربائية العالية. ويمكن التعرف عليه بسهولة بسبب لونه الأحمر الذهبي اللامع، وقد استخدمه البشر منذ آلاف السنين.

بسبب فعاليته كموصل كهربائي، أصبح النحاس الآن يستخدم على نطاق واسع في التطبيقات ذات الصلة، بما في ذلك في الأسلاك الخاصة بمنازلنا ومكاتبنا، وفي الدوائر الكهربائية والموصلات والمكونات التي تجعل جميع الأجهزة الإلكترونية تعمل تقريبًا.

صفات

تاريخ

إنتاج

تسميات ASTM

الاسعار

التطبيقات

صفات

النحاس النقي هو معدن بني محمر لامع، وعند تعرضه لبيئات تآكلية، يمكن أن يكتسب طبقة خضراء. وتنتج هذه الطبقة الخضراء من كبريتات النحاس (أو كربونات النحاس) عن عملية كيميائية ناجمة عن القلويات والأمونيا ومركبات الكبريتات ومياه الأمطار الحمضية.

على الرغم من أن الباتينا على النحاس تشير إلى التآكل، إلا أنها تعمل على حماية المعدن من المزيد من التدهور. ولهذا السبب، غالبًا ما يتم استخدام النحاس وسبائك النحاس في التطبيقات البحرية والعمارة.

تاريخ

اقرأ أكثر

النحاس: من المعدن القديم إلى الأعجوبة الحديثة

بقلم ريان ووجيس

يعتبر النحاس من أوائل المعادن التي استخدمها الإنسان. والسبب الرئيسي وراء اكتشافه واستخدامه المبكر هو أن النحاس يمكن أن يوجد بشكل طبيعي في أشكال نقية نسبيًا.

على الرغم من اكتشاف العديد من الأدوات النحاسية والعناصر الزخرفية التي يعود تاريخها إلى عام 9،000 قبل الميلاد، فإن الأدلة الأثرية تشير إلى أن سكان بلاد ما بين النهرين الأوائل هم أول من استغل بشكل كامل القدرة على استخراج النحاس والعمل به، وذلك منذ حوالي 5000 إلى 6000 عام.

وبسبب افتقارها إلى المعرفة الحديثة بعلم المعادن، كانت المجتمعات المبكرة، بما في ذلك بلاد ما بين النهرين والمصريين والأمريكيين الأصليين، تقدر هذا المعدن في المقام الأول لخصائصه الجمالية، وكانت تستخدمه مثل الذهب والفضة لإنتاج العناصر الزخرفية والحلي.

إنتاج

يتم استخراج النحاس عادة من خامات الأكسيد والكبريتيد التي تحتوي على ما بين {{0}}.5 و2.0 في المائة من النحاس. تعتمد تقنيات التكرير التي يستخدمها منتجو النحاس على نوع الخام، فضلاً عن عوامل اقتصادية وبيئية أخرى. حاليًا، يتم استخراج حوالي 80 في المائة من إنتاج النحاس العالمي من مصادر الكبريتيد.

بغض النظر عن نوع الخام، يجب أولاً تركيز خام النحاس المستخرج لإزالة الشوائب والمواد غير المرغوب فيها المضمنة في الخام. الخطوة الأولى في هذه العملية هي سحق الخام وطحنه في مطحنة كروية أو قضيبية. يتم استخدام جميع خامات النحاس من نوع الكبريتيد تقريبًا، بما في ذلك الكالكوسيت (Cu₂س)، الكالكوبيريت (CuFeS₂) والكوفليت (CuS)، يتم معالجتها عن طريق الصهر.

بعد سحق الخام إلى مسحوق ناعم، يتم بعد ذلك تركيزه عن طريق تعويم الرغوة، والذي يتطلب خلط الخام المسحوق مع الكواشف التي تتحد مع النحاس لجعله كارهًا للماء. ثم يتم غمر الخليط في الماء مع عامل رغوي، مما يشجع على الرغوة.

التطبيقات

من الأسلاك الكهربائية المنزلية الشائعة إلى مراوح القوارب ومن الخلايا الكهروضوئية إلى الساكسفونات، يتم استخدام النحاس وسبائكه في عدد لا يحصى من الاستخدامات النهائية. في الواقع، أدى استخدام المعدن في مجموعة واسعة من الصناعات الأساسية إلى تحول مجتمع الاستثمار إلى أسعار النحاس كمؤشر على الصحة الاقتصادية العامة، مما أدى إلى ظهور لقب "دكتور النحاس".

لفهم أفضل للتطبيقات المتنوعة للنحاس، قامت جمعية تطوير النحاس (CDA) بتصنيفها إلى أربعة قطاعات للاستخدام النهائي: الكهرباء والبناء والنقل وغيرها. تقدر جمعية تطوير النحاس النسبة المئوية لإنتاج النحاس العالمي الذي يستهلكه كل قطاع بما يلي:

كهرباء 65%

البناء 25%

النقل 7%

أخرى 3%

بصرف النظر عن الفضة، فإن النحاس هو الموصل الأكثر فعالية للكهرباء. وهذا، بالإضافة إلى مقاومته للتآكل، وقدرته على السحب، وقابليته للطرق، وقدرته على العمل ضمن نطاق واسع من شبكات الطاقة، يجعل هذا المعدن مثاليًا للأسلاك الكهربائية.