مس، تاریخچه و ویژگی های آن

تاریخچه مس

مس برای بعضی از تمدنهای قدیمی ثبت شده ، شناخته شده بود و تاریخ استفاده از آن حد اقل به 10000 سال پیش می رسد. یک آویزه مسی ، متعلق به سال 8700 قبل از میلاد در شمال عراق کنونی پیدا شد.نشانه هایی مبنی بر ذوب و خالص کردن مس از اکسیدهای آن مانند مالاکیت و آزوریت تا سال 5000 قبل از میلاد وجود دارد.درعوض اولین نشانه های استفاده از طلا به 400 سال قبل از میلاد بر می گردد...

مصنوعات مسی و برنزی که از شهرهای سومری و مصنوعات مصری که از مس و آلیاژ آن با قلع یافت شده تقریبا" متعلق به 3000 سال قبل از میلاد هستند.در یکی از اهرام یک سیستم لوله کشی با مس پیدا شده که مربوط به 5000 سال پیش است. مصریان دریافتند افزودن مقدار کمی قلع ، قالب گیری مس را آسان تر می کند لذا آلیاژهای برنزی که در مصر کشف می شوند تقریبا" قدمتی همانند مس دارند. استفاده از مس در چین باستان حداقل به 2000 سال قبل از میلاد مربوط بوده و تا 1200 سال قبل از میلاد در این کشوربرنز مرغوب ساخته می شده است.در نظر داشته باشید چون مس به راحتی برای استفاده و کاربرد مجدد ذوب می شود ، دوران ذکر شده تحت تاثیر جنگها و کشورگشائیها قرار می گیرد

در اروپا مرد یخی ، که به دقت نگهداری می شود و متعلق به 3200  سال قبل از میلاد است، تبری با نوک مسی در دست دارد که درجه خلوص فلز آن 99.7% می باشد.مقدار زیاد آرسنیک موجود در موهای او نشان دهنده سرو و کار او با پالایش مس می باشد.

عصر برنز

استفاده ار برنز در مرحله ای از تمدن به قدری فراگیر بود که آن مرحله را عصر برنز می نامند.
برنج برای یونانیان شناخته شده بود اما اولین بار بصورت گسترده توسط رومیان بکار رفت.
به خاطر زیبایی درخشانش- بطوریکه در باستان برای ساخت آئینه از آن استفاده می شد -ونیزبه دلیل ارتباط آن با قبرس که مربوط به یکی از خدایان یونانی بود ،در اسطوره شناسی و کیمیاگری فلز مس با الهه های آفرودیت و ونوس پیوند دارد.در کیمیا گری علامتی را که برای مس در نظر گرفته بودند ،علامت سیاره زهره(ونوس) نیز بود.

مس را می توان اولین فلز مورد استفاده بشر دانست این فلز با داشتن سختی

 کافی دارای خاصیت انعطاف پذیری عالی نیز می باشد.به طوری که میتوان آنرا

 به اشکال گوناگونی تبدیل کرددر طبیعت این فلز گاهی به صورت آزاد ولی

اغلب به صورت کانی های مختلف یافت میشود.

خواص فیزیکی مس:

مس یکی از مهم ترین عناصر مورداستفاده در صنایع غیر آهنی است.این فلز

FCC دارای تغییرات آلوتروپیکی در 1083 درجه سانتیگراد در ساختمان

.ازمذاب متبلور می شود

ثابت کریستالی این عنصر 3.608 آنگسترم و به دلیل احرازکلی شرایط حلالیت از

 جمله ظرفیت ، ردیف الکترو شیمی واندازه اتمی و قرار گرفتن در میانه جدول

 تناوبی واندازه اتمی و ردیف الکتروشیمی به عنوان حلال ترین فلزات شناخته شده

 است(تقریباًکلیه عناصر به جز سرب)تاحدودی در مس قابلیت انحلال دارند.

در جدول زیر مشخصات فیزیکی مس آورده شده است:

این خواص نقش مهمی در کاربرد مس دارند.

به دلیل اینکه قطر دهانه نفوذ ساختمان مس نسبت به آلومینیم کوچکتر از ضریب حلالیت نفوذی عناصر دیگر است وشرایط چنین نفوذی کمتر از آلومینیم ویاسایرعناصر با قطر اتمی بزرگتر است به جز هیدروژن و مقدار کمی اکسیژن که در مس محلول می شوند بدیهی است تاٌثیر درجه حرارت در ضریب نفوذ در مورد مس نیز صادق است وافزایش درجه حرارت باعث افزایش انواع مختلف حلالیت می گردد.

وزن مخصوص این عنصر نیز در درجه حرارت محیط 8.93 ووزن مخصوص آن در نزدیکی نقطه ذوب 8.4 است،میزان انقباض حجمی آن ازحالت مذاب به جامد،نزدیک به 5%می باشد که از انقباض آلومینیم کمتر است.

مس در صنعت مصارف گوناگونی دارد،محصولات مسی به صورتهای شمش،میل گرد،سیم،لوله وغیره بهعنوان ماده اولیه در سایر صنایع مورد استفاده  قرار می گیرد تولیدات مسی اغلب طبق استانداردهای کشور تولید شونده ساخته وبه بازار عرضه می شوند برای درک بهتر مس موجود در صنعت در زیر بررسی می شود.

کاربردها

مس فلزی قابل انعطاف و چکشخوار است که کاربردهای زیادی مانند موارد زیر دارد:

•          سیم‌های مسی

•          لوله‌های مسی

•          دستگیره‌های درب و سایر وسایل منزل

•          (تندیسگری). مثلاً مجسمه آزادی شامل ۱۷۹۰۰۰ پوند مس می‌باشد.

•          موتورها، مخصوص موتورهای الکترومغناطیسی.

•          کلیدها و تقویت کننده‌های الکتریکی.

به علت خاصیت هدایت بهتر آن نسبت به آلومینیوم ، کاربرد مس در IC‌ها به جای آلومینیوم رو به افزایش است.

•          به‌عنوان جزئی از سکه‌ها.

•          به‌عنوان بخشی از لعاب سرامیکی و در رنگ آمیزی شیشه.

•          وسایل موسیقی ،بخصوص سازهای زهی.

•          سولفات مس که به‌عنوان سم و تصفیه کننده آب کاربرد دارد.

پیدایش

مس معمولاً به شکل معدنی یافت می‌شود.کانیهایی مثل آزوریت، مالاکیت و برنیت همانند سولفیدهایی از جمله کالکوپیریت ،کوولین کالکوزین یا اکسیدهایی مانند کوپریت از منابع مس هستند.

نقش زیست‌شناختی

وجود مس برای کلیه گیاهان و حیوانات ضروری می‌باشد. مس در آنزیمهای متنوعی وجود دارد میزان مس در بزرگسالان سالم  0.9 میلی گرم در روز می‌باشد. مس در جریان خون عمدتاً روی پروتئین پلاسمایی حرکت می‌کند. اگرچه مس اول در روده جذب می‌شود، این عنصر همبسته با آلبومین به سوی کبد منتقل می‌شود.

یک حالت ارثی که بیماری ویلسون نامیده می‌شود موجب باقی ماندن مس در بدن و عدم ورود آن به صفرا توسط کبد شود.این بیماری در صورت عدم درمان می‌تواند منجر به آسیبهای کبدی و مغزی شود.

منبع: وبلاگ متالورژی دیتا