ویژگیهای مهم فلز


یک نمونه مس طبیعی
مس فلز نسبتاً قرمز رنگی است که از خاصیت هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار بالایی برخوردار است.( در بین فلزات خالص، تنها خاصیت هدایت الکتریکی نقره در حرارت اتاق از مس بیشتر است) چون قدمت مصنوعات مسی کشف شده به سال ۸۷۰۰ قبل از میلاد برمی گردد، احتمالاً این فلز قدیمیترین فلز مورد استفاده انسان میباشد.مس علاوه بر اینکه در سنگهای معدنی گوناگون وجود دارد، به حالت فلزی نیز یافت میشود.( مثلاً مس خالص در بعضی مناطق).
این فلز را یونانیان تحت عنوان Chalkos میشناختند. چون مقدار بسیار زیادی از این فلز در قبرس استخراج میشد رومیان آنرا aes Cyprium مینامیدند. بعدها این واژه به فرم ساده تر cuprum درآمد و در نهایت انگلیسی شده و به لغت Copper تبدیل شد.
کاربردها


اتصالات ساخته شده از مس
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.
  • آهنرباهای الکتریکی.
  • موتورها، مخصوص موتورهای الکترومغناطیسی.
  • موتور بخار وات.
  • کلیدها و تقویت کنندههای الکتریکی.
  • لامپهای خلاء، لامپهای پرتوی کاتدی و مگنترونهای(اجاقهای مایکروویو).
  • هدایت کننده موج برای تشعشع مایکروویو.

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

  • بهعنوان جزسکه.
  • در وسایل آشپزی، از جمله ماهی تابه.
  • بیشتر سرویسهای قاشق(چنگال)و چاقوها دارای مقادیری مس هستند (نقره نیکلی).
  • اگر نقره استرلینگ در ظروف غذاخوری بکار رفته باشد ،حتماًباید دارای درصد کمی مس باشد.
  • بهعنوان بخشی از لعاب سرامیکی و در رنگ آمیزی شیشه.
  • وسایل موسیقی ،بخصوص سازهای بادی.
  • بهعنوان یکا(بیواستاتک)در بمارستانها و پوشاندن قسمتهای مختلف کشتی برای حفاظت در برابر بارناکلها و ماسلها.
  • ترکیباتی مانند محلول(فلینگ)که در شیمی کاربرد دارد.
  • سولفات مس که بهعنوان سم و تصفیه کننده آب کاربرد دارد.


تاریخچه
مس برای تعدادی از تمدنهای قدیمی ثبت شده، شناخته شده بود و تاریخ استفاده از آن حد اقل به ۱۰۰۰۰ سال پیش میرسد. یک آویزه مسی، متعلق به سال ۸۷۰۰ قبل از میلاد در شمال عراق کنونی پیدا شد.نشانههایی مبنی بر ذوب و خالص کردن مس از اکسیدهای آن مانند مالاکیت آزوریت تا سال ۵۰۰۰ قبل از میلاد وجود دارد.در عوض اولین نشانههای استفاده از طلا تقریباً به ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد بر میگردد.


لوازم آشپزخانه قدیمی
مصنوعات مسی و برنزی که از شهرهای سومری هاو مصنوعات مصری که از مس و آلیاژ آن با قلع یافت شده تقریباً متعلق به ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد هستند. در یکی از اهرام یک سامانه لوله کشی با مس پیدا شده که مربوط به۵۰۰۰ سال پیش است. مصریان دریافتند افزودن مقدار کمی قلع، قالب گیری مس را آسان تر میکند بنابراین آلیاژهای برنزی که درمصرکشف میشوند تقریباً قدمتی همانند مس دارند. استفاده از مس در چین باستان حداقل به ۲۰۰۰ سال قبل از میلاد مربوط بوده و تا ۱۲۰۰ سال قبل از میلاد در این کشوربرنز مرغوب ساخته میشدهاست.در نظر داشته باشید چون مس به راحتی برای استفاده و کاربرد مجدد ذوب میشود، دوران ذکر شده تحت تاثیر جنگها و کشورگشائیها قرار میگیرد.در اروپا مرد یخیOetzi ،مردی که به دقت نگهداری میشود و متعلق به۳۲۰۰ سال قبل از میلاد است، تبری با نوک مسی در دست دارد که درجه خلوص فلز آن ۷/۹۹٪ میباشد. مقدار زیاد آرسنیک موجود در موهای او نشان دهنده سرو و کار او با پالایش مس میباشد.
استفاده اربرنز نیز بود.
نقش زیست شناختی
وجود مس برای کلیه گیاهان و حیوانات عالی ضروری میباشد. مس در آنزمهای متنوعی ،از جمله مراکز مسcytochrome c oxidase و آنزیم حاوی Cu-Zn به نام superoxide dismutase وجود دارد و فلز اصلی در رنگدانه حامل اکسیژن hemocyanin است.RDA برای مس در بزرگسالان سالم ۹/۰ میلی گرم در روز میباشد. مس در جریان خون عمدتاً روی پروتئین ها پلاسمایی بنام ceruloplasmin 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 صفراتوسط کبدشود.این بیماری در صورت عدم درمان میتواند منجر به آسیبهای کبدی و مغزی شود.
.
ترکیبات
آلیاژهای بسیاری از مس وجود دارد- برنج آلیاژ مس/روی و برنز آلیاژ مس/ قلع است. متداولترین حالات اکسیداسیون مس شامل حالت مربوط به مس یک طرفیتی cuprous، ۱+Cu و حالتcupric ،۲+Cuمیباشد.
کربنات مس به رنگ سبز است که بوسیله آن ظاهر منحصر به فرد بامها یا گنبدهای با پوشش مس روی بعضی ساختمانها ساخته میشوند.
اکسیدهای مس ( مانند :اکسید مس ایتریم و باریم ۷δ Yba۲Cu۳O یا YBCO) پایههای بسیاری از ابر رساناهای غیر معمول را تشکیل میدهند.
ترکیبات دیگر : سولفید مس
ایزوتوپها
علاوه بر تعداد زیادی رادوایزوتوپ ، دو ایزوتوپ پایدار Cu-۶۳و Cu-۶۵موجود است.تعداد بسیار زیادی از این رادیوازوتوپها دارای نیمه عمرهایی به مقیاس دقیقه یا کمتر دارند، طولانیترین نیمه یعمر متعلق به Cu-۶۴است که مدت آن ۷/۱۲ ساعت ،با دو حالت فرسایشی که منجر به محصولات جداگانه میشود.
هشدارها
با تمامی ترکیبات مس باید طوری رفتار شود گویی سمی هستند ( مگر خلاف آن مشخص باشد). این فلز در حالت پودری خطر آتش زایی دارد.۳۰ گرم سولفات مس برای انسان کشندهاست.مس موجود در آب آشامیدنی با غلظتی بیش از ۱ میلی گرم در لیتر موجب لک شدن لباسها و اقلام در آب میگردد. مقدار بی خطرمس در آب آشامیدنی انسان بر حسب منبع آن متفاوت است اما مرز آن بین ۵/۱ تا ۲ میلی گرم در هر لیترمی باشد.