Kuidas vask on valmistatud
Vask asub perioodilise tabeli neljandas perioodilises IB perekonnas. See on esimene metall, mida inimkond kasutab. Vask omab suurepäraseid omadusi ja on tööstuses laialt kasutusel. Maakoores sisalduv vase sisaldus on umbes 0,01%. Looduses on vask enamasti ühendite kujul. Tavalised vaskimaagid on chalcopyrite (CuFeS2), chalcopyrite (Cu2S), malahhiit (Cu2 (OH) 2CO3), chalcopyrite (Cu2O) ja chalcopyrite (CuSO4 5H2O).
Lääne Hani dünastia juures on Liuani "Huainan Wan Bi Shu" kirja "Zeng Qing Zengi raua vask" kirjutatud tähenduses, et rauast lehed vase sulfaadi lahuse või muu vasksoola lahuse saamiseks asendada ühe vasega. See meetod on kaasaegse hüdrometallurgia pioneer. Protsessi tootmiseks vaske märgprotsessis nimetatakse ka vase vaskmeetodiks. Tootmisprotsess hõlmab enamasti kahte etappi, millest üks on leelistuv vask, ja rauda asetatakse vitriooli lahusesse. Vitrioolis olevad vaskioonid ladestuvad rauaga, mis tuleb hoiule ühe vase vastu. Need kaks on vastupidav vaskpulber ja seejärel sulatatakse see. Märjaga vaskmetallurgia oluline põhimõte on asendada nõrk metall (va K, Ca, Na), mis on tugevam kui vask. Näiteks metallist tsinki või rauda lisatakse vasksulfaadi lahusele ja metalli vask võib asendada. Peamine reaktsioon on CuSO4 + Zn = Cu + ZnSO4; CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4.
Maailma märga metallurgia vaseta esimene mees, Zhang Qian, on kirjutanud raamatu "vask dip" koos oma eelkäijate teoste ja isiklike kogemustega. Raamatus kirjeldatakse vase (või sapipõievee) sisaldavad vaske, mille eelised on "odavam ja vähem jõupingutusi".
Kemikaalide laboratooriumides võime simuleerida ka märga metallurgiat. Valguslakistamiseks võetakse liiva paberist 20 cm pikkune traat, seejärel võetakse katsutisse 4 ml vasksulfaati ja katseklaasi lisatakse valge raudtraat. Seda saab paigutada staatiliselt. Võib märkida, et traadi pinnal on lilla ja punase metalli sademete hulk ning lahus muutub järk-järgult siniseks kuni helekollaseks. Lilla punane metall on vask ja lõpuks kogutakse traat traadi pinnale sadestunud vase kogumiseks.
Lisaks anti Iisraelis Hiinas ka vase sulatamise meetod - "vask sulatab tulega." Tekstiuuringute kohaselt kasutas Shang dünastia vase sulatamine peamiselt malahhiiti ja söet. Vase tekitamise protsess vask-elemendi oksiidist ja redutseerijast kõrgel temperatuuril on protsess. Reaktsioon vajab teatud temperatuuri, nii et vaskmonomeeri saab soojendamise tingimustes valmistada, nii et seda nimetatakse tulekahju meetodiks vask.
Varem leiti, et malahhiit võib pärast põletamist toota särav punasest metallist. See metall on vask. Malahhiidi põhikomponent on leeliseline vaskkarbonaat [Cu2 (OH) 2CO3]. Leelise vaskkarbonaadi kuumus laguneb, et toota vaske, vett ja süsinikdioksiidi. Süsinik või süsinikmonooksiid on redutseeriv ja võib vähendada vaskoksiidi. Reaktsiooniks on: Cu2 (OH) 2CO3 2CuO + H2O + CO2, C + 2CuO2Cu + CO2, CO + CuO Cu + CO2.
Kemikaalide laborites võime kasutada sulatamisprotsessi simuleerimiseks allpool näidatud seadet. 10 g valmistatud uus vaskoksiid jahvatatakse pulbriks ja valatakse kuivaks tiiglisse. 1,5 g valmistatud uus puusöega ka jahvatatakse pulbriks ja valatakse kuivaks tiiglisse. Seejärel segatakse vaskoksiidi pulber ja süsi pulber ühtlaselt. Mõõteseade asetatakse katseklaasi põhjaga lusikaga või paberi piluga. Seade on monteeritud vastavalt järgmisele joonisele. Klaasitoru üks ots pannakse läbipaistva lubjaveega katseklaasi ja tuulekindla kattega alkoholilampi kuumutatakse. Kui selgitatud lubjett muutub häguseks, ilmuvad katseklaasi järk-järgult lilla või punased tahked osakesed ja peatatakse kuumutamine. Kui reaktsioon on lõppenud, võetakse see esmalt klaasist tuubi, mis sisaldab läbipaistva lubjavee prooviklaasi, ja seejärel eemaldatakse alkoholitulelatern. Lõpuks valage proovitoru pulber puhtale valgele paberile ja jälgige pulbri. Siis leiad, et paberil on vasega purpurpunane tahke aine.