رفتن به مطلب

مس و کاربردهای آن


rkiahoseyni

پست های پیشنهاد شده

  • مقالات

مقدمه:

مس یک فلز طبیعی است که در خاک، آب و سنگ ها یافت می شود. از نظر تغذیه ای، مس یک ماده معدنی است که در برخی غذاها و مکمل ها نیز وجود دارد. این ماده به آنزیم های مختلف بدن کمک می کند تا برای بدن انرژی تولید کرده، آهن را شکسته و جذب کنند و گلبول های قرمز، کلاژن، بافت همبند و انتقال دهنده های عصبی مغز را بسازند. مس همچنین از رشد طبیعی مغز و عملکردهای ایمنی پشتیبانی می کند و جزء سوپراکسید دیسموتاز و آنزیم آنتی اکسیدانی است که «رادیکال های آزاد» اکسیژن مضر را از بین می برد. مس در روده کوچک جذب می گردد و عمدتاً در استخوان ها و بافت ماهیچه ای یافت می شود.

مس و سلامت:

همانطور که گفته شد، مس یک ماده ضروری برای بدن انسان است. در زیر به محدوده مورد نیاز مس برای بدن پرداخته شده است.

RDA: مقدار توصیه شده رژیم غذایی (RDA) برای بزرگسالان بالای 19 سال 900 میکروگرم در روز برای مردان و زنان است. حاملگی و شیردهی در بزرگسالان بالای 19 سال به 1300 میکروگرم در روز نیاز دارد که مقدار کمی کمتر از 1000 میکروگرم در روز در سنین 14 تا 18 سال کمتر است.

UL: سطح بالای مصرف قابل تحمل (UL) حداکثر میزان مصرف روزانه است که بعید است اثرات مضری بر سلامتی داشته باشد. UL مس برای بزرگسالان بالای 19 سال و افراد باردار و شیرده 10000 میکروگرم در روز است.

از آنجایی که ده‌ها آنزیم از مس برای انجام فرآیندهای متابولیک در سراسر بدن استفاده می‌کنند، اعتقاد بر این است که هم کمبود و هم ازدیاد مس ممکن است این فرآیندهای طبیعی را مختل کند، لذا سطح پایداری برای سلامت مطلوب مورد نیاز است. سطوح غیرطبیعی مس ناشی از جهش‌های ژنتیکی، پیری یا تأثیرات محیطی است که ممکن است مستعد شرایطی مانند سرطان، التهاب و تخریب عصبی باشد.

تولید صنعتی مس:

اگر کسب و کار یا سازمان شما ورق های مس را برای مصارف صنعتی خریداری کرده است، ممکن است سفری را که مس طی می کند تا تبدیل به ورق فلزی شود و برای برنامه های صنعت مورد نظر استفاده گردد، در نظر نگرفته باشید.

image.jpeg.8d5f15ded832f4bde5603db5849f2deb.jpeg

در تولید ورق مس ابتدا مس به عنوان ماده اولیه باید وارد کارخانه شود. برای این منظور مس به عنوان سنگ معدن استخراج می شود. در حالی که معمولاً سنک معدن مس در ترکیب با فلزات دیگر مانند طلا، نقره یا نیکل یافت می شود، می تواند به یک سولفید نیز متصل شود. هنگامی که سنگ معدن از زمین خارج می شود، برای حذف سایر محصولات با استفاده از عناصری مانند اکسیژن، آهن، سیلیس و اسید سولفوریک، فرآوری می گردد. مس معمولاً در عملیات معدنکاری چاله ای یافت می شود. مس به طور کلی نزدیک به سطح است، بنابراین بیشتر معادن مس از تکنیک های روباز برای استخراج مس از لایه های زمین استفاده می کنند.

برای تولید محصولات مسی لازم است که آنرا ذوب نمایند و با افزودن عناصر مختلف نسبت به آلیاژسازی آن اقدام گردد. مس خالصی که مراحل فرآوری را طی کرده است، باید ذوب شود تا به شکل کلاف، ورق و اشکال دیگر درآید. برای این منظور لازم است مس در معرض حرارت های بالا قرار گیرد، لذا ازکوره های فلاش د که برای دماهای بسیار بالا با اکسیژن غنی شده اند، استفاده می گردد. در این کوره ها مس تصفیه و ریخته گری می شود. هنگامی که مس ذوب شد، برای تصفیه به کوره دیگری منتقل می شود و سپس به وسیله ریخته گری شکل نهایی را به خود می گیرد.

image.png.9919da43e825efee3d9dd41198789ec0.png

در حالی که طلا و نقره انکارناپذیرترین فلزات موجود در جدول تناوبی عناصر 95 هستند، اما برای متالورژها و خبره های فلز، جزء مواد منحصر به فرد محسوب می شوند. اعتقاد بر این است که مس اولین فلزی است که انسان مورد استفاده قرار داد و به 10000 سال پیش باز می گردد. حتی قبل از اینکه فرمانروایان وامپراطوری ها اقدام به ساخت تاج و لوازم جانبی طلایی نمایند، مس قبلاً به طور گسترده برای وسایل آشپزی، ابزار کار و اتصالات استفاده می شد. مس دارای خواصی است که برای طیف وسیعی از کاربردهای ساختاری و تزئینی مفید است و نسبت به اکثر فلزات غیر آهنی فراوان تر است. ترکیب آن با فلزات دیگر برای تشکیل آلیاژ آسان است و در نتیجه امکان ایجاد مواد جدید و مناسب را فراهم می کند. تولید مس صنعتی بسیار عظیم است که اغلب به عنوان مبنایی برای تعیین وضعیت تجارت جهانی استفاده می شود.

خواص مس:

همانطور که گفته شد، مس به دلیل خواص مفید فراوانش بسیار ارزشمند است. جای تعجب نیست که فروش مس و آلیاژ برنج در چند سال اخیر هرگز کاهش چشمگیری نداشته است و به همین دلیل آلیاژهای مس بسیار مفید  و کاربردی هستند. در ذیل به برخی از خواص ارزشمند مس پرداخته شده است.

کارایی مس:

- مس یک فلز چکش خوار و انعطاف پذیر است. می توان آن را چکش کاری کرد یا به شکل ورقه های نازک درآورد و بدون شکستن آن را به سیم های کوچک تبدیل نمود. در خالص‌ترین شکل آن، مس را می‌توان تحت کار سرد قرار داد، اما اگر با فلزی دیگر مانند روی یا سرب ترکیب شود، ممکن است لازم باشد برای تغییر شکل آن از عملیات گرم استفاده نمود.

هدایت الکتریکی و حرارتی:

یکی از بارزترین خواص مس رسانایی الکتریکی و حرارتی بالای آن است. رسانایی آن به حدی است که 95 درصد از تمام ترانسفورماتورها، هسته های سیم های الکتریکی و سایر هادی ها از مس ساخته شده اند. نقره تنها فلزی است که رسانای الکتریکی بیشتری نسبت به مس دارد، اما در تحمل گرما خوب نیست، به همین دلیل است که مس همچنان برای کاربردهای الکتریکی ترجیح داده می شود.

ماندگاری:

بیشتر فلزات در اثر اکسید شدن خورده می شوند. به عنوان مثال، آهن وقتی در معرض اکسیژن قرار می گیرد به آرامی زنگ می زند و در صورت عدم حفاظت به طور کامل از بین خواهد رفت. از طرف دیگر مس با ایجاد یک لایه محافظ بر روی سطح خود به نام لایه روئین اکسید می شود و روند خوردگی در آن متوقف می گردد. در فرآیند روئین شدن هر چه مدت زمان اکسیداسیون طولانی تر باشد، لایه روئین سخت تر می شود. این لایه سبز محافظ می تواند مس را برای هزاران سال حفظ کند.

ضد باکتری:

مس همچنین یکی از معدود فلزاتی است که می‌تواند اثر الیگودینامیکی ایجاد کند و پدیده‌ای که در آن یون‌های مس پروتئین‌های خاصی را که موجودات تک سلولی تشکیل می‌دهند تجزیه نموده و در نهایت آنها را ازبین ببرد.

قابل بازیافت:

بیش از 80 درصد از کل مس استخراج شده و تولید شده تا به امروز هنوز مورد استفاده قرار می گیرد و همه آنها قابل بازیافت هستند. به همین دلیل مس یکی از مواد دوستدار محیط زیست در بین فلزات محسوب می شود. بسیاری از سکه های قدیمی و زیورآلات دوران باستان که در موزه ها نگهداری می شوند از جنس مس و آلیاژهای آن هستند که توانسته اند طی سالیان متمادی دوام آورده و شکل نهایی خود را حفظ نمایند.

کاربردهای مس:

چیزهای بیشتری در اطراف زندگی ما وجود دارد که از مس یا آلیاژهای بر پایه مس ساخته شده اند که با نگاهی به اطراف خود می توانیم به سادگی مشاهده نماییم. بخشی از دلایل پر کاربرد بودن این مواد این است که آلیاژهای مس بسته به ترکیب آنها در رنگ ها و سایه های مختلفی وجود دارند. این بدان معنی است که آنها یک ویژگی شناسایی واحد ندارند. در اینجا ادامه برخی لوازم و تجهیزاتی که از مس برای ساخت آنها استفاده شده، بیان گردیده است.

سینک آشپزخانه:

مس انتخاب خوبی برای سینک آشپزخانه است زیرا به طور کلی در برابر خوردگی مقاوم است و خاصیت ضد میکروبی دارد. برای کسانی که طرفدار لایه روئین نیستند، مس خالص قابل بحث نیست. آنها آلیاژهای مسی را ترجیح می دهند که تیره شدن آنها بیشتر طول می کشد، چه رسد به ایجاد لایه روئین.

رومیزی:

همانطور که قبلاً ذکر شد، مس یک ماده با قابلیت چکش خواری بالا است. می‌توان آن را به ورق ها یا صفحات نازک تبدیل کرد که پوششی عالی برای میز و و سکوها محسوب می شوند. خاصیت ضد میکروبی مس آن را برای این کاربرد نیز مناسب می کند زیرا این سطوح با دست تماس دارند.

جواهر سازی:

مس نیز ماده خوبی برای لوازم تزئینی و جانبی است. حتی در زمان های قدیم، کسانی که توانایی خرید جواهرات طلا را نداشتند، به جای آن از زیورآلات مسی استفاده می کردند. این فلز به دلیل شکل پذیری بالا، انعطاف طراحی را نیز ارائه می دهد.

دستگیره های درب و دستگیره های کششی:

شاید متوجه این موضوع نشده باشید، اما اکثراً، اگر نگوییم همه، دستگیره های در و دستگیره های کششی که تا به حال استفاده کرده اید تا حدی از مس ساخته شده اند. آنها فقط می توانند برنجی یا برنزی باشند.

نرده:

هنگامی که در قطار، در بالکن یا روی پله ها هستید، به احتمال زیاد نرده مسی نزدیک به خود را لمس کرده اید. مانند رومیزی، نرده ها نیز معمولاً سطوح لمسی هستند، به همین دلیل است که بهتر است از فلزی با خاصیت ضد میکروبی ساخته شوند. آنها نیز قابل توجه هستند، بنابراین باید از موادی با ظاهری طبیعی ساخته شوند.

ابزار:

تا به حال فکر کرده اید که آچار، انبردست، پیچ گوشتی و سایر ابزار خانه شما از چه فلزی ساخته شده است؟ با قضاوت بر اساس ویژگی های فیزیکی آنها، می توانید به راحتی متوجه شوید که آنها بر پایه مس هستند. به طور خاص، بیشتر آنها از آلیاژ مس و بریلیوم ساخته شده اند، آلیاژی بدون جرقه و غیر مغناطیسی که در محیط های کاری خطرناک به خوبی کار می کند.

آلات موسیقی:

آلیاژهای مس نیز به دلیل کیفیت آکوستیکشان، به ویژه برنج، آلیاژ مس و روی، ارزشمند هستند. آلات موسیقی مبتنی بر برنج آنقدر زیاد است که کل زیرمجموعه آنها برنج نامیده شد.

سیم:

هدایت الکتریکی بالای مس آن را به ایمن ترین و کارآمدترین ماده برای هسته های سیم تبدیل می کند. برخلاف نقره، هنگام رسانش در ولتاژ بالا نمی سوزد.

لوله های مسی:

خاصیت ضد میکروبی مس بسیار مفید است و در کاربردهای فیلتراسیون مورد استفاده قرار می گیرد. لوله های مورد استفاده برای انتقال آب یا موادی که نیاز به آلودگی سطح صفر دارند اغلب از آلیاژهای مس ساخته می شوند.

ناودان:

احتمالاً ساخت ناودان مسی مقرون به صرفه ترین انتخاب نیست، اما یک ناودان مسی افزودنی عالی برای سیستم سقف است. این نوع ناودان ها ماندگاری بیشتری دارند، کپک و باکتری ها را دفع می کند و جذاب به نظر می رسند. با این حال، از آنجایی که مس کمی گرانتر از همتای گالوانیزه خود است، باید هزینه بیشتری را در نظر گرفت.

فقط کاربردهای زیادی از مس در زندگی روزمره وجود دارد. بیش از صد آلیاژ مختلف بر پایه مس از زمان انقلاب صنعتی کشف شده است و بیشتر آنها به صورت انبوه تولید شده و به صورت تجاری در دسترس هستند. در جهان تامین کنندگان مس معتبر مانند Rotax Metals، در حال تولید مس و انواع آلیاژهای آن هستند که باعث شده اند این فلزات به آسانی در دسترس همگان قرار گیرد.


گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی

لینک به دیدگاه
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

  • 4 هفته بعد...

استفاده از مس میتواند بر روی میزان مقاومت در برابر خوردگی این عنصر و همچنین بر روی عملیات حرارت پذیری آلومینیوم تاثیر گذار باشد. اضافه کردن ۱.۵ تا ۲.۵ درصد وزنی مس به آلیاژ های آلومینیومی خواص مکانیکی این آلیاژ ها و استحکام نهایی در فضای بین دندریتی را به بالا ترین میزان خود میرساند. اضافه کردن ۰.۵ درصد وزنی فلز مس به آلیاژ های آلومینیومی سبب تغییر در فرآیند رسوب این آلیاژ ها و در نتیجه تغییر در فرایند رسوبی سختی آن ها میشود. جهت بررسی مقالات تخصصی به وبسایت آریا متال مراجعه کنید.

لینک به دیدگاه
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.

×
×
  • ایجاد مورد جدید...

اطلاعات مهم