Come è fatto il rame
Il rame si trova nella quarta famiglia periodica IB della tavola periodica. È il primo metallo usato dall'umanità. Il rame ha proprietà eccellenti ed è stato ampiamente utilizzato nel campo industriale. Il contenuto di rame nella crosta terrestre è di circa lo 0,01%. In natura, il rame è per lo più sotto forma di composti. I minerali di rame comuni sono la calcopirite (CuFeS2), la calcopirite (Cu2S), la malachite (Cu2 (OH) 2CO3), la calcopirite (Cu2O) e la calcopirite (CuSO4 5H2O).
Nella Dinastia Han Occidentale, il disco di "Zeng Qing Zeng iron is copper" in "Huainan Wan Bi Shu" di Liu An è stato scritto nel senso di mettere il foglio di ferro in soluzione di solfato di rame o altra soluzione di sale di rame per sostituire il rame singolo. Questo metodo è il pioniere della moderna idrometallurgia. Il processo di produzione del rame nel processo umido è anche chiamato metodo del rame bile. Il processo di produzione comprende principalmente due fasi, una è la lisciviazione del rame e il ferro viene posto nella soluzione del vetriolo. Gli ioni di rame nel vetriolo vengono depositati da ferro per essere depositati in un unico rame. I due sono per raccogliere la polvere di rame di ricambio e poi scioglierla. Il principio essenziale della metallurgia del rame umido è sostituire il metallo debole (eccetto K, Ca, Na), che è più forte del rame. Ad esempio, lo zinco o il ferro metallico viene aggiunto alla soluzione di solfato di rame e il rame metallico può essere sostituito. La reazione principale è CuSO4 + Zn = Cu + ZnSO4; CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4.
Il primo uomo del mondo, il rame metallurgico bagnato, Zhang Qian, ha scritto un libro del "tuffo di rame" in combinazione con le opere dei suoi predecessori e l'esperienza personale. Il libro descrive l'uso del rame contenente il minerale di rame (o l'acqua della cistifellea), che ha i vantaggi di "meno costi e meno sforzo".
Nei laboratori chimici, possiamo anche simulare la metallurgia umida. Il filo lungo 20 cm viene prelevato con la carta vetrata per lucidare la luce, quindi il solfato di rame da 4 ml viene prelevato nella provetta e il filo di ferro luminoso viene aggiunto alla provetta. Può essere posizionato staticamente. Si può osservare che la superficie del filo presenta una precipitazione di metallo rosso porpora e la soluzione è passata gradualmente da blu a verde chiaro. Il metallo rosso porpora è rame, e infine il filo viene raccolto per raccogliere il rame precipitato sulla superficie del filo.
Inoltre, nell'antica Cina, esisteva anche un metodo per fondere il rame: "fondere il rame con il fuoco". Secondo la ricerca testuale, la fusione del rame nella dinastia Shang usava principalmente la malachite e il carbone. Il processo di produzione di rame con ossido di elementi di rame e riducente ad alta temperatura è il processo di produzione del rame. La reazione richiede una certa temperatura, quindi il monomero di rame può essere prodotto nella condizione di riscaldamento, quindi è chiamato "rame metodo fuoco".
È stato scoperto molto tempo fa che la malachite può produrre un metallo rosso brillante dopo la masterizzazione. Questo metallo è rame. Il principale componente della malachite è il carbonato di rame alcalino [Cu2 (OH) 2CO3]. Il calore del carbonato di rame alcalino si decompone per produrre rame, acqua e anidride carbonica. Il monossido di carbonio o di carbonio è riducente e può ridurre l'ossido di rame. La reazione è: Cu2 (OH) 2CO3 2CuO + H2O + CO2, C + 2CuO 2Cu + CO2, CO + CuO Cu + CO2.
Nei laboratori chimici, possiamo usare il dispositivo mostrato di seguito per simulare il processo di fusione. Il nuovo ossido di rame fatto di 10G viene macinato in polvere e versato nel crogiolo per farlo asciugare. Il nuovo carbone di 1,5 g viene anche macinato in polvere e versato nel crogiolo per asciugare. Quindi, la polvere di ossido di rame e la polvere di carbone vengono miscelate uniformemente. Lo strumento è posto sul fondo della provetta con un cucchiaio o una fessura di carta. Lo strumento è assemblato secondo la seguente figura. Un'estremità del tubo di vetro viene posta in una provetta con acqua di limatura chiarita e la lampada ad alcool con copertura antivento viene riscaldata. Quando l'acqua di limatura chiarificata diventa torbida, i solidi viola o rossi appaiono gradualmente nella provetta e interrompono il riscaldamento. Dopo che la reazione è completata, viene prima ritirata nel tubo di vetro contenente la provetta di acqua di calce chiarita, e quindi la lampada ad alcool viene ritirata. Infine, versare la polvere dalla provetta su una carta bianca pulita e osservare la polvere. Quindi scoprirai che la carta ha un solido rosso porpora, che è rame.