तांबा उद्योग ज्ञान: तांबे की भूमिका
तांबा एक रासायनिक तत्व है। इसका रासायनिक प्रतीक Cu (लैटिन क्यूप्रम) है। इसकी परमाणु संख्या 29 है। यह एक संक्रमण धातु है। तांबा एक बैंगनी-लाल धातु है जिसका घनत्व 8.92 ग्राम/सेमी3 है। इसका गलनांक 1083.4±0.2 डिग्री है और इसका क्वथनांक 2567 डिग्री है। सामान्य संयोजकता +1 और +2 हैं। इसकी आयनीकरण ऊर्जा 7.726 इलेक्ट्रॉन वोल्ट है।
तांबे का बुनियादी परिचय
तांबा मनुष्य द्वारा इस्तेमाल की जाने वाली सबसे प्रारंभिक धातु है। प्रागैतिहासिक काल से ही, लोगों ने खुले गड्ढे वाली तांबे की खदानों से खनन करना शुरू कर दिया था और प्राप्त तांबे का उपयोग हथियार, औजार और अन्य बर्तन बनाने के लिए किया था। तांबे के उपयोग ने प्रारंभिक मानव सभ्यता की प्रगति पर गहरा प्रभाव डाला। तांबा एक धातु है जो पृथ्वी की पपड़ी और महासागर में मौजूद है। पृथ्वी की पपड़ी में तांबे की मात्रा लगभग 0.01% है। कुछ तांबे के भंडारों में, तांबे की मात्रा 3% से 5% तक पहुँच सकती है। प्रकृति में अधिकांश तांबा यौगिकों के रूप में मौजूद है, जिसे तांबा खनिज कहा जाता है। तांबे के खनिज अन्य खनिजों के साथ मिलकर तांबे का अयस्क बनाते हैं। खनन किया गया तांबा अयस्क लाभकारीकरण के बाद उच्च तांबे के ग्रेड के साथ तांबे का सांद्र बन जाता है।
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तांबे के मुख्य रासायनिक गुण
तांबा शुष्क हवा में ऑक्सीकृत नहीं होता, लेकिन कार्बन डाइऑक्साइड युक्त गीली हवा में सतह पर वर्डीग्रिस की एक परत बनाता है; यह क्षारीय घोल के साथ बहुत धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करता है, लेकिन अमोनिया के साथ आसानी से एक जटिल बनाता है। तांबा अम्लीय घोल में हाइड्रोजन की जगह नहीं ले सकता, लेकिन ऑक्सीकरण करने वाले अम्ल में घुल जाता है। तांबे का मानक इलेक्ट्रोड विभव +0.337 वोल्ट है, और द्विसंयोजी तांबे का विद्युत रासायनिक समतुल्य 1.186 ग्राम/(एम्पीयर-घंटा) है।
तांबे के उपयोग
पूरे इतिहास में, तांबा एक व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली अलौह धातु रही है। 1998 में, दुनिया का तांबा उत्पादन 14 मिलियन टन था, जो अलौह धातुओं में दूसरे स्थान पर था। यह अनुमान लगाया गया है कि 2000 में अमेरिका में तांबे की खपत 3.505 मिलियन से 5 मिलियन टन होगी, जिसमें से विद्युत उद्योग में 71.4%, निर्माण उपकरण में 10.3%, यांत्रिक उपकरण में 9.1%, परिवहन उपकरण में 4.1%, सैन्य आपूर्ति में 1.1% और सजावट, रंगद्रव्य, मुद्रा आदि में 4.0% हिस्सा होगा।
तांबे की अच्छी चालकता से बने तारों का इस्तेमाल बिजली और इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगों में इनपुट तारों के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है। 99.99% से अधिक तांबे वाले उच्च शुद्धता वाले तांबे का उपयोग अत्यधिक प्रवाहकीय तांबे के तारों और उन भागों के निर्माण के लिए किया जाता है जिन्हें प्रवाहकीय होने की आवश्यकता होती है। इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटरों के एकीकृत सर्किट और बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट के मुद्रित सर्किट बोर्ड पॉलिमर सामग्री पर चढ़ाए गए तांबे के मिश्रित बोर्डों से बने होते हैं। तांबे से उच्च तापमान प्रतिरोधी एयरोस्पेस तार भी बनाए जा सकते हैं।
तांबे से विभिन्न तांबा मिश्र धातुएँ भी बनाई जा सकती हैं। पारंपरिक वर्गीकरण पद्धति के अनुसार, इसे चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: लाल तांबा, पीतल (तांबा-जस्ता मिश्र धातु), सफेद तांबा (तांबा-निकल मिश्र धातु) और कांस्य (तांबा-टिन मिश्र धातु)। इसका उपयोग मुख्य रूप से विद्युत चालकता, तापीय चालकता, लोच, संक्षारण प्रतिरोध, सजावटी सिक्का आदि के लिए किया जाता है।
तांबे में कई यौगिक होते हैं, लेकिन इसका उपयोग बहुत कम है, तांबे की खपत का केवल 1% ही इसका उपयोग करता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से रासायनिक उद्योग, दवा, कीटनाशक, धातु विज्ञान आदि में किया जाता है। उदाहरण के लिए, कॉपर सल्फेट (CuSO4·5H2O) का उपयोग मुख्य रूप से तांबे की इलेक्ट्रोप्लेटिंग और विभिन्न तांबे के नमक उत्पादन, रासायनिक उत्प्रेरक, खनिज प्लवनशीलता के लिए उत्प्रेरक, दवा और कीटनाशक, कीटनाशक और पशु चारा योजक के कीटाणुशोधन के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है।
