بررسی کامل عنصر مس

نام مس Copperاز واژه يوناني Chalkos و کلمه لاتين Cyprium گرفته شده است. زيرا بخش اعظم آن در Cyprus استخراج شده است .
اين اصطلاح به صورت Cuprum ساده شده و به واژه انگليسي Copper تغيير نموده است. مس بيست و چهارمين عنصر فراوان در پوسته زمين است و فراواني مس در پوسته زمين 01/0 % مي باشد.
مس فلزي است به رنگ نارنجی يا قهوه‌اي مايل به قرمز با نماد( Cu)سمبل آن در كيمياگري قديم علامت" +" بوده است)، عدد اتمي 29، وزن اتمي 54/63، وزن مخصوص آن در 20 درجه سانتي گراد برابر 96/8 گرم بر سانتي متر مكعب، سختي 3 در مقياس موس، جلاي فلزي، هدايت الكتريكي و حرارتي بالا، داراي خاصيت شكل پذيري خوب، قابليت انعطاف (چكش خواري)، مقاوم در برابر خوردگي، ديا مغناطيس، نقطه جوش 2567 درجه سانتيگراد و نقطه ذوب 6/1084 درجه سانتي گراد. مس در گروه 11(IA) جدول تناوبي به عنوان فلزضعيف Transition Metals بوده و در دوره 4 قرار دارد.
مس يكي از فلزات اصلي و غير آهني است كه با حرارت دادن در مجاورت هوا اكسيد مي‌شود و بيشترين كاربرد را بعد از آلومينيوم در گروه فلزات غير آهني داراست. خواص عالي نظير هدايت الكتريكي و حرارتي بالا، قابليت ماشين كاري و شكل پذيري خوب و ... مس را به يك فلز اساسي در صنعت امروزي جهان مبدل كرده است. از اوايل قرن هجدهم، همزمان با صنعتي شدن جهان و رشد تكنولوژي و صنعت مخصوصاً كشف الكتريسته و استفاده گسترده از انرژي الكتريكي، اهميت مس در جهان افزايش يافت.
مس يكي از قديمي‌ترين ، مفيدترين و پر مصرف‌ترين عناصر فلزي است كه توسط بشر كشف گرديده و حتي گفته مي‌شود كه نخستين فلز اكتشاف شده توسط بشر بوده است چرا كه در طبيعت به شكل خالص يافت مي‌شود و به آساني نيز شكل‌پذير است. رنگ اين فلز پرتغالي مايل به سرخ است كه جاذبه خاصي بدان مي‌دهد و به همين لحاظ از ديرباز مورد تقاضا بوده است. بيش از 90 % از مس دنيا در اروپاي غربي ( 40 % ) ، امريکاي شمالي ( 38 % ) و ژاپن ( 15 % ) گزارش داده شده است .
کاربرد مس: مس فلزي است كه كاربردهاي بسيار متنوعي دارد.
ويژگيهاي اين فلز كه عبارتست از: قابليت خارق العادة هدايت جريان برق و گرما، قابليت چكش كاري، مقاومت در برابر خوردگي، قابليت ماشين كاري، استحكام كششي، خاصيت آلياژي و و قابليت چشمگير شكل پذيري، مس را فلزي مطلوب جلوه مي‌دهد و بعنوان يك كالاي واسطه‌اي در بسياري از بخشها، كاربردهاي متنوعي پيدا كند و در بعضي از حيطه‌ها نيز بعنوان يك كالاي نهائي مورد استفاده قرار گيرد خاصه در هنر كه بدليل رنگ جذاب سرخ آن موارد استفاده دارد. مهم ترين مورد مصرف مس در صنايع برق و الكترونيك (حدود 46 درصد) مي‌باشد. از مس و آلياژ هاي آن در صنايع مكانيكي، متالورژي، فلز كاري، شيميايي و … استفاده مي‌شود.
مس در صنايع دارويي، كانه آرايي، رنگ سازي، و صنعت پوست و چرم نيز به كار مي‌رود. كاربرد مس در صنعت كاغذ سازي نيز قابل توجه است.
همچنين از مس در كشاورزي، حمل و نقل (هواپيما و كاميون و …)، صنايع نظامي (پوكه فشنگ، گلوله توپ و …)، صنايع كشتي سازي، مصارف ساختماني مانند انواع لوله‌هاي مسي در لوله‌كشي، انواع دستگيره‌هاي در و ساير اثاثيه ثابت خانه‌ها ، انواع مجسمه‌ها ( مانند مجسمه Liberty كه حاوي 179000 پوند مس است )، مصارف الکتريکي شامل انواع دستگاه‌هاي تقويت كننده الكتريكي و كليد انتقال برق الكتريكي ( بعنوان سيم گرد يا ميله، بصورت عايق دار، يا لخت، در توليد جريان، انتقال جريان و رسانايي )، الكترومغناطيس و در انواع موتورها، ژنراتورها، ترانسفرماتورها و ساير دستگاههاي الكتريكي، موتورهاي الكترومغناطيس و ماشين بخار وات، لوله‌هاي خلاء، لوله‌هاي اشعه كاتدي، در اجاق(گرم‌خانه) ميكروويو، هدايت موج براي اشعه ميكرو ويو به عنوان يك سطح بيواستاتيك در بيمارستانها، بعنوان ماده مركب به صورت محلول در شيمي، سولفات مس به عنوان يك ماده سمي و يا خالص كننده آب و … نيز استفاده مي‌شود.
تقريباً نيمي از مصرف مس دنيا به اهداف الكتريكي اختصاص مي يابد. بدليل رسانايي دمايي بالا، مس در لوله و مجراها، بويژه جهت گرم كردن، سرد كردن و انتقال حرارت بسيار مناسب است. همان گونه كه مس با رسانايي بالا در كاربردهاي الكتروتكنيكي و الكترونيك مورد احتياج است، كيفيت هاي مس ويژه جهت ساير كاربردها انتخاب مي شوند. تقريبا 30 درصد توليد مس جهان در آلياژ سازي بكار برده مي شود. آلياژهاي مس عموماً سرد كار مي باشند و تنها 10 درصد از آنها ريخته گري مي شوند. بعلت مقاومت بالاي مس در مقابل خوردگي، از اين فلز به وفور در صنايع غذايي و شيميايي استفاده مي شود.
در مهندسي مكانيك، با توليد كننده هاي ابزارهاي دقيق، در ساخت خودرو و كشتي سازي، كاربرد فراوان دارد. گرايش به سمت كاربرد مس در ساختمان سازي بعنوان ماده نصب، ديوار سازي و سقف سازي رو به فزوني است. در مهندسي هيدروليك، مس در گرفتن روزنه هاي سدها، دريچه سد (مسيل) و پل ها كاربرد دارد. بعد از طلا، مس تنها عنصر فلزي است كه داراي رنگي غير از خاكستري مي باشد. اين عنصر قدمتي به طول تاريخ بشر دارد.
مس همواره يكي از مهمترين مواد بوده و امروزه يكي از پركارترين فلزات غيرآهني سنگين مي باشد. مس خالص بدليل ويژگيهاي فيزيكي و شيميايي و بخصوص رسانايي الكتريكي (که تنها نقره از آهن رساناتر است)، چكش خواري بالا و در نتيجه قابليت بالاي كار بر روي آن و مقاومت در برابر خوردگي (رفتار شيميايي كه آنرا به فلز نيمه نجيب تبديل مي كند) كاربرد وسيعي دارد.
آلياژهاي متداول مس، بخصوص برنج، برنز، مس- نيکل و مس- نيکل- نقره از اهميت كاربردي بالايي برخوردارند. كانه هاي تركيبات مس با رنگهاي روشن بخصوص قرمز، سبز و آبي مشخص مي شوند. مس موجود در خاك عنصر ردياب ضروري جهت بسياري از مخلوقات منجمله انسان است. اين فلز به عنوان يكي از مهمترين و مفيدترين فلزات است و مي‌تواند تشكيل آلياژ دهد. - مس با قلع مخلوط مي‌شود و تشكيل bell Metal و با نسبت كوچكتري تشكيل برنز را مي‌دهد. - مس با روي مخلوط شده و تشكيل آلياژ برنج، Pinchbeck و آلياژهاي ديگر را مي‌دهد. اين فلز مي‌تواند به علت قابليت انعطاف پذيري به صورت ورقه‌اي، سيم و لوله‌اي درآيد. مس به شكل تصفيه شده نيز توسط توليد كنندگان شمش‌هاي مس، ريخته‌گريها، واحدهاي مفتول سازي، واحدهاي توليد كننده فرآورده‌هاي برنجي و ساير بخشها، مورد مصرف قرار مي‌گيرد و تبديل به فرآورده‌هائي نظير سيم بدون پوشش، كابل و سيم پوشش‌دار، نوار و تسمه، لوله، ميله، محصولات ريخته‌گيري و... مي‌شود. استفاده از اين فرآوردها در صنايع مختلف اصطلاحاً مصرف نهايي مس و يا "End -Uses " ناميده مي‌شود و اين صنايع به ترتيب اهميت عبارتند از: صنايع برق و الكترونيك، صنايع ساختماني، صنايع كالاهاي مصرفي، صنايع توليد ماشين الات صنعتي، صنعت حمل و نقل و صنايع نظامي. مهمترين مورد استفاده نهايي از مس در صنايع برق و الكترونيك صورت مي‌گيرد. حدود 46 درصد مصرف مس جهان مربوط به اين بخش است. از جمله خواص مس كه بكارگيري اين فلز را در صنايع مذكور به امري مهم مبدل مي‌سازد، همانا خاصيت خارق‌العاده هدايت جريان برق است. مس در تراسفورماتورها، كليدها و پريزها، كابل سازي و.... مورد استفاده قرار ميگيرد. بعنوان مثال در ايالات متحده آمريكا هر ساله چيزي نزديك به 50 درصد مصرف مس مربوط به صنايع برق و الكترونيك مي‌شود. سهم مصرف مس در اين بخش تقريباً براي اغلب كشورها رقمي در همين حد است ليكن در مورد بعضي از كشورهاي تازه صنعتي شده نظير تايوان و برزيل كه رشد بخش‌هاي مختلف صنعت در آنها ناهمگون است، سهم مصرف مس در صنايع برق و الكترونيك به بيش از 60 درصد نيز بالغ مي‌گردد.
از سوي ديگر در تعدادي از كشورهاي صنعتي قديمي نظير انگلستان، مصرف مس در اين بخش به كمتر از 50 درصد مي‌رسد. اهميت بخش صنايع برق و الكترونيك از اين نظر است كه در طي دهه‌هاي 60 و 70 در اين بخش جايگزيني زيادي بجاي مس صورت گرفت و اخيرا در پاره‌اي از جهات، در كاربرد مس در اين بخش صرفه جوئي هايي صورت گرفته است كه بخش ارتباطات نيز جزو صنايع برق و الكترونيك محسوب مي‌شود و مس در اين بخش نيز كاربرد فراواني دارد بطوريكه مس را فلز ارتباطات نيز ناميده‌اند.
از مس در تمامي وسايل ارتباطي از جمله: تلفن، بي‌سيم، تلگراف و... استفاده بعمل مي‌آيد. بخش صنايع ساختماني با در نظر گرفتن سيم كشي مربوط به منازل دومين مصرف كننده عمده مس به شمار مي‌آيد. البته اگر سيم كشي مربوط به منازل را جزو اين بخش محسوب نداريم در اين صورت اهميت صنايع ساختماني با اهميت بخش مهندسي، تقريباً يكسان خواهد بود. كاربرد مس در صنايع ساختماني از اين جهت است كه اين فلز از خواصي چون مقاومت در مقابل خوردگي، ظاهر براق، رنگ قرمز، دوام زياد و... برخوردار است و لذا در شيرواني‌ها، روكش ساختمانها و ... بكارگيري مس در اين صنايع، در طي سالهاي اخير رشد فراواني داشته است و اين رشد در كشورهاي اروپائي ملموس‌تر مي‌باشد.
بيشترين شكل مصرف مس در بخش صنايع ساختماني، در قالب انواع لوله است: لوله براي آب سرد و گرم، سيستمهاي حرارت مركزي و خطوط انتقال نفت و گاز، همچنين انواع بست هاي لوله‌كشي، نظير بست هاي لوله‌ها، دريچه‌ها، بست هاي گازي و.... از جمله بازار مهم استفاده از مس در بخش فعاليت هاي ساختماني است.
از مس و آلياژهاي آن در بخش صنايع مهندسي نيز استفاده فراوان بعمل مي‌آيد. مس در اين بخش در صنايع مكانيكي، متالوژي، فلزكاري، صنايع شيميايي و... كاربرد دارد. استفاده از مس در صنايع شيميايي در مقياس وسيع صورت مي‌گيرد، چرا كه مس با تمام اسيدهاي معدني و بعضي از اسيدهاي آلي تركيب شده و به صورت نمك در مي‌آيد.
سولفات مس بعنوان كود شيميائي و بعنوان دافع آفات نباتي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در صنايع متالورژي، مس در توليد آلياژها بكار گرفته مي‌شود . مهم‌ترين آلياژ مس، برنج است (تركيب مس و روي)، لكن برنز (تركيب مس و قلع)، فلز توپ ريزي (تركيب مس، قلع، سرب و روي)، كوپرونيكل (تركيب مس و نيكل) و... از جمله ديگر آلياژهاي مهم مس محسوب مي‌شوند.
مس در صنايع دارويي، در صنايع كانه آرائي، در صنعت رنگ سازي، در صنعت پوست و چرم بكار گرفته مي‌شود. مس در توليد مسكوكات نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرد. از زمان امپراطوري رم به بعد، سكه از مس و آلياژهاي مختلف ساخته مي‌شده است. امروزه بهترين آلياژي كه براي ضريب سكه وجود دارد،كوپرونيكل (Cupronickel ) يعني تركيب مس و نيكل به نسبت 3 به 1 است.
به طور كلي بيش از 65 درصد مس به صورت غير آلياژي حدود 30 درصد در مصنوعات برنجي و تنها حدود 2 درصد در مصنوعات برنزي بكار مي‌رود. از طرف ديگر در حدود50 درصد مس كاتد و شمش آلياژي در كارخانجات مفتول سازي به مصرف مي‌رسد. مفتول مسي يا آلياژ مس خود در موتورهاي الكتريكي و ژنراتورها، سيم كشي منازل و خطوط انتقال نيرو و همچنين در انواع سيم كشي‌ها نظير ماشين آلات، هواپيما و كشتي‌ها و وسايل برقي به كار مي‌رود.
مس در ميله و اتصالات اتوبوس، هادي الكتريكي، كابل‌ها و لوله‌هاي كواكسيال، لوله‌هاي ميكروويو، سويچ‌ها، اتصالات، مدارهاي چاپي، پايه‌هاي ترانزيستور و ركتي فايرها به مصرف مي‌رسد. در انتقال نيرو بخصوص در خطوط زير زميني و سيم‌هاي با ضخامت كم نسبت به آلومينيوم برتري دارد.
عليرغم جايگزيني فيبرهاي نوري و آلومينيوم در مخابرات هنوز 60 درصد از سيم‌هاي استفاده شده در مخابرات كماكان از مس تأمين مي‌شود.
مس و آلياژهاي مسي در تجهيزات صنعتي كه در ارتباط با محلول‌هاي اسيدي غير اكسيد كننده مانند اسيداستيك، هيدروكلريك و فسفريك و همچنين نمك‌هاي خنثي به مقدار زياد به كار مي‌رود. مس و آلياژهاي آن به دليل مقاومت نسبت به زنگ زدگي در بسياري از صنايع ساختماني، هواپيمايي، صنايع دريائي از جمله مخازن ضد زنگ، لوله كشي در آب شور دريا، قطعات و ملخ هواپيما، خطوط آب و بخار در ساختمانها، روكش پشت بام، ناودان‌ها، آب روها، روكش بدنه كشتي‌ها، دكل‌هاي نفت و شيرين كننده‌هاي آب شور مصرف مي‌شود. مس به طور گسترده در توليد قطعات وماشين آلات صنعتي غير الكتريكي، لوازم خانگي، تجهيزات تهويه هوا و ماشين آلات كشاورزي به مصرف مي‌رسد. همچنين مس در صنايع حمل و نقل از قبيل رادياتور، لنت و لوله ترمز، ياتاقان، بوكش، كاربراتور، خطوط روغن، لكوموتيو ديزلي، ترن برقي، تراموا و دستگاههاي مخصوص سوئيچ كردن و فرستادن علائم مي‌باشد.
در صنايع نظامي در تهيه فشنگ تفنگ هاي كوچك، خشاب‌ها، خازن‌ها و فيوزها و همچنين تجهيزات و ماشين آلات ارتباطي، اجزاء الكتريكي و قطعات كامپبوتر كاربرد دارد. بعلاوه در سلاح‌هاي تاكتيكي و استراتژيك مانند زيردريائي‌هاي اتمي، در موشك‌ها، هواپيماهاي نظامي، كنترل‌هاي الكتريكي در هواپيما و كابل موشك استفاده مي‌گردد. مس همچنين در صنايع شيميايي از جمله در مواد رنگي معدني در كشاورزي جهت حفاظت از جنگل‌ها و در پزشكي به كار مي‌رود. در توليد ساعت‌، ميكروسكپ‌، پروژكتور و بسياري ديگر از اين نوع كالاها مس به كار مي‌رود. مس در توليد وسايل ايمني موارد استفاده گوناگوني دارد از جمله در وسايل مربوط به اطفاء حريق و ديگر وسايل آتش نشاني، كاربرد مس در صنعت كاغذ سازي نيز قابل توجه مي‌باشد. در اين مورد بكارگيري مس در توليد دستمال هاي كاغذي امري مهم است زيرا كه وجود مس ايجاد حالت آنتي بيوتيك نموده و به نوعي گندزدايي مي‌كند. مس در صنعت حمل و نقل نيز كاربرد مهمي دارد. مس در تمام وسائل نقليه، اعم از راه‌آهن، هواپيما، كاميون، اتومبيل سواري، اتوبوس و... و نيز وسايل مربوط به حمل و نقل فضايي، مورد استفاده دارد. معهذا مهم‌ترين كاربرد اين فلز در اين بخش در سايت رادياتورخودرو مي‌باشد.
هر چند بدليل جايگزيني مستقيم كالاهاي جانشيني، صرفه جوئي در ميزان فلز بكار رفته و كاهش اندازه اتومبيل، استفاده از مس در ساخت رادياتور با قدري تهديد روبرو شده ليكن توليد نوارهاي بسيار باريك مسي و بكارگيري آنها در ساخت رادياتور اتومبيل موجب گشته تا جايگزيني ديگر مواد نيز براحتي صورت نگيرد. چنين تحول مثبتي مؤيد آن است كه مس در صنعت خودروسازي كماكان سهمي در خور توجه بعهده خواهد داشت ليكن اين امر توأم با مقداري صرفه جوئي در ميزان مصرف اين فلز خواهد بود. بكارگيري از مس در بخش كشاورزي نيز رايج است. در اين بخش از اين فلز بعنوان ضد انگل چهارپايان استفاده مي‌شود.
همچنين كمبود مس موجب كمي شير در چهارپايان شده و در ميزان آب بافتهاي سلولي نيز ذي نقش است. از آن جائي كه كمبود اين فلز موجب كم‌خوني مي‌گردد، در پزشكي نيز كاربرد دارد. همچنين مورد ديگر استفاده از مس، در صنايع نظامي مي‌باشد. بيشترين مصرف كننده محصولات مسي ساخته شده در ده سال گذشته چه از نظر حجم مصرف يا درصد وزني، صنايع ساختمان سازي بوده است. مصرف در اين رشته در انتهاي سال 1980 به طور متوسط 3 درصد افزايش داشته است. افزايش مصرف تقريبا برابر يك ميليون تن معادل 58 درصد افزايش توليد مس طي دهه اخير بوده است. توجيه اين افزايش مصرف طبق آمارهاي ارائه شده بيشتر به دليل مصرف مس در صنايع ساختمان سازي به ويژه ساختمان هاي مسكوني بوده است.
بزرگترين مصرف كننده نهايي مس بخش صنايع برقي مي‌باشد. در اروپا و آمريكا بخاطر افزايش ظرفيت توليد برق سرمايه گذاري كلاني انجام شده است كه سهم افزايش مصرف مس اين بخش حدود 46 درصد تا پايان 1970 بوده است. اما افزايش مصرف در پايان سال 1980 به ميزان قابل ملاحظه‌اي كم گرديد. زيرا تقاضاي بازار براي كابلهاي انتقال نيرو تقريبا راكد و براي بخش مخابرات و ارتباط نيز بدليل كاربرد تكنولوژي مدرن استفاده از كابل نوري كاهش چشمگيري داشته است كه در نتيجه اين تغييرات سهم مصرف مس به 40 درصد در پايان سال 1980 كاهش يافته است. مصرف مس نيز در بخش نقل و انتقال به دليل جايگزيني موارد ديگر دچار كاهش بوده است زيرا سهمي از بازار مصرف براي ساخت راديوتورها در طي سالهاي 1970 و 1980 نصب آلومينيوم گرديده استف اما اين كاهش دربخش مذكور، تقريبا معادل افزايش مصرفي مي‌باشد كه در سيستم مدارهاي جديد سيم كشي برقي خودروسازي اتفاق افتاده است. در نتيجه مصرف در اين بخش از صنايع طي سال 1980 حدود 5/1 درصد افزايش داشته است.
رشد مصرف در صنايع مهندسي كه شامل انواع محصولات نظير توليد پيچ و مهره، بست‌هاي ابزار ماشين ها و... مي‌باشد، يكنواخت بوده است. مصرف در پاره‌اي موارد به دليل كاهش در ابعاد تجهيزات محدود گرديده است. در سالهاي اخير بيشتر رشد مصرف در صنايع تهويه و لوله‌هاي مبرد يخچال‌ها، سردخانه‌ها و فريزها اتفاق افتاده است كه رشد به ويژه در بازارهاي كشورهاي آسيايي بيشتر از ساير كشورها بوده است. مشخصات كمي و كيفي مس در صنايع مصرف كننده بر حسب چگونگي تصفيه عبارتند از:
الف- مس تصفيه شده به روش آتشي Fire Refined Copper اين مس به روش آتشي از مس خام در فرآيند پيرومتالورژيك توليد مي‌شود.
اين روش براي تصفيه مس بليستر كه داراي ناخالصي‌هاي سولفور و اكسيژن است به كار مي‌رود. محصولات مس اين روش عمدتاً براي تهيه و توليد آلياژهاي مس مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
ب- مس الكتروليتيك Electrolytic Copper مس الكتروليتيك از قرار دادن مس تصفيه نشده (آند) در يك محلول اسيد سولفوريك و سولفات مس و انتقال مس از آند به ورق‌هاي مس خالص (كاتد) به كمك انرژي الكتريكي تهيه مي‌شود در اين روش فلزات گرانبها در ته سلول الكتروليتيك رسوب مي‌كند.
ج- مس الكترووان Electrowon Copper مس كاتد بطور مستقيم از محلول اسيد حاوي مس حاوي از محلول ليچينگ اوليه و افزايش غلظت مس در محلول به روش استخراج با حلال به دست مي‌آيد. د- مس تصفيه شده به روش شيميايي Chimically Refined Copper مس حاصل در اين روش به عنوان مس بازيابي شده از مايع آبي به جاي روش الكتروليتيك شناخته شده است و از نظر تجارتي مهم نيستند. اطلاعات کلی پیرامون فلز مس مس عنصری جامد ، غیر قابل احتراق و به صورت خالص در طبیعت وجود دارد .
مس معمولاً در کانی هایی مانند آزوریت ، مالکالیت ، بورنیت و کالکوپریت وجود دارد. مس عنصی سودمند و مفید از لحاظ تجاری محسوب می شود . ترکیبات مس به رنگ سبز – آبی است . اولین عنصر شناخته شده است و دارای دو ایزوتوپ است. عنصر مس از 11000 سال پیش وجود داشته است. کشور قبرس کشوری است که نام مس از آن گرفته شده است. روشهای استحصال و فرآوری مس نسبتاً آسان است و در حدود 7000 سال پیش مردم به روشهای استخراج مس پی بردند و مس را اکتشاف می کردند.
مس خالص به رنگ مایل به قرمز است و دارای جلای فلزی است. این عنصر چکش خوار با قابلیت مفتول شدن، رسانای خوب جریان الکتریسته و برق است . دومین عنصر رسانا بعد از نقره می باشد که از نقره به علت گرانی در سیمها استفاده نمی کنند. نهشته ها و معادن مهم مس در کشورهای آمریکا، شیلی، زامبیا، زئیر، پرو و کانادا وجود دارد. ترکیبات مهم مس شامل سولفیدها، اکسیدها و کربناتها است. مس از روشهای ذوب کردن و لیچینگ و الکترولیز تولید می شود مس در صنایع زیادی کاربرد دارد.
مس در صنایع ساخت آلیاژهای آهن برنز و برنج نقش مهمی دارد. تمام سکه های ساخته شده در کشور آمریکا از آلیاژهای مس هستند و فلز اسلحه های جنگی نیز مسی است. مس کاربرد زیادی در سموم کشاورزی وهای جلبک دار کاربرد دارد. ترکیبات مس مثل محصول فهلینگ کاربردهای وسیعی در تستهای آنالیزهای شیمیایی برای شکر دارد. مس با خلوص خیلی بالا در امر تجارت مورد استفاده قرار می گیرد.
به علت اینکه این عنصر در برابر هوا و رطوبت و آب مقاوم است از این عنصر در تهیه سکه ها استفاده می شود . برنز اولین آلیاژ مس است که اختراع شد که این ترکیب مخلوطی از مس و 25 درصد قلع است. در قدیم مردم از برنز برای ابزار و آلات جنگی و صندوقهای فلزی و گیاهان آرایشی استفاده می شود. برنج ترکیبی از مس و بین 5 تا 45 درصد روی است که از این آلیاژ از 2500 سال پیش استفاده می شده است. اولین بار ورمی ها از برنج برای ساخت سکه و ظروف مسی مثل و کتری استفاده می کردند. امروزه از برنج برای ابزار و الات موسیقی ، ساخت پیچ و دیگر تجهیزات مقاوم در برابر پوسیدگی استفاده می شود.
ساختا بلوري عنصر مس اثرات مس بر روی سلامتی مس يکي از عناصر رايج در طبيعت است که بر اثر پديده هاي طبيعي در محيط زيست به مقدار فراوان يافت ميشود. انسان از مس بسيار استفاده ميکند. به عنوان مثال، از مس در صنعت و کشارزي استفاده ميشود. توليد مس طي دهه هاي اخير صورت گرفته و کيفيت مس در حال حاضر در مقايسه با گذشته بهبود يافته است .
مس در انواع مختلف غذاها، آب آشاميدني و هوا وجود دارد. به همين دليل روزانه ما مقدار قابل توجهي مس از طريق خوردن، آشاميدن و نفس کشيدن دريافت ميکنيم. جذب مس براي بدن انسان حياتي است. زيرا مس جز عناصر کميابي که بدن انسان به آن نياز دارد. اگرچه بدن انسان ميتواند مقدار زياد مس را تحمل کند، اما مقدار زياد آن براي سلامت انسان ضرر دارد . بسياري از ترکيبات مس در رسوبات يا ذرات خاک ته نشين شده يا به اين ذرات ميچسبند. ترکيبات قابل حل مس ممکن است براي سلامت انسان مضر باشند. معمولاً پس از فعاليتهاي کشاورزي ترکيبات محلول در آب مس، در محيط آزاد می شوند .
مقدار مس موجو در هوا بسيار کم است، بنابراين تنفس مس خيلي ناچيز است. اما افرادي که در نزديکي مناطقي که به ذوب و فرآوري مس ميپردازند، زندگي ميکنند، ممکن است مقدار بيشتري مس در مقايسه با افراد عادي دريافت و استنشاق نمايند . در لوله کشي برخي از منازل از لوله هاي مسي استفاده ميشود. افرادي که در چنين خانه هايي زندگي ميکنند، نيز مقدار مس بيشتري در مقايسه با افراد عادي مصرف ميکنند. زيرا ممکن لوله ها با گذشت زمان پوسيده شوند و مقداري از مس وارد آب آشاميدني شود. معمولا ما انسانها در معرض مس قرار داریم. در محیط کار، انتشارمس منجر به ایجاد عوارض آنفولانزا مانندی می شود که به نام تب فلز شناخته می شود. این عوارض بعد از دو روز ار بین می رود و در اثرحساسیت بیش از اندازه ایجاد می شود . قرار گرفتن طولانی مدت در معرض مس، باعث آبریزش بینی، دهان و چشم، سردرد، دل درد، سرگیجه و اسهال و استفراغ می شود. جذب مقدار زیادی مس باعث آسیب کبد و کلیه و حتی مرگ می شود. اما سرطان زایی مس هنوز اثبات نشده است .
در بسیاری از مقالات علمی، رابطه میان قرار گرفتن در معرض غلظت بالای مس برای مدت طولانی و کاهش هوش در نوجوانان مشخص شده است. ارتباط آن با ایحاد سرطان در انسان مورد بررسی است . قرار گرفتن در معرض دود و غبارمس هم موجب تب بخارفلزمی شود و که این بیماری در غشای مخاطی بینی را تغییر داده و تضعیف می کند. در بیماری ویلسون، سمیت مس باعث سیروز هپاتیتی، آسیب مغز، بیماریهای کلیوی و رسوبگذاری مس در قرنیه می شود. اثرات زیست محیطی مس تولید جهانی مس هنوز هم بالاست. این بدان معناست که میزان مس موجود در محیط زیست روبه روز کمتر می شود.
به علت انتشار آبهای آلوده به مس، درکناره رودخانه ها گل و لای آلوده به مس نهشته می شود. مس، در اثر احتراق سوختهای فسیلی وارد هوا می شود. این مس، قبل از این که به واسطه بارش باران ته نشست کند ، مدتی طولانی در هوا باقی می ماند. بنابراین میزان آن در خاک کاهش می یابد. در نتیجه بعد از ته نشست مس موجود در هوا، خاک حاوی مقدار زیادی مس خواهد بود. مس هم از طریق منابع طبیعی و هم در اثرفعالیتهای بشری، در محیط پراکنده می شود. از جمله منابع طبیعی آن، گرد و غبار حاصل از باد، گیاهان فاسد شده، آتش سوزی جنگلها و قطرات دریا می باشد. تنها تعداد اندکی از فعالیتهای بشری که باعث انتشار مس می شوند، نامگذاری شده اند. عوامل دیگر انتشار مس، فالیتهای معدنی، تولید فلز، تولید چوب و تولید کودهای فسفاته است.
چون مس هم به صورت طبیعی و هم در اثر فعالیتهای بشری در محیط انتشار می یابد، در طبیعت بسیار پراکنده است. مس عموما در نزدیکی معدنها ،مکانهای صنعتی و محل دفع زباله ها یافت می شود. هنگامی که مس در خاک نباشد، به مواد آلی و کانیها متصل می شود. در نتیجه بعد از انتشار خیلی از محل دور نمی شود و به سختی وارد آب زیرزمینی می شود. در آب سطحی، مس می تواند به صورت معلق روی ذرات گل و لای یا به صورت یون آزاد، مسافتی طولانی را طی کند. مس در محیط زیست تجزیه نمی شود و به همین علت وقتی در خاک باشد ،در گیاهان و جانوران تجمع می یابد. در خاکهای غنی از مس تعداد محدودی از گیاهان شانس بقا دارند.
به همین علت است که در نزدیکی کارخانجات مس، پوشش گیاهی زیادی وجود ندارد. به خاطر اثرات مس بر گیاهان، بسته به اسیدیته خاک و میزان مواد آلی، این عنصر تهدیدی جدی برای مزارع محسوب می شود. با وجود این هنوز هم کودهای مس دار مورد استفاده قرار می گیرد. مس می تواند فعالیت های خاک را مختل کند زیرا روی فعالیت میکروارگانیسمها و کرمهای خاکی اثرات منفی دارد. به خاطر وجود مس، تجزیه مواد آلی به شدت کند می شود. هنگامی که مزارع با مس آلوده شوند، جانوران غلظت بالاتری از مس را جذب می کنند که به سلامت آنها آسیب می رساند. معمولا گوسفندها از سمیت مس، بیشترین صدمه را می بینند زیرا در گوسفندها، اثرات مس در غلظت های بسیار پایین هم نمود می یابد.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر مس
عدد اتمی: 29
جرم اتمی:63.546
نقطه ذوب : C°1084
نقطه جوش : C°2567
شعاع اتمی : Å 1.57
ظرفیت: 2و1
رنگ: سبز – آبی
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 11
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 7.726
شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 94s
شعاع یونی : Å 0.73
الکترونگاتیوی:1.9
حالت اکسیداسیون:2و1
دانسیته: 8.96
گرمای فروپاشی : Kj/mol 13.05
گرمای تبخیر : Kj/mol 300.3
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000168
گرمای ویژه: J/g Ko 0.38
دوره تناوبی:4
درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 1
ایزوتوپ : ایزوتوپ نیمه عمر Cu-61 3.4 ساعت Cu-62 9.7 دقیقه Cu-63 پایدار Cu-64 12.7 ساعت Cu-65 پایدار Cu-67 2.6 روز
اشکال دیگر:
هیدرید مس CuH دی اکسید مس Cu2O و اکسید مس CuO دی کلرید مس CuCl2 و کلرید مس CuCl
منابع : سنگ مس ، کانی کولین ، کانی کالکوسیت و کانی پریت
کاربرد : اغلب در رساناهای الکتریکی استفاده می شود و در آلیاژ کاری ، جواهر سازی ، مجسمه های برنزی و تهیه سکه نیز استفاده می شود . همچنین در ساخت رشته سیم الکتریکی و لوله کشی ساختمان نیز بکار می رود. روش شناسایی : ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry ES:Emission Spectrography COL: Colorimetry AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry POL:Polarography

بررسی کامل عنصر مس

مطالب مشابه :

مس ( Copper )

مشخصات چند فلز غیرآهنی مس - آلومنیوم - روی - قلع پودمان کاربا فلز کاروفناوری هشتم

پانل سه بعدي

مقاله در مورد بلبرينگ و ساچمه هاي آن

بررسی کامل عنصر مس