درجة انصهار النحاس

النحاس (بالإنجليزية: copper) هو العنصر الكيميائي ذو الصيغة (Cu) والذي تبلغ درجة انصهاره 1084.62 درجة مئوية، حيث تُعبر درجة الانصهار (بالإنجليزية: melting point) عن درجة الحرارة التي يتحول عندها النحاس من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، كما تعتبر درجة انصهار النحاس عالية جداً؛ لأنه يتواجد في الحالة الصلبة في درجة حرارة الغرفة، ولا يتحول إلى الحالة السائلة إلا عند تعريضه لدرجات حرارة تساوي أو تفوق درجة انصهاره ولا تتعدى درجة غليانه.[١]


الخصائص الحرارية للنحاس

يتميز عنصر النحاس بالعديد من الخصائص الحرارية التي تعود إلى كونه معدناً شديد الصلابة، ومن أهم هذه الخصائص ما يلي:

  • درجة انصهار عالية: يعزى سبب ارتفاع درجة انصهار النحاس إلى قوة الروابط المعدنية فيه، بالإضافة إلى كونه يتمتع بدرجة صلابة عالية، مما يتطلب كميات عالية من الطاقة الحرارية اللازمة لتكسير هذه الروابط لكي يتحول إلى الحالة السائلة.[٢]
  • درجة غليان عالية جداً: تبلغ درجة غليان عنصر النحاس 2562 درجة مئوية، وهي كمية الطاقة الحرارية اللازمة لكي يتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.[٣]
  • الموصلية الحرارية: يعتبر عنصر النحاس ذو موصلية حرارية عالية تبلغ 401 واط/ متر/ كلفن، فهو قادر على نقل الحرارة من خلاله كونه ينتمي إلى مجموعة المعادن.[٣]
  • التمدد الحراري: يبلغ معامل التمدد الحراري لعنصر النحاس 16.5 ميكرومتر لكل درجة كلفن، حيث يعبر التمدد الحراري عن قدرة النحاس على تغيير أبعاده والتمدد استجابة للتغيير في درجات الحرارة، فهو التغير في حجم المادة لكل وحدة تغير في درجة الحرارة.[٣]
  • الحرارة النوعية: تبلغ الحرارة النوعية لعنصر النحاس 0.38 جول/ جرام/ كلفن، وهي كمية الطاقة الحرارية اللازمة لرفع درجة حرارة النحاس لكل وحدة من كتلته خلال مدة زمنية معينة.[١]


انصهار النحاس وتطبيقاته

يتم إنتاج النحاس تجارياً بشكل رئيسي عن طريق انصهاره، والذي عادة ما يتبعه الترسيب الكهربائي باستخدام محاليل الكبريتات، ومن الجدير بالذكر، أن تشيلي في أميركا الجنوبية هي من أكثر البلدان إنتاجاً للنحاس الخام، تليها بيرو ثم الصين، حيث تتعدد استخدامات النحاس التي تعتمد على صهره وإعادة تشكيله، وفيما يلي أهم استخداماته:[٤]

  • يتم استخدام جزء كبير من النحاس المنتج في العالم من قبل الصناعات الكهربائية، حيث يستخدم في تصنيع الأسلاك والقطع الكهربائية بسبب موصليته العالية للكهرباء بالإضافة إلى قابلية للتشكيل.
  • يستخدم النحاس في تكوين العديد من أنواع السبائك، حيث يعتبر من المكونات الأساسية لها، مثل سبائك النحاس والزنك، بالإضافة إلى سبائك البرونز التي تتكون من النحاس والقصدير، وسبائك النيكل الفضية التي تتكون النحاس والزنك والنيكل، ومن الجدير بالذكر، أنه عادة ما يستخدم النحاس مع النيكل في إنتاج السبائك لكون المعدنين يمتزجان معاً بشكل تام.
  • يستخدم النحاس في صناعة العديد من النقود المعدنية التي تستخدم في جميع العملات باختلافها، وهو من أقدم أشكال النقود التي عرفتها البشرية منذ العصور القديمة.

المراجع

  1. ^ أ ب "copper-melting-point", periodic-table, Retrieved 21/10/2022. Edited.
  2. ↑ high melting point of copper is due,well as its high electrical and thermal conductivity. "Why Is Coppers Melting Point So High?", metalscience, Retrieved 21/10/2022. Edited.
  3. ^ أ ب ت "Copper-thermal-properties-melting-point-thermal-conductivity-expansion", material-properties, Retrieved 21/10/2022. Edited.
  4. ↑ "copper", britannica, Retrieved 21/10/2022. Edited.