Как в домашних условиях приготовить и применять целебную медную воду?

Чтобы безошибочно отличить латунь от меди в домашних условиях, достаточно знать состав и некоторые характеристики этих материалов.

Медь – это чистый металл, а ее сплав с цинком называется латунью. Из-за разного состава эти материалы имеют сразу несколько важных различий:

• Цвет. Медь имеет красноватый оттенок, тогда как латунь – желтая.
• Вес. Медь немного тяжелее латуни.
• Твердость. Медь – мягче, латунь – тверже.
• Плотность. У меди она 8920 кг/м3, у латуни – от 8300 до 8700 кг/м3.

Следует сразу же отметить, что распознать в домашних условиях, что перед нами – металл или его сплав, при помощи магнита не получится. Оба материала им не притягиваются.

Однако существует несколько способов, как отличить медь от латуни, не прибегая к спектральному анализу в лабораторных условиях. Все они описаны ниже – от самого простого, до сложного.

Определение по цвету

Самостоятельно определить, медное изделие или латунное, проще всего по его цвету. Для точности рекомендуется тщательно очистить поверхность металла от грязи и оксидной пленки. Как уже было сказано ранее – медь имеет красноватый оттенок, иногда коричневатый или розовый.

Если исследуемое изделие имеет желтоватый цвет, напоминает золото, то перед нами, скорее всего, латунь. И чем больше выражена желтизна, тем большая доля цинка имеется в сплаве.

По цвету можно определить металл методом сравнения с заведомо известным изделием. В быту в качестве медного образца можно использовать электропровод, очищенный от изоляции и защитного лака. Латунь можно увидеть на вилках электроприборов – из этого сплава делаются их штыри.

НЕМНОГО О ЛАТУНИ

Латунь представляет собой сплав меди и цинка. Процентное содержание цинка может варьироваться от 5 до 45%. В отдельных случаях процент цинкового содержимого может несколько превышать 45%- й показатель. Цинк в латуни призван улучшить качество металла, при этом значительно снизив его стоимость по сравнению с исходным материалом — медью.

Латунь по своему составу выделяет две основные группы:

• Двухкомпонентные. Состоят из двух составляющих-меди и цинка. Причем последний является основным связывающим компонентом и составляет обычно от 30 до 50%. Двухкомпонентные латуни имеющие в своем составе до 97 процентов меди, называют красными. Второе их название «томпак». Латунь с процентным содержанием меди не превышающим 35, называют желтой;
• Многокомпонентные. Сплавы, включающие в свой состав несколько лигатурных добавок. Чаще всего в качестве усилителей используются марганец, олово, никель, свинец и кремний.

Маркировка латуневого сплава напрямую зависит от типа и процентного содержания составляющих. Так, двухкомпонентные латуни маркируются буквенными и цифровыми обозначениями, где Л-обозначает материал, а последующие цифры говорят о процентном содержании меди. Многокомпонентные сплавы имеют более сложную маркировку, но суть остается такой же, как и у простой латуни.

Основные свойства латуни

• Легкость в обработке под давлением;
• Хорошие показатели антикоррозийной устойчивости;
• Высокие температуры, агрессивные среды, воздействие сернистого газа увеличивают риск появления коррозии;
• При понижении температур повышается пластичность, при этом прочность не уменьшается;
• При воздействии температур от 200 до 600 градусов хрупкость повышается в значительной мере;
• Хорошие антифрикционные качества;
• Хорошая возможность сваривания с другими металлами.

Области использования сплава латуни

• Изготовление втулок и прочих переходных деталей;
• Производство комплектующих моторных агрегатов;
• Сантехническое оборудование и аксессуары;
• Элементы декорирования различной направленности;
• Судостроение;
• Армейские нужды.

Преимущества латуни

В сравнении латуни с медью имеются общие свойства и характеристики:

• Легкость в обработке и полировке;
• Эстетичный внешний вид;
• Лояльность томпака при сваривании с другими металлами;
• Высокие антифрикционные свойства.

И все же: как отличить медь от латуни? Существует множество показателей, по которым можно увидеть, чем отличается медь от латуни, такие как разница в температуре, цвету, твердости и т.д…

Определение при помощи химии

Этот способ относится к самым простым и доступным, и одновременно является достаточно точным. Для определения состава металла понадобится раствор соляной кислоты. Такие жидкости часто используются для очистки контактов при пайке в радиоэлектронике. Соответственно, кислоту можно купить в любом радиомагазине. И стоит она недорого.

Если не вдаваться в подробности и не прибегать к химическим формулам, то суть проверки заключается в следующем. На поверхность исследуемого металла необходимо нанести несколько капель кислоты. Если это медь, то она просто очистится и приобретет свой натуральный красноватый или розоватый оттенок. Если же перед нами латунь, то на ее поверхности будет проходить химическая реакция с выделением белого вещества – оксида цинка.

Что такое растворимость?

Это процесс образования однородных систем в виде растворов при взаимодействии одного соединения с другими веществами. Их составляющими являются отдельные молекулы, атомы, ионы и другие частицы. Степень растворимости определяется по концентрации вещества, которое растворили при получении насыщенного раствора.

Единицей измерения чаще всего являются проценты, объёмные или весовые доли. Растворимость меди в воде, как и других соединений твёрдого вида, подчиняется лишь изменениям температурных условий. Эту зависимость выражают с помощью кривых. Если показатель очень маленький, то вещество считается нерастворимым.

Определение по плотности

Это самый сложный из описанных метод, и его редко кто возьмет на вооружение. Однако он достаточно эффективен и точен, а самое главное, доступен для выполнения в домашних условиях.

Суть заключается в том, что сначала определяется точная масса исследуемого изделия, а потом его объем. Зная плотность меди и латуни, по выявленным параметрам можно будет определить состав материала. Если предмет имеет сложную форму, то его объем можно высчитать путем погружения в емкость с водой. Для определения веса лучше использовать весы с высокой точностью.

• Цветные металлы
• Медь
• Латунь
• Алюминий
• Свинец
• АКБ
• Лом электродвигателей
• Черные металлы
• Нержавеющая сталь
• Лом стали
• Чугун
• 3A габарит

Растворимость меди в водной среде

Металл проявляет коррозионную стойкость под действием морской воды. Это доказывает его инертность в обычных условиях. Растворимость меди в воде (пресной) практически не наблюдается. Зато во влажной среде и под действием углекислого газа на металлической поверхности происходит образование плёнки зелёного цвета, которая является основным карбонатом:

Cu + Cu + O2 + H2O + CO2 → Cu(OH)2 · CuCO2.

Если рассматривать её одновалентные соединения в виде соли, то наблюдается их незначительное растворение. Такие вещества подвержены быстрому окислению. В результате получаются соединения меди двухвалентные. Эти соли обладают хорошей растворимостью в водной среде. Происходит их полная диссоциация на ионы.

Историческая справка

Медь является одним из самых важных элементов древности. Медь, золото, серебро и олово были первыми металлами, которые человечество узнало в своем историческом развитии. Поскольку медь легко обрабатывается, она использовалась древнейшими культурами более 10 000 лет назад. Время широкого использования меди пришлось с 5 тысячелетия до н.э. до 3-го тысячелетия до н.э.

Однако, в чистом виде медь оказалась относительно мягкой для производства оружия и инструментов. Поэтому древние люди путем экспериментов, добавляя в расплавленную медь кусочки свинца и олова, получили бронзу. Это гораздо более твердый материал, чем нелегированная медь. Бронза используется человечеством уже более 5000 лет. Этот сплав дал название целой исторической эпохе.

В алхимии медь ассоциировалась с Венерой (женственностью). Безусловно не в последнюю очередь потому, что первые зеркала, которыми пользовались женщины, были сделаны из этого металла.

Растворимость меди в железе

В результате этого процесса образуются псевдосплавы из Fe и Cu. Для металлического железа и меди возможна ограниченная взаимная растворимость. Максимальные её значения наблюдаются при температурном показателе 1099,85 °C. Степень растворимости меди в твёрдой форме железа равняется 8,5 %. Это небольшие показатели. Растворение металлического железа в твёрдой форме меди составляет около 4,2 %.

Снижение температуры до комнатных значений делает взаимные процессы незначительными. При расплавлении металлической меди, она способна хорошо смачивать железо в твёрдой форме. При получении псевдосплавов Fe и Cu используют особые заготовки. Их создают путём прессования или печения железного порошка, находящегося в чистой или легированной форме. Такие заготовки пропитывают жидкой медью, образуя псевдосплавы.

Как определить медный провод или алюминиевый

Преимущества кабеля из меди. Почему многие отдают предпочтение кабелю с медной «начинкой»?

Медный кабель имеет лучшую проводимость по сравнению с алюминиевым. При такой же площади поперечного сечения жилы кабеля, медь может выдержать нагрузки значительно больше, чем алюминий.

Например, при площади сечения 10 мм2, алюминиевая жила может вынести электрический ток до 50А, а медная жила того же сечения выдерживает ток до 70А.

То есть, если требуется заменить алюминиевый кабель по уже готовой магистрали и толщина кабеля ограничена, а предположительная нагрузка возросла, то прокладка медного кабеля вместо алюминиевого позволит, при тех же размерах кабеля, увеличить допустимую нагрузку.

Медный кабель имеет лучшую проводимость по сравнению с алюминиевым. При такой же площади поперечного сечения жилы кабеля, медь может выдержать нагрузки значительно больше, чем алюминий.

Например, при площади сечения 10 мм2, алюминиевая жила может вынести электрический ток до 50А, а медная жила того же сечения выдерживает ток до 70А.

То есть, если требуется заменить алюминиевый кабель по уже готовой магистрали и толщина кабеля ограничена, а предположительная нагрузка возросла, то прокладка медного кабеля вместо алюминиевого позволит, при тех же размерах кабеля, увеличить допустимую нагрузку.

Медный кабель по сравнению с алюминиевым имеет большую химическую стойкость. Медь относится к благородным (инертным) металлам и не вступает в химическую реакцию с большинством веществ. А алюминий подвергается химическому воздействию, вследствие чего разрушается.

Медный кабель имеет большую механическую прочность по сравнению с алюминиевым. Это можно наблюдать в местах присоединения алюминиевого кабеля в домашней проводке. В районе клемм, алюминиевая жила всегда очень примята и часто разрушена, что с медной жилой никогда не происходит.

Преимущества алюминиевого кабеля.

Алюминиевый кабель подходит для временной проводки. Благодаря его небольшой стоимости (небольшая стоимость – это минимум в три раза дешевле кабеля из меди), на этом виде кабеля можно значительно сэкономить.

Прежде всего, он, конечно, легкий. Это бесспорное преимущество: ведь удобнее раскатывать бухту или катушку с легким кабелем, а если речь идет о монтаже ЛЭП, то легкость и вовсе становится ценнейшим качеством.

Но по мимо плюсов так же есть и минусы алюминиевого кабеля.

Алюминий как проводник, по сравнению с медью имеет более высокое удельное электрическое сопротивление — 0,0271 Ом х кв. мм/м против 0,0175 Ом х кв. мм/м. Разница почти в два раза!

Именно высокое удельное сопротивление и сводит на нет преимущество легкости алюминия. Получается, что для того, чтобы обеспечить одну и ту же проводимость, придется взять намного более мощный, а, значит, и тяжелый алюминиевый проводник, чем если бы мы использовали медь.

Все прекрасно знают, что алюминий – стойкий к коррозии металл. Но из курса химии известно, что это не совсем так. Сам алюминий окисляется на воздухе очень быстро. А вот образовавшаяся тонкая пленка окисла и предохраняет его от дальнейшего химического разрушения.

Но у защитной пленки уже немного другие свойства, нежели у самого металла. В частности, проводник из нее уже совсем не такой хороший. Это значит, что в месте электрического контакта с пленкой из окисла алюминия может образоваться повышенное переходное сопротивление. А это приводит к нагреву контакта, который в свою очередь приводит к еще большему увеличению электрического сопротивления.

Вот такой замкнутый круг. Итогом становится расплавление контактов, обрыв цепи или ненадежное электроснабжение.

Проблемный контакт приходится искать, подтягивать его, или менять зажимы, а подвергнутый длительному нагреву алюминий, и без того не обладающий особой пластичностью, может обломиться от любого неосторожного движения. Тогда и вовсе потребуется замена кабеля, которая технологически даже не всегда и возможна.

Однако применение того или иного кабеля зависит также и от того, для каких целей его применяют. Каждый электроприбор обладает своей мощностью, от которой будет напрямую зависеть сечение кабеля, а значит – и его начинка.

В аббревиатуре кабеля, для обозначения алюминиевой жилы, в начале стоит буква А. То есть уже к знакомым нам линейками добавляется А, и получается соответсвенно АВВГ , АВВГнг , АВВГнг(А)-LS , АВБбШв , АВБШв .

Если вы определились с типом кабеля, который подходит именно вам, обязательно убедитесь в качестве товара перед совершением покупки. Кабель из любого метала должен храниться в соответствующих условиях и иметь всю необходимую техническую документацию.

Преимущества проводки из алюминия

Тот факт, что именно алюминий, не являясь эталоном применительно к электропроводке предпочтителен в ее качестве в жилых домах, обусловлен именно его преимуществами перед другими металлами.

Свойства сульфата меди

Соль двухосновную ещё называют сернокислой, обозначают её так: CuSO4. Она представляет собой вещество без характерного запаха, не проявляющее летучесть. В безводной форме соль не имеет цвета, она непрозрачная, обладающая высокой гигроскопичностью. У меди (сульфат) растворимость хорошая. Молекулы воды, присоединяясь к соли, могут образовывать кристаллогидратные соединения. Примером служит купорос медный, который является пентагидратом голубого цвета. Его формула: CuSO4·5H2O.

Кристаллогидратам присуща прозрачная структура синеватого оттенка, они проявляют горьковатый, металлический привкус. Молекулы их способны со временем терять связанную воду. В природе встречаются в виде минералов, к которым относят халькантит и бутит.

Подвержен воздействию меди сульфат. Растворимость является реакцией экзотермической. В процессе гидратации соли выделяется значительное количество тепла.

Как отличить медь от бронзы, латуни, и от золота с примесями

Оптимальный метод для точной идентификации металла — спектральный анализ. Однако, для его проведения необходимы сложные дорогие приборы. Если нужно отличить меди своими силами, приходиться обходиться подручными средствами.

Металлическая медь имеет три отличительные особенности: характерный окрас, высокая пластичность и устойчивость к коррозии. Антикоррозийные свойства обусловлены тончайшим слоем оксида, покрывающим поверхность металла. Такая пленка обеспечивает химическую инертность материала и изменяет свет изделия.

Растворение в аммиаке

Процесс часто протекает при пропускании NH3 в газообразной форме над раскалённым металлом. Результатом является растворение меди в аммиаке, выделение Cu3N. Это соединение называют нитридом одновалентным.

Соли её подвергаются воздействию раствора аммиачного. Прибавление такого реактива к медному хлориду приводит к выпадению осадка в виде гидроксида:

CuCl2 + NH3 + NH3 + 2H2O → 2NH4Cl + Cu(OH)2↓.

Аммиачный избыток способствует формированию соединения комплексного типа, имеющего окраску тёмно-синюю:

Cu(OH)2↓+ 4NH3 → [Cu(NH3)4] (OH)2.

Этот процесс используют для определения ионов двухвалентной меди.

Характеристика и особенности

Медь выглядит золотисто-розовым металлом, который при взаимодействии с воздухом приобретает оксидный налёт желтовато-красного оттенка. Так же, как золото, цезий и осмий, характеризуется индивидуальной цветовой окраской. Существуют ещё некоторые особенности металла:

1. Обладает высокой степенью электропроводности (после серебра на втором месте), особенно при использовании её в чистом виде. Примесь других металлов или каких-либо веществ в составе снижает её проводимость.
2. Металл прочен и долговечен, поэтому широко применяется в производстве труб, кровельных материалов.
3. Привлекательный цвет и блеск меди дали возможность использовать её для изготовления посуды, различных декоративных изделий, предметов и украшений интерьера.
4. Важной особенностью меди является процесс окисления. При взаимодействии с влажной средой металл приобретает уникальный налёт. Благодаря слою патины металл защищён от коррозионного процесса и различных повреждений. Это свойство меди часто используется художниками и скульпторами. Искусственно подвергая металл воздействию влаги, получают необычную окраску изделия. Примером может служить статуя Свободы в США. С годами на ней стала образовываться патина, и монумент приобрёл зелёный оттенок. Теперь американцы называют свой символ «Зелёная леди».
5. Отличается высокой энергоэффективностью. Хорошая теплопроводность металла позволяет значительно экономить энергию. Если система отопления снабжена медными трубами с изоляцией, потери тепла снижаются во много раз. И наоборот, в охладительных системах благодаря металлу поддерживается заданная температура.
6. Это незаменимый микроэлемент, участвующий во многих процессах работы организма человека: кроветворении, метаболизме сахара и холестерина, способствует усвоению железа, улучшает работу сердечно-сосудистой системы и головного мозга.

Этим металлом богаты многие продукты. Суточная доза, необходимая для нормального функционирования организма, составляет от 1,5 до 3 мг в сутки. Нужно иметь в виду, что недостаточное количество пагубно влияет на организм человека.

СВОЙСТВА

Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Тонкие плёнки меди на просвет имеют зеленовато-голубой цвет.

Наряду с осмием, цезием и золотом, медь — один из четырёх металлов, имеющих явную цветовую окраску, отличную от серой или серебристой у прочих металлов. Этот цветовой оттенок объясняется наличием электронных переходов между заполненной третьей и полупустой четвёртой атомными орбиталями: энергетическая разница между ними соответствует длине волны оранжевого света. Тот же механизм отвечает за характерный цвет золота.

Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности среди металлов после серебра). Удельная электропроводность при 20 °C: 55,5-58 МСм/м. Медь имеет относительно большой температурный коэффициент сопротивления: 0,4 %/°С и в широком диапазоне температур слабо зависит от температуры. Медь является диамагнетиком.

Существует ряд сплавов меди: латуни — с цинком, бронзы — с оловом и другими элементами, мельхиор — с никелем и другие.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Среднее содержание меди в земной коре (кларк) — (4,7-5,5)·10−3% (по массе). В морской и речной воде содержание меди гораздо меньше: 3·10−7% и 10−7% (по массе) соответственно. Большая часть медной руды добывается открытым способом. Содержание меди в руде составляет от 0,3 до 1,0 %. Мировые запасы в 2000 году составляли, по оценке экспертов, 954 млн т, из них 687 млн т — подтверждённые запасы, на долю России приходилось 3,2 % общих и 3,1 % подтверждённых мировых запасов. Таким образом, при нынешних темпах потребления запасов меди хватит примерно на 60 лет. Медь получают из медных руд и минералов. Основные методы получения меди — пирометаллургия, гидрометаллургия и электролиз. Пирометаллургический метод заключается в получении меди из сульфидных руд, например, халькопирита CuFeS2. Гидрометаллургический метод заключается в растворении минералов меди в разбавленной серной кислоте или в растворе аммиака; из полученных растворов медь вытесняют металлическим железом.

ПРИМЕНЕНИЕ

Из-за низкого удельного сопротивления, медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже. Медные провода, в свою очередь, также используются в обмотках энергосберегающих электроприводов и силовых трансформаторов. Другое полезное качество меди — высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления. В разнообразных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми широко распространёнными из которых являются упоминавшиеся выше бронза и латунь. Оба сплава являются общими названиями для целого семейства материалов, в которые помимо олова и цинка могут входить никель, висмут и другие металлы. В ювелирном деле часто используются сплавы меди с золотом для увеличения прочности изделий к деформациям и истиранию, так как чистое золото очень мягкий металл и нестойко к этим механическим воздействиям. Прогнозируемым новым массовым применением меди обещает стать её применение в качестве бактерицидных поверхностей в лечебных учреждениях для снижения внутрибольничного бактериопереноса: дверей, ручек, водозапорной арматуры, перил, поручней кроватей, столешниц — всех поверхностей, к которым прикасается рука человека.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Преимущества меди

• Высокие антикоррозийные свойства;
• Эстетически привлекательный внешний вид;
• Высокая теплопроводимость;
• Хорошие показатели гибкости и пластичности с сохранением прочности;
• Сопротивляемость низкого уровня.

Недостатки

Высокая цена. Основным(условным) недостатком меди можно считать достаточно высокую стоимость материала.