RSS Feed

ทองแดง

July 11th, 2012 by admin in Uncategorized

ทองแดง

ทองแดง คือธาตุที่มีเลขอะตอม 29 และสัญลักษณ์คือ Cu ทองแดงอยู่ในตารางธาตุหมู่ 29 เป็นที่ทราบกันว่ามนุษย์ใช้ประโยชน์จากทองแดงมาไม่น้อยกว่า 10,000 ปี พบหลักฐานว่ามนุษย์สามารถหลอมสกัดทองแดงให้บริสุทธิ์ได้เมื่อประมาณ 5000 ปีก่อนคริสตกาล ซึ่งเป็นช่วงก่อนที่มนุษย์จะรู้จักกับทองคำ โดยมนุษย์รู้จักทองคำ เมื่อประมาณ 4000 ปีก่อนคริสตกาล

แร่ทองแดงที่พบตามธรรมชาติมีมากมายหลายชนิด ซึ่งที่มีความสำคัญในการผลิตโลหะทองแดงส่วนมากจะเป็นแร่ประเภทซัลไฟด์  มีสองชนิดคือ แร่ทองแดงคาลโคไซต์ (chalcocite) (Cu2S) มี Cu ประมาณ 79.8% และแร่ทองแดงคาลโคไพไรต์(chalcopyrite) (Cu FeS2) มี Cu ประมาณ 34.5% นอกจากแร่ซัลไฟด์แล้วยังมีแร่ทองแดงออกไซด์ (Cu2O) แต่ปริมาณที่พบมีน้อย แร่ทองแดงอีกชนิดหนึ่งที่เป็นแร่ทองแดงคาร์บอเนต CuCO3 (OH2) เรียกกันทั่ว ๆ ไปว่า Malachite มีสีเขียวสวยงามมาก สำหรับประเทศไทยนั้นแร่ทองแดงพบที่จังหวัดเลย หนองคาย ขอนแก่น นครราชสีมา ตาก อุตรดิตถ์ แพร่ น่าน ลำปาง ลำพูน เพชรบูรณ์ ลพบุรี ฉะเชิงเทรา และกาญจนบุรี แต่ยังไม่มีการผลิต

การถลุงทองแดงจากแร่ ขั้นแรกคือการแยกแร่ที่ต้องการออกจากสิ่งเจือปนหรือ กากแร่ อาจใช้วิธีการลอยตัว โดยนำแร่ที่บดละเอียดแล้วผสมเข้ากับน้ำ น้ำมันและสารซักล้างในถังผสม จากนั้นกวนและผ่านอากาศเข้าไปในของเหลวที่อยู่ในถังผสมตลอดเวลา เพื่อทำให้มีฟองเกิดขึ้น ซึ่งเป็นผลให้ฟองอากาศ และน้ำมันไปเกาะอยู่กับอนุภาคของแร่และลอยตัวอยู่ด้านบน ส่วนกากแร่จะจมลงอยู่ด้านล่าง เมื่อตักฟองที่ลอยอยู่ด้านบนออกและทำให้แห้ง จะได้ผลแร่ที่มีปริมาณทองแดงเพิ่มขึ้นประมาณร้อยละ 15 โดยมวล ขั้นต่อไปน้ำแร่มาเผาในอากาศ เรียกกระบวนการนี้ว่า การย่างแร่ ไอร์ออน(II)ซัลเฟตบางส่วนจะถูกออกซิไดส์เป็นไอร์ออน(II)ออกไซด์

ทองแดงที่ผลิตขึ้นได้มากกว่า 2.5 ล้านปอนด์ต่อปีในสหรัฐอเมริกานั้น ส่วนใหญ่ถลุงมาจากแร่   คาลโคไพไรต์ ซึ่งเป็นของผสมระหว่าง CuS กับ FeS ที่มีทองแดงเป็นองค์ประกอบอยู่น้อยกว่าร้อยละ 0.5 โดยมวล เพื่อที่จะถลุงเอาทองแดงที่มีอยู่ในปริมาณน้อยออกจากแร่คาลโคไพไรต์ จึงต้องอาศัยวิธีโลหะวิทยาหลายขั้นตอน รวมถึงขั้นตอนที่ทำให้ได้ทองแดงบริสุทธิ์ถึงร้อยละ 99.99

สมบัติและประโยชน์ของทองแดง

- โลหะทองแดงที่มีความบริสุทธิ์ 99.95%ขึ้นไป จะมีประสิทธิภาพในการนำไฟฟ้าได้ดีมาก จึงถูกนำมาใช้มากในอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

-ใช้โลหะทองแดงทำท่อในอุปกรณ์ตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศ

-ใช้ทำอุปกรณ์เกี่ยวกับรถยนต์ อาวุธ เหรียญกษาปณ์ และตราต่างๆ

-ใช้เป็นส่วนประกอบในโลหะหลายชนิด เช่น

-  โลหะผสมระหว่างทองแดงกับนิกเกิล มีความเหนียว ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี โดยเฉพาะในน้ำทะเลจึงใช้ทำท่อในระบบกลั่น อุปกรณ์ภายในเรือ

-  โลหะผสมระหว่างทองแดง นิกเกิล และสังกะสี หรือเรียกว่า เงินนิกเกิลหรือเงินเยอรมัน ใช้ทำเครื่องใช้ต่างๆ เช่น ช้อน ส้อม เครื่องมือแพทย์

-  ทองบรอนซ์ หรือบรอนซ์ หรือทองสัมฤทธิ์ หรือทองสำริด โลหะผสมที่มีทองแดงเป็นองค์ประกอบหลัก  ถ้ามีดีบุกผสมอยู่ระหว่างร้อยละ 0.8-10

ในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติทองแดงเป็นโลหะที่เก่าแก่ที่สุดและ เป็นโลหะชนิดแรกที่มนุษย์เราได้ค้นพบและนํามาใช้เป็นประโยชน์ในชีวิต ประจําวันตั้งแต่สมัยโบราญมาจนถึงปัจจุบันอย่างแยกกันไม่ออกเลยทีเดียว นักโบราญคดีที่ได้ค้นพบกล่าวไว้ว่าทองแดงนี้อยู่ในรูปคริสตัลของโลหะที่ได้พบ โดยบังเอิญขณะที่คนโบราญได้ได้ใช้ก้อนหินก่อกองไฟเพื่อหุงหาอาหาร หรือต้มนํ้า ทองแดงมีจุดหลอมเหลวที่1030องศาและนักโบราญคดีได้ค้นพบ อ็อกไซด์ของทองแดงหลงเหลือที่บริเวณที่ก่อกองไฟบริเวณที่อยู่ของ
ชุมชนโบราญตามแหล่งประวัติศาสตร์หลายแห่งและบริเวณชุมชนโบราญแห่งแรก ที่ใช้อยู่ที่คาบสมุทรมิชิแกน(Michigan Peninsula) ทองแดงได้ชื่อมาจากรากศัพย์ภาษาลาติน cuprum ซึ่งแปลว่า โลหะ ซึ่งเป็นภาษาของชาวของชาวเกาะไซปรัสซึ่งเกาะนี้เป็นเหมืองแร่ แห่งแรกของชาวโรมัน แม้แต่คําว่าค็อป( cop)ซึ่งเป็นคําสแลงของชาวอเมริกัน ที่ใช้เรียกตํารวจ ก็แผลงมาจากคําว่าค็อปเปอร์เพราะว่าชุดเครื่องแบบ
ของตํารวจใช้โลหะทองแดงทํากระดุมและเครื่องหมายยศต่างๆ

Comments are closed.