Réz és szerepe
3.Fizicheskie és kémiai tulajdonságok.
1.Nahozhdenie jellegű
A tengervíz tartalmaz körülbelül 1 · 10-8% rezet.
Rézlelőhelyek, ásványi osztály natív elemek, Cu. Szennyeződések Fe, Ag, Au. Réz-vörös kristályok, dendritek et al. Allocation, szilárd tömeg. Keménysége 2,5-3; sűrűsége 8,4-8,9 g / cm3. Hidrotermikus és szupergél eredetű. Tartalmazza a rézérc.
Továbbá, a matt vetjük alá konvertáló - keresztül az olvadt matt átöblítjük sűrített levegő oxigénnel dúsított. A matt adunk szilikagélen fluxus (homok SiO2). A folyamat során a konvertáló matt tartalmazza nem kívánt szennyezés FeS vas-szulfid belép a salak és a felszabaduló kén-dioxid SO2:
2FeS + 3O2 + 2SiO2 = 2FeSiO3 + 2SO2
Ezzel egyidejűleg a réz-szulfid (I) Cu2S oxidált:
2Cu2S + 3O2 + 2SO2 = 2Cu2O
Ebben a fázisban kialakított további Cu2O reagál Cu2S:
2Cu2O + Cu2S = 6Cu + SO2
Az utolsó szakaszban van kitéve elektrokémiai finomítási réz kénsavas oldatban, a hólyagos réz szolgál anód, és a tisztított réz szabadul a katódon. Amikor ez a tisztítási szennyeződések kevésbé aktív fémek jelen a hólyagos réz kicsapódni például iszap, és a szennyező fémek aktívabbak az elektrolitban. A tisztaságot a finomított (katód) eléri 99,9% vagy több réz.
3.Fizicheskie és kémiai tulajdonságok
A kristályrács a felületen középpontos köbös fém réz, a rácsparaméter a = 0,36150 nm. Sűrűség 8,92 g / cm3, olvadási hőmérséklete 1083,4 ° C, forráspontja 2567 ° C-on Réz az összes többi fém az egyik legmagasabb hővezető, és egy nagyon alacsony elektromos ellenállás (20 ° C-on egy ellenállása 1,68 · 10-3 ohm · m).
Egy száraz atmoszférában, a réz gyakorlatilag változatlan. A nedves levegő, a felületén réz jelenlétében szén-dioxid képződik, zöldes fólia összetétele Cu (OH) 2 · CuCO3. Mivel a levegőben mindig nyomokban kén-dioxid és hidrogén-szulfid, az összetétele a felületi film a fém réz általában réz és a kén-vegyületek.
Egy ilyen film, amely idővel fellép a termékek a réz és annak ötvözetei, az úgynevezett patina. Patina megvédi a fémet a további pusztulástól. Létrehozásához művészeti tárgyakat „plaque ókor” őket egy réteg réz, amelyet azután specifikusan patinás.
Amikor levegőn hevítjük, réz homályosság és végül blackens képződése miatt a felületén oxidréteg. Először oxid Cu2O keletkezik, majd - az oxid CuO.
Russet réz-oxid (I) Cu 2O, amikor oldjuk, bróm és hidrogén-jodid formák, illetve a réz-bromid (I) CuBr és réz-jodid (I) Cul. Reagáltattak Cu2O híg kénsav-réz és réz-szulfát:
Cu2O + H2SO4 = Cu + CuSO4 + H2O
Amikor fűtött levegővel vagy oxigénnel oxidáljuk Cu2O CuO, melegítve hidrogénáramban - csökken a szabad fém.
Fekete réz-oxid (II) CuO, mint Cu 2O, C nem reagál a vízzel. Reagáltattak CuO savakkal kialakított rézsó (II):
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
Amikor kondenzált lúgokkal kialakított CuO kuprátok, például:
CuO + 2NaOH = Na2CuO2 + H2O
Cu2O melegítéssel, egy inert atmoszférában vezet diszproporcionálódási reakció:
Ilyen redukálószerek például a hidrogén, a metán, az ammónia, szén-oxid (II) és más CuO csökken mentes réz, így például:
CuO + CO = Cu + CO2
Emellett réz-oxidok Cu2O és CuO, kapunk sötétvörös réz-oxid (III) Cu2O3, miután erős oxidáló tulajdonságokkal.
Réz reagál halogénekkel, így például, fűtés a klór reakcióba lép a rézzel, hogy egy sötétbarna diklorid CuCl2. Vannak is difluoride CuF2 réz és dibromid CuBr2, de nem réz dijodidra. És CuCI 2, CuBr2 és könnyen oldódik vízben, ahol a réz-ionok hidratált és forma kék oldatot.
A reakció a CuCl2 réz fémpor előállított színtelen, vízben oldhatatlan réz-klorid (I) CuCl-lel. Ez a só könnyen oldódik tömény sósavval, a képződött komplex anionok [CuCI 2] -, [CuCl3] 2- és [SuCl4] 3, például a folyamat:
CuCl + HCI = H [CuCl2]
Amikor ötvözés réz kénnel obrazuetcya oldhatatlan szulfid Cu2S. Réz-szulfid (II) CuS kicsapódik, például elhaladó hidrogén-szulfid egy olyan oldaton keresztül rézsó (II)
H2S + CuSO 4 = CuS + H2SO4
C hidrogén, nitrogén, grafit, szilícium, réz nem reagál. Érintkezve hidrogén-réz törékennyé válik (az úgynevezett „hidrogén-betegség” a réz) miatt oldódása hidrogén a fém.
Jelenlétében oxidánsok, különösen az oxigén a réz reakcióba léphetnek sósavval és híg kénsav, a hidrogén azonban nem szabadul fel:
2Cu + 4HCl + O2 = 2CuCl2 + 2H2O.
Salétromsavval különböző koncentrációban réz-reagál meglehetősen aktív, ezáltal egy réz-nitrát (II) és a hozzárendelt különböző nitrogén-oxidokat. Például, egy 30% -os salétromsavval rezet reakciót az alábbiak szerint:
3Cu + 8HNO3 = 3Cu (NO3) 2 + 2NO + 4H2O
Tömény kénsavval réz reakcióba lép az erős fűtés:
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
A gyakorlati jelentősége az a képesség, a réz reagálni oldatok vas- (III), ahol a réz-oldatba megy, és a vas (III) redukáljuk a vas (II):
2FeCl3 + Cu = CuCl2 + 2FeCl2
Ez a folyamat a maratás réz-klorid, vas (III) alkalmazzuk, különösen az, hogy meghatározott helyeken, hogy eltávolítsuk a katódporlasztott réteg réz, műanyagra, ha szükséges.
Réz Cu2 + -ionok könnyen képeznek komplexeket ammóniával, például a készítmény [Cu (NH3)] 2+. Amikor áthalad a ammóniás oldatait rézsók acetilén C2H2-karbid csapadékot (vagy pontosabban, acetilidet) CuC2 réz.
Réz-hidroxid Cu (OH) 2 jellemzi túlsúlya alapvető tulajdonságait. Ez reagál savakkal sót képeznek, és a víz, például:
Cu (OH) 2 + 2HNO3 = Cu (NO 3) 2 + 2H2O
De Cu (OH) 2 reagál tömény lúgos oldatokkal, ahol a kialakulását a megfelelő kuprátok, például:
Cu (OH) 2 + 2NaOH = Na2 [Cu (OH) 4]
Ha egy rézoxid-ammóniás oldatot, amelyet Cu (OH) 2 vagy bázikus réz-szulfát, ammónium-hidroxid, helyezett cellulóz, cellulóz-oldódás észlelik, és a képződött komplex rézoxid-ammóniás-cellulóz-oldat.
Ebből az oldatból gyártható kuprammóniumszál amelyeket gyártásához kötött fehérnemű és a különböző szövetekben.
Továbbá, a réz könnyen oldódik tömény kénsav és salétromsav melegítés:
Minden illékony vegyületek festett réz nem világító lángot egy gázégőt kék vagy zöld színű.
Mivel a réz nagy termikus és elektromos vezetőképesség, alakíthatóság, jó önthetőség, nagy ellenállás a könnyezés és korrózióállóság, hogy széles körben használják az iparban.
Réz úgy vélik, hogy - az első fém, hogy az ember megtanult feldolgozni és használni a saját igényeinek. Megtaláltam a felső folyásánál a Tigris folyón, réz dátumot a tizedik évezredben. Később széles körben használt ötvözetek réz azonosította az anyagi kultúra a bronzkori (végén a 4. - elején az 1. évezred), majd később elkísérte a civilizáció fejlődése minden szakaszában. A réz és gyártásához használt étkészlet, edények, dísztárgyak, különféle művészeti termékek. Különösen nagy volt a bronz része.
Mivel a 20. század réz fő alkalmazási miatt magas elektromos vezetőképesség. Több mint fele a réz előállított használják elektrotechnikai gyártására különböző vezetékek, kábelek, vezetőképes részei az elektromos berendezések. Mivel a magas hővezető réz - nélkülözhetetlen anyag különböző hőcserélők és hűtőberendezésen. Széles körben használják a galvanizáló réz - réz borítás előállítására vékony falú bonyolult alakú tárgyak, gyártására nyomólemez stb
Nagy jelentőségű rézötvözetek - sárgaréz (cink ömlesztett adalék, Zn), bronz (ötvözetek különböző elemek, elsősorban fémek - ón, alumínium, berillium, ólom, kadmium és mások mellett cink, nikkel) és réz-nikkel ötvözetek beleértve nikkel-ezüst és a nikkel-ezüst. Attól függően, hogy milyen típusú (készítmény) ötvözeteket használják különböző műszaki területeken, mint az építőipar, antidiktsionnye, korrózióálló anyagokból, valamint az anyagok, amelyek előre meghatározott elektromos és hővezető képessége az úgynevezett érme ötvözetek (réz, alumínium, és réz-nikkel) használják érmék érme - „réz” és „ezüst”; de a réz a tagja, és a jelenlegi érme, ezüst és arany érme.
A réz a reakciók száma, és az aktivátort része a réz-enzimeket tartalmazó, különösen oxidázok reakciókat katalizálják a biológiai oxidáció. A réz-tartalmú protein plasztocianin részt vesz a folyamat a fotoszintézis. Egy másik réz-tartalmú protein hemocianin, elvégzi a szerepe a hemoglobin bizonyos gerinctelen. Mivel a réz toxikus az állati szervezetre kötődik. Egy jelentős része része a ceruloplazmin termelt fehérje a májban, a keringő véráramba destavlyayuschego réz és a szintézis helyek más réz-tartalmú fehérjéket.
Cöruloplazmin is katalitikus aktivitással rendelkezik, és részt vesz az oxidációs reakciókban. Réz szükséges test különböző funkciók - a légzés, a vér (a vas felszívódását és stimulálja a hemoglobin szintézis) cseréje szénhidrátok és ásványi anyagok.
A réz hiánya a betegség okoz mind a növények és az állatok és az emberek. Étellel személy kap napi 0,5-6 mg réz.
A szervezetben az állat takarmány-és ivóvíz, réz szívódik fel a vékonybélben, és lerakódik a májban. A szarvasmarha máj réz-koncentrációjú 30-50-szor nagyobb, mint a vérben.
A réz felszívódását is valószínű, hogy függ a fehérje metallotionein. Kémiai tulajdonságok, hogy a réz fontos szerepet játszik az anyagcserében, hangsúlyos neki nagyobb mértékben, mint más nyomelemek. Ez azért van, mert a rézionok összehasonlítva más fémionokkal aktívan befolyásolják már a fehérjét, és így stabil (kelát) komplexek. A réz egy rendkívül hatékony katalizátor. Továbbá, a réz könnyen átalakítható az egyik vegyérték állapotból a másikba, mind a donor és az elektron akceptor.
Szinte minden a réz mennyiségének az állat testében áll fehérje. Csak egy réz porfirin - egy fényes vörös pigment turacin, csak az afrikai turákó madár szárnya.
Részvétele a réz anyagcsere-folyamatok a szervezet társul elsősorban a terhelés funkcionális réztartalmú enzimeket. A réztartalmú enzimek játszanak szabályozó szerepet redox folyamatokat és a szöveti légzést (citokróm-oxidáz), ami fontos, hogy ne csak a eritrocitákat hanem a sejt limfoid-makrofág rendszer. Néhány fagocita sejtek diszmutázt tartalmaz réz és a cink, mangán, vas. Ezek az enzimek fontos szerepet játszanak a baktériumölő hatásának phagocyták.
Meglehetősen jól ismert cöruloplazmin réztartalmú fehérje, jelentős mennyiségben a májban. Cöruloplazmin réz depót részt vesz a szintézis a vas-tartalmú protein transzferrin vérplazmában. Az utóbbi nyújthat a vas csontvelősejtek, amelyek olyan termékek a hemoglobin és a vörösvértestek.
A legfontosabb funkciója réz - részvétel a folyamatokban a vérképzés - erythropoiesis.
A réz komponense számos más metalloenzimek, beleértve polifenoloxidáz, amin-oxidáz, dofamingidroksilazu, lizil-oxidáz.
Például, a lizil oxidáz szükséges átalakítására lizin aminosavak a kollagén és elasztin a allizin.
A rézhiány csirkében figyelmét hipokróm vérszegénység, deformáció a csontok és a szövetek depigmentation.
A juh, gyapjú minőségi védjegy csökkentésére. Réz kiválasztódik a szervezetből főleg a epe összetétele.
A emberiség történetében és arra használják, a réz és a mai napig. Ez fontos szerepet játszik az emberek életében.