სახე

მოწითალო/ნარინჯისფერი მეტალურად პრიალა
თვითნაბადი სპილენძი (~ 4 სმ ზომის)

ძირითადი თვისებები

დასახელება, სიმბოლო, ნომერი

სპილენძი, Cu, 29

წარმოთქმა

ელემენტის კატეგორია

გარდამავალი მეტალი

ჯგუფი, პერიოდი, ბლოკი

11, 4, d

ატომური მასა

63.546(3) გ მოლი-1

ელექტრონული კონფიგურაცია

[Ar] 3d10 4s1

ელექტრონები ორბიტალებზე

2, 8, 18, 1
(იხ. სურათი)

ფიზიკური თვისებები

აგრეგატული მდგომარეობა

მყარი

სიმკვრივე

8.94 გ სმ-3

სიმკვრივე თხევად მგდომარეობაში (ლღობის ტემპერატურაზე)

8.02 გ სმ-3

ლღობის ტემპერატურა

1357.77 K, 1084.62˚C
1984.32 ˚F

დუღილის ტემპერატურა

2835 K, 2562 ˚C, 4643 ˚F

კრიტიკული წერტილი

დნობის სითბო

13.26 კჯ მოლი-1

აორთქლების სითბო

300.4 კჯ მოლი-1

სპეციალური სითბოტევადობა

(25 ˚C)
24.440 კჯმოლი-1
K-1

ორთლის წნევა
P(Pa) 1 10 100 1k 10k 100k
T(K)-ზე 1509 1661 1850 2089 2404 2834

ატომური თვისებები

ჟანგვითი რიცხვები

+1, +2, +3, +4
(რბილი ფუძე ოქსიდი)

ელექტროუარყოფითობა

1.90 (პოლინგის შკალა)

იონიზაციის ენერგიები

I: 745.5 კჯმოლი-1
II: 1957.9 კჯმოლი-1
III: 3555 კჯმოლი-1

ატომური რადიუსი

128 pm

კოვანელტური რადიუსი

132±4 pm

ვან დერ ვაალსის რადიუსი

140pm

სხვადასხვა

კრისტალური სტრუქტურა

ზედაპირ-ცენტრირებული კუბი

მაგნიტური მოწესრიგებულობა

დიამაგნიტური

კუთრი ელექტრული წინაღობა

(20˚C) 16.78ნΏ მ

სითბოგამტარობა

(300 K) 401 ვტმ-1K-1

სითბოგადაცემა

(25˚C) 16.5 µm m-1K-1

ბგერის სიჩქარე

(20˚C) 3810 მ/წმ

იუნგის მოდული

110–128 გპა

შერის მოდული

48 გპა

ბულკის მოდული

140 გპა

სიმტკიცე მოსის მიხედვით

3.0

CAS-ის რეფისტრაციის ნომერი

7440-50-8

მდგრადი იზოტოპები

იზოტოპი NA ნახევარ-სიცოცხლე DM DE(MeV) DP
63Cu 69.15% 63Cu მდგრადია 34 ნეიტრონით
65Cu 30.85% 65Cu მდგრადია 36 ნეიტრონით

სპილენძი

სპილენძი ქიმიური ელემენტია, რომელიც გამოისახება სიმბოლოთი Cu (ლათ. cuprum). მისი ატომური ნომერია - 29. ატომ. მასა - 63.546. სპილენძი პლასტიკური მეტალია ძალიან მაღალი სითბო და ელექტროგამტარობით.

სუფთა სპილენძისაკმაოდ რბილი და დამყოლია და ახლად გახსნილ ზედაპირს აქვს ვარდისფერი ან ფორთოხლისფერი. ის გამოიყენება როგორც სითბოგამტარი, ელექტროგამტარი, სამშენებლო მასალებში და ასევე სხვადასხვა მეტალების შენადნობების სახით. ის უძველესი დროიდან ფართოდ გამოიყენება ადამიანის მიერ.

 

სპილენძის მასალის დისკო

წარმოშობის ისტორია

სპილენძს კაცობრიობა უძველესი დროიდან იცნობს.მადნიდან მისი შედარებით ადვილად მოპოვების გამო და ასევე მისი დაბალი ლღობის ტემპერატურის გამო სპილენძი - არის ერთ-ერთი პირველი მეტალი, რომელიც ფართოდ იქნა ათვისებული ადამიანის მიერ. სპილენძმა და მისმა შენადნობებმა დიდი როლი შეასრულა კაცობრიობის განვითარებაში. უძველესი დროიდან ძირითადად მას იყენებდნენ შენადნობის სახით კალასთან - ბრონზა, რომელიც გამოიყენებოდა იარაღის დასამზადებლად და ა.შ. მისი ლათინური სახელწოდება წარმოდგება კ. კვიპროსიდან, სადაც ძველი ბერძნები მოიპოვებდნენ სპილენძის მადანს. სპილენძის 30%-ზე მეტს იყენებენ შენადნობების სახით. სპილენძს, როგორც სამხატვრო მასალას იყენებენ ენეოლითიდან. ნაჭედ და ჩამოსხმულ სპილენძს ამუშავებენ ჭედვით, გრავირებით. XV ს-დან იყენებენ საბეჭდი ფორმისათვის. უძველესი დროიდან დღემდე მთელ მსოფლიოში ფართოდ გამოიყენება სპილენძის შენადნობები სამონეტო საქმიანობაში.

 

 

ბუნებაში არსებობა

სპილენძი ბუნებაში გვხვდება როგორც ნაერთების ისე თვითნაბადი სახით. სპილენძის შემცველი ძირითადი მინერალებია: სპილენძის ალმადანი, ანუ ქალკოპირიტი - CuFeS2, სპილენძის კრიალა, ანუ ქალაკოზინი - Cu2S და ბორნიტი Cu5FeS4, რომელთაც აქვთ სამრეწველო მნიშვნელობა. ამ მინერალებან ერთად გვხვდება აგრეთვე სპილენძის სხვა მინერალებიც: კოველინი - CuS, კუპრიტი - Cu2O, აზურიტი - Cu3(CO3)2(OH)2, მალაქიტი - Cu2CO3(OH)2. ზოგჯერ სპილენძი გვხვდება თვითნაბადი სახით, მასამ ცალკეული გროვისა შეიძლება მიაღწიოს 400 ტონას.

სპილენძის საბადოების დიდ ნაწილს მოიპოვებენ ღია მეთოდით. სპილენძის შემცველობა საბადოში არის 0.3-დან 1.0%-მდე.

 

სპილენძის ფიზიკური თვისებები

სპილენძი - მოვარდისფრო-ოქრისფერი პლასტიური მეტალი, ჰაერზე სწრაფად იფარება ოქსიდის ფენით, რომელიც მას ანიჭებს ინტენსიურ მოყვითალო-წითელ შეფერილობას. ბუნებაში თვითნაბადი სახით იშვიათად გვხვდება ოქტაედრის სახით. სუფთა სპილენძი საკმაოდ რბილია, ადვილად იწელება და შეიძლება მიღებული იქნეს როგორც ძლიერ მცირე დიამეტრიც მავთული, ისე თხელი ფურცელი-კილიტა. სპილენძი სითბოსა და ელექტრობის კარგი გამტარია (იკავებს მეორე ადგილს ელექტროგამტარობის მიხედვით ვერცხლის შემდეგ). მინარევები, თუნდაც მცირე რაოდენობით, ამცირებენ ელექტროგამტარობას. აქვს ორი სტაბილური იზოტოპი - 63Cu და 65Cu და რამოდენიმე რადიოაქტიური იზოტოპი. ყველაზე სიცოცხლისუნარიანი მათ შორის არის - 64Cu, მისი ნახევარდაშლის პერიოდია 12.7 საათი და ორი ვარიანტი დაშლის სხვადასხვა პროდუქტებით.

არსებობს რიგი სპილენძის შენადნობებისა: ლატუნი - თუთიასთან, ბრონზა - კალასტან და ასევე სხვა მეტალებთან, მელქიორი - ნიკელთან, ბაბიტები - ტყვიასთან და სხვა.

 

სპილენძის ქიმიური თვისებები

არ იცვლება ჰაერზე, რომელიც არ შეიცავს ტენს და ნახშირბადის დიოქსიდს. წარმოადგენს სუსტ აღმდგენელს, არ ურთიერთქმედებს წყალთან, განზავებულ მარილმაჟავასთან.იჟანგება კონცენტრირებული გოგირდმჟავათი, კონცენტრირებული აზოტმჟავაში, ”სამეფო წყალში”, ჟანგბადით, ჰალოგენებით, ჰალკოგენებით და არამეტალების ოქსიდებით. გაცხელებისას ურთიერთქმედებს ჰალოგენწყალბადებთან.

ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე კომპაქტური სპილენძი არ განიცდის მშრალი ჟანგბადის მოქმედებას. ნესტიან ჰაერზე ის კარგავს დამახასიათებელ ფერს და ხდება მომწვანო ფერის, რადგან მის ზედაპირზე წარმოიქმნება სპილენძის ფუძე კარბონატის საკმაოდ მკვრივი ფურჩი.

ნესტიან ატმოსფეროში ქლორი ადვილად ურთიერთქმედებს მეტალურ სპილენძთან. ის აქტიურად შედის რეაქციაში გოგირდთან და აგრეთვე სელენთან სპილენძი ადვილად იხსნება აზოტმჟავაში, ცხელ კონცენტრირებულ გოგირდმჟავაში და რაც საინტერესოა, რომელიმე ტუტე ლითონის ციანიდის წყალხსნარში წყალბადის გამოყოფით. სპილენძი უჟანგბადო მჟავებში პრაქტიკულად უხსნადია.

ტენიან ჰაერშიცპილენძი იჟანგება, ფუძე სპილენძის კარბონატი(II):

2Cu + H2O + CO2 +O2 Cu2CO3(OH)2

ურთიერთქმედებს ცივ კონცენტრირებულ გოგირდმჟავასთან:

Cu + H2SO4  CuO + SO2 + H2O

ცხელ კონცენტრირებულ გოგირდმჟავასთან:

Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 ­+ 2H2O

უწყლო გოგირდმჟავასთან 200°С-ზე:

2Cu + 2H2SO4 Cu2SO4+ SO2 ­+ 2H2O

განზავებულ გოგირდმჟავასთან გაცხელებისას ჰაერის ჟანგბადის თანაობისას:

2Cu + 2H2SO4 + O2 2CuSO4 + 2H2O

ურთიერთქმედებს კონცენტრირებულ აზოტმჟავასთან:

Cu + 4HNO3  Cu(NO3)2 + 2NO2­ + 2H2O

განზავებულ აზოტმჟავასთან:

3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO­ + 4H2O

სამეფო წყალთან:

3Cu + 2HNO3 + 6HCl 3CuCl2 + 2NO­ + 4H2O

განზავებულ მარილმჟავასთან ჟანგბადის თანაობისას:

2Cu + 4HCl + O2 2CuCl2 + H2

 

ახლად გამლღვალი სპილენძს მობარდისფერო ნათება აქვს.

დაუჟანგავი (ნარცხნივ) და დაჟანგული (მარჯვნივ) სპილენძის ღეროები

სპილენძის (I) ოქსიდი

სპილენძის ბუნებრივი კრისტალი

განზავებულ მარილმჟავასთან 500-600°С:

2Cu + 2HCl + O2 2CuCl + H2

ბრომწყალბადმჟავასთან:

2Cu + 4HBr 2H[CuBr2] + H2

ასევე სპილენძი ურთიერთქმედებს კონცენტრირებულ ძმარმჟავასთან ჟანგბადის თანაობისას:

2Cu + 4CH3COOH + O2 [Cu2(H2O)2(CH3COO)4]

სპილენძი იხსნება კონცენტრირებულ ამონიუმის ჰიდროქსიდში ამიაკატების წარმოქმნით:

Cu + NH3 × H2O + O2 [Cu(NH3)2]OH [Cu(NH3)4](OH)2

სპილენძი ჟანგბადის ნაკლებობის დროს 200 °C იჟანგება სპილენძის ოქსიდამდე (I) და ჭარბი ჟანგბადისა და 400—500°С ტემპერატურის პირობებში სპილენძის ოქსიდამდე (II).

4Cu + O2 2 Cu2O

2Cu + O2 2 CuO

სპილენძის ფხვნილი ურთიერთქმედებს ქლორთან, გოგირდთან (თხევად ნახსირბადის სულფიდთან) და ბრომთან (ეთერთან) ოთახის ტემპერატურაზე:

Cu + Cl2 CuCl2

Cu + Br2 CuBr2

Cu + S CuS (CS2 თანაობისას)

300-400 °C ურთიერთქმედებს გოგირდთან და სელენთან:

2Cu + S Cu2S

2Cu + Se Cu2Se

არამეტალების ოქსიდებთან:

6Cu + SO2 Cu2S + 2CuO (600 – 800°C)

4Cu + NO 2CuO + N2­(500 – 600°C)

4Cu + 2NO2  4CuO + N2­(500 – 600°C)

Cu + 2N2O 4 + CH3COOCH2CH3 Cu(NO3)2 + 2NO­ (80°C)

სპილენძი ურთიერთქმედებს კალიუმის ციანიდთან ციანოკომპლექსის, ტუტისა და წყალბადის წარმოქმნით:

2Cu + 4KCN 2K[Cu(CN)2] + 2KOH + H2­

კონცენტრირებულ მარილმჟავასთან და კალიუმის ქლორატთან:

6Cu + 12HCl + KClO3 6H[CuCl2] + 2KCl + 3H2O

 

 

ნაერთები

ნაერთებში სპილენძი ავლენს ორ ჟანგვით ხარისხს: ნაკლებად სტაბილური ჟანგვის ხარისხი Cu+ და შედარებით უფრო სტაბილური Cu2+, რომელიც იძლევა ლურჯ და მოლურჯო-მომწვანო ფერის მარილებს. უჩვეულო პირობებში შესაძლებელია მიღებულ იქნას ნაერთი ჟანგვის ხარისხით +3 და უფრო მეტიც +5.ეს უკანასკნელი გვხვდება კუპრაბორანულ (купраборанового) ანიონის შრეებში Cu(B11H11)23−, რომელიც მიღებულ იქნა 1994 წელს.

სპილენძის კარბონატი (II) - გააჩნია მწვანე შეფერილობა, რაც წარმოადგენს მიზეზს შენობის ზოგიერთი ელემენტის, ძეგლების სპილენძის სხვადასხვა ნაკეთობების გამწვანების. სპილენძის სულფატი (II) ჰიდრატაციის დროს იძლევა შაბიამანის ლურჯ კრისტალებს CuSO4∙5H2O, რომელიც გამოიყენება როგორც ფუნგიციდი. ასევე არსებობს არასტაბილური სპილენძის სულფატი (I). ასევე არსებობს ორი სტაბილური სპილენძის ოქსიდი - სპილენძის ოქსიდი (I) Cu2O და სპილენძის ოქსიდი (II) CuO. სპილენძის ოქსიდები გამოიყენება იტრიუმ ბარიუმ სპილენძის ოქსიდის მისაღებად (YBa2Cu3O7-δ), რომელიც არის საფუძველი ზეგამტარების მისაღებად. სპილენძის ქლორიდი (I) - უფერო კრისტალები (თეთრი ფხვნილი), სიმკვრივე 4.11გ/სმ³. მყარ მდგომარეობაში მდგრადია. ტენში ადვილად იჟანგება ჰაერის ჟანგბადით, იძენს მოლურჯო-მომწვანო შეფერილობას. შესაძლებელია სინთეზირებულ იქნას სპილენძის ქლორიდი(II)-ის აღდგენით ნატრიუმის სულფიტით წყლის არეში.

 

 

სპილენძ(I)-ის ნაერთები

მრავალ სპილენძ(I)-ის ნაერთებს აქვთ თეთრი შეფერილობა ან უფერულები არიან. ეს აიხსნება იმით, რომ სპილენძ(I)-ის იონში ხუთივე Зd-ორბიტალები შევსებულია ელექტრონული წყვილებით. თუმცა სპილეძის ოქსიდს Cu2O გააჩნია მოწითალო ყავისფერი შეფერილობა. სპილენძ(I)-ის იონები წყლის არეში არამდგრადები არიან და ადვილად ექვემდებარებიან დისპროპორციონირებას:

2Cu Cu2+(წყლ.) + Cu(მყ.)

ამავდროულად სპილენძი (I) გვხვდება ნაერთებში იმ ფორმით, რომლებიც არ იხსნებიან წყალში, არიან კომპლექსების სახით. მაგალითად, დიქლორკუპრატ(I)-იონი CuCl2]− მდგრადია. მისი მიღება შესაძლებელია კონცენტრირებული მარილმჟავას დამატებით სპილენძ(I)-ის ქლორიდთან.

CuCl(მყ.) + Cl-(წყლ.)  [CuCl2] -(წყლ.)

სპილენძ(I)-ის ქლორიდი - თეთრი, უხსნადი მყარი ნივთიერებაა. როგორც სხვა დანარჩენი პილენძ(I)-ის ჰალოგენიდები, მას აქვს კოვალენტური ბუნება და უფრო მდგრადია ვიდრე პილენძ(II)-ის ჰალოგენიდები. სპილენძ(I)-ის ქლორიდი შესაძლებელია მივიღოთ პილენძ(II)-ის ქლორიდის ძლიერი გაცხელებით.

CuCl2(მყ.) 2CuCl(მყ.) + Cl2(აირი.)

წარმოქმნის არამდგრად კომპლექსს CO-თან:

CuCl+CO Cu(CO)Cl რომელიც გაცხელებისას იშლება.

მისი მიღების სხვა მეთოდი მდგომარეობს სპილენძ(II)-ის ქლორიდის და სპილენძის ნარევის დუღილსი კონცენტრირებულ მარილმჟავაში. ამ შემთხვევაში პირველად წარმოიქმნება შუალედური ნაერთი - დიქლორკუპრატ(I)-იონი [CuCl2]−. ამ ხსნარის წყალში გადატანის შემდეგ მიმდინარეობს სპილენძ(I)-ის ქლორიდის გამოლექვა. სპილენძ(I)-ის ქლორიდი ურთიერთქმედებს კონცენტრირებულ ამიაკის ხსნართან და წარმოქმნის კომპლექსს დიამინსპილენძი(I) [Cu(NH3)2]+. ამ კომპლექს არ გააჩნია ფერი ჟანგბადის არ არსებობის გამო, მაგრამ ჟანგბადთან რეაქციის შედეგად ის ღებულობს ლურჯ შეფერილობას.

 

სპილენძის ანალიტიკური ქიმია

ტრადიციულად სპილენძის რაოდენობირი გამოყოფა სუსტი მჟავა ხსნარებიდან მიმდინარეობდა გოგირდწყალბადის საშუალებით.

ხსნარებში, ხელისშემშლელი იონების არარსებობის შემთხვევაში სპილენძი შესაძლებელია განისაზღვროს კომპლექსონომერტიულად ან პოტენციომეტრიულად, იონომეტრიულად.

მიკრორაოდენობა სპილენძისა ხსნარებში განისაზღვერება კინეტიკური მეთოდებით.

 

  

გამოყენება

ელექტროტექნიკაში

დაბალი კუთრი წინაღობის გამო (უთმობს მხოლოდ ვერცხლს) სპილენძი ფართოდ გამოიყენება ელექტროტექნიკაში მაღალი სიმძლავრის კაბელების, მავთულების და სხვა გამტარების დასამზადებლად. სპილენძის მავთულები თავის მხრივ ასევე გამოიყენება ხვიებში ენერგოშემნახველ ელექტრომოწყობილობებში და მარალი სიმძლავრის ტრანსფორმატორებში. ამ მიზნებისათვის მეტალი უნდა იყოს ძალიან სუფთა, მინარევები მკვეთრად ამცირებს ელექტროგამტარობას. სპილენძში ალუმინის შემცველობა 0.02%-ით ამცირებს მის ელექტროგამტარობას თითქმის 10%-ით.

 

მიმოცვლა

სხვა დადებითი თვისება სპილენძისა - მაღალი სითბოგამტარობა. ეს იძლევა საშუალებას ის გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა სითბოამრთმევ, სითბომიმოცვლის მოწყობილობებში, რომელთა რიცხვს მიეკუთვნება კარგად ცნობილი კონდინციონერები, გამაცივებელი და გამათბობელი რადიატორები.

 

 

მილების წარმოებისათვის

წრიული კვეთის სპილენძის უნაკერო მილებმა მათი მაღალი მექანიკური სიმტკიცისა და ამავდროულად მექანიკური დამუშავების მიმართ დაქვემდებარების გამო მოიპოვა ფართო გამოყენება სითხეებისა და გაზების ტრანსპორტირებისათვის.წყლის მომარაგების შიდა სისტემებში, გათბობა, გაზმომარაგება, კონდიციონირების სისტემა და გამაცივებელი აგრეგატები. მთელ რიგ ქვეყნებში სპილენძის მილები წარმოადგენენ ძირითად მასალას, რომელიც ასეთი მიზნებისათვის გამოიყენება. საფრანგეთში, ბრიტანეთსა და ავსტრალიაში შენობების გაზმომარაგებისათვის, დიდი ბრიტანეთი, აშშ, შვედეთი და ჰონკონგი წყალმომარაგებისათვის, დიდი ბრიტანეთი და შვედეთი გათბობისათვის.

გარდა ამისა მილსადენები დამზადებული სპილენძისაგან ან სპილენძის შენადნობებისაგან ფარტოდ გამოიყენება გემთმშენებლობაში და ენერგეტიკაში სიტხეებისა და აირების ტრანსპორტირებისათვის.

 

შენადნობები

შენადნობები სპილენძის საფუძველზე

ბრინჯაო, სპილენძის შენადნობი სხვადასხვა ქიმიურ ელემენტთან, უმთავრესად ლითონთან: კალასთან (კალიანი ბრინჯაო), ალუმინთან (ალუმინიანი ბრინჯაო), ბერილიუმთან (ბერილიუმიანი ბრინჯაო) და სხვა. ბრინჯაოს არ უწოდებენ მხოლოდ სპილენძისა და თუთიის (თითბერი), აგრეთვე სპილენძისა და ნიკელის შენადნობებს (სპილენძნიანი შენადნობები). უძველესია კალიანი ბრინჯაო. მისი დამზადება და გამოყენება ადამიანმა ჯერ კიდევ ახ. წ.–მდე 3000 წლის წინ იცოდა (ბრინჯაოს ხანა). შუა და გვიან ბრინჯაოს ხანაში სპილენძს სხვადასხვა რაოდენობით უმატებდნენ დარიშხანს, სტიბიუმს, ტყვიას, თუთიას, მაგრამ ყველაზე გავრცელებული მაინც კალიანი ბრინჯაო იყო.

კალიანი ბრინჯაო კალას 14-18%-ს (ზოგჯერ მეტსაც) შეიცავდა. ასეთი რთული შედგენილობის შენადნობიდან ნივთებს ჭედვით და ჩამოსხმით ამზადებდნენ. კალიან ბრინჯაოს საუკეთესო სამსხმელო თვისებების გამო ფართოდ იყენებდნენ საომარი და სამეურნეო იარაღის (შუბები, მახვილები, სატევრები, ცულები), მონეტების, მხატვრული ნაკეთობებისა და სამკაულიების დასამზადებლად. შუა საუკუნეებში ბრინჯაოსგან ეკლესიის ზარებს ასხამდნენ. ასეთი ბრინჯაო 20%-მდე კალას შეიცავდა. XIX საუკუნიდან დაიწყეს ბრინჯაოს გამოყენება მანქანათმშენებლობაში (საკისრების მილისების, კბილანების, არმატურისა და სხვათა დასამზადებლად). ამ დარგისათვის განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს ბრინჯაოს ანტიფრიქციულ (ანტიფრიქციული მასალები) და ანტიკოროზიულ თვისებებს. შექმნილია სხვადასხვა მარკის სამანქანო ბრინჯაო, რომელიც შეიცავს კალას (10-15%-მდე), თუთიას (5-10%) და მცირე რაოდენობით ტყვიასა და ფოსფორს. XX საუკუნეში კალის დეფიციტურობის გამო დაიწყეს ბრინჯაოს შემცვლელის დამზადება. მაგ., შექმნილია ალუმინიანი ბრინჯაო, რომელიც საუკეთესო თვისებებისაა. იგი შეიცავს ალუმინს (5-12%), მცირე რაოდენობით რკინას, მანგანუმსა და ნიკელს. კარგი თვისებებით გამოირჩევა ბერილიუმიანი ბრინჯაოც (დამუშავებულია 20-30-იან წლებში). შენადნობი, რომელიც 2% ბერილიუმს შეიცავს, ზოგიერთ ფოლადზე მტკიცეა. მაღალი სიმტკიცისაა კადმიუმიანი ბრინჯაოც. კადმიუმი უმნიშვნელოდ ამცირებს მის ელექტროგამტარობის უნარს. ამის გამო ამ შენადნობს იყენებენ ტელეგრაფის, ტელეფონისა და ტროლეიბუსის საკონტაქტო მავთულების დასამზადებლად. საუკეთესო თვისებებისაა აგრეთვე სილიციუმიანი ბრინჯაო, რომელიც მაღალი პლასტიკურობის გამო ადვილად მუშავდება წნევით. ბრინჯაოს თანამედროვე მანქანათმშენებლობაში, საავიაციო და სარაკეტო ტექნიკაში მნიშვნელოვანი ადგილი უკავია.

ბრინჯაოს საუკეთესო ჩამოსხმითი თვისებების წყალობით შესაძლებელი ხდება ნებისმიერი მოდელის უფაქიზესი დეტალების რეპროდუქცირება. ბრინჯაო მკვრივია, ოქსილირების შედეგად იძენს მედეგ ფერს (ბუნებრივ პატინას), ადვილია მისი ქიმიური ტონირება (პატინირება), მოოქროვება, მოჭედვა და გრავირება, რაც ნაკეთობათა ფერისა და გამრავალფეროვნების საშუალებას იძლევა. ბრინჯაო ფართოდ გამოიყენება სამონეტო საქმიანობაში.

თითბერი, სპილენძის ფუძეზე დამზადებული შენადნობი, რომლის ძირითადი დანამატია თუთია (50%-მდე); თითბერი – ჯერ კიდევ ჩვ. წ. აღ -მდე ძველი ბერძნებისა და ეგვიპტელებისათვის იყო ცნობილი. XVIII საუკუნის ბოლომდე მას ღებულობდნენ ხის ნახშირთან შერეული სპილენძისა და თუთიის მადნის დნობით. XIX საუკუნიდან დაიწყეს სპილენძისა და თუთიის პირდაპირი შედნობა. სპილენძის შენადნობებიდან თითბერი ყველაზე გავრცელებულია. იგი ადვილად მუშავდება წნევით, ახასიათებს მაღალი მექანიკური თვისებები, ლამაზი ფერისაა და შედარებით იაფია. თითბერთაგან ამზადებენ ლენტებს, ფურცლებს, წნელებს, მილებს, მავთულს (დეფორმირებადი თუთბერი), აგრეთვე სხმულებს. თითბერის შემცველობის გაზრდასთან ერთად იცვლება თუთბერის ფერი წითლიდან ღია ყვითლამდე. თითბერს, რომელიც შეიცავს 10%-მდე თუთიას, ტომპაკი ჰქვია, ხოლო 10-იდან 20%-მდე - შემცველს კი ნახევრადტომპაკი. ეს შენადნობები გამოირჩევა კოროზიამედეგობით და გადიდებული პლასტიკურობით. მათ იყენებენ რადიატორების მილების, ფურცლების, ლენტის დასამზადებლად, ფოლადის მისატკეცად.

თითბერს, რომელიც შეიცავს 20% თუთიას, იყენებენ ნაკეთობათა ცივი შტამპვით, დაწნეხითა და ადიდვით დასამზადებლად. მექანიკური, ანტიკოროზიულ და სხვა თვისებათა გასაუმჯობესებლად სპილენძისა და თუთიის ორმაგ შემადნობებს უმეტესად ალუმინს, რკინას, მანგანუმს, ნიკელს, ტყვიას და სხვა ელემენტებს უმატებენ (ჯამში დაახლოებით 10-მდე). თითბერს, რომელიც შეიცავს 15% Zn და 0,5% Al აქვს ოქროს ფერი, გადიდებული ატმოსფერული კოროზიამდგრადობა; მას იყენებენ, როგორც ოქროს შემცვლელს, წარჩინების ნიშნების, მხატვრულ ნაკეთობათა დასამზადებლად. თითბერი, რომელსაც დამატებული აქვს 1,5% Sn, ზღვის წყლის მიმართ კოროზიამედეგია. ტყვიის შემცველ თითბერს იყენებენ საავტომობილო და საათების მრეწველობაში. თითბერს იყენებენ აგრეთვე საერთო მანქანათმშენებლობაში, ხელსაწყოთმშენებლობაში, თბოტექნიკაში და წარმოების სხვა მრავალ დარგში.

ლიგატურა, ძვირფასი ლითონის მონეტის მოსაჭრელად განკუთვნილი შენადნობისათვის დაბალი ხარისხის ლითონის დამატება; მაგ., ვერცხლის ან სპილენძის დამატება ოქროსათვის, სპილენძისა – ვერცხლისათვის და ა.შ.; ამგვარ შენადნობს ოქროთი ან ვერცხლით ლეგირებული ეწოდება, მონეტის ჩამოსხმისათვის მოხმარებულ შენადნობის მასას (წონას) კი მონეტის ლიგატურული მასა

მსუბუქი ლითონი — ლითონი, რომლის სიმკვრივე 5 გრ/სმ³-ზე მცირეა, ისეთები როგორიცაა მაგ., ალუმინი, მაგნიუმი, ტიტანი. მონეტების დასამზადებელ შენადნობთათვის იყენებენ მხოლოდ ალუმინის ლიგატურას, უმეტესად ეს არის ალუმინი-სპილენძი-მაგნიუმის შენადნობი. ეკონომიის მიზნით ის ფართოდ გამოიყენება წვრილი მონეტების დამზადებისას, რადგანაც მსოფლიო ბაზარზე ძვირადღირებული სპილენძისაგან დამზადებული მონეტის ფასი გადააჭარბებდა წვრილი მონეტის ნომინალურ ღირებულებას.

ფოლადი, რკინის დეფორმირებადი (ჭედადი) შენადნობი ნახშირბადსა (არა უმეტეს 2%–ისა) და სხვა ელემენტებთან. შავი მეტალურგიის უმნიშვნელოვანესი პროდუქტი. ფოლადის წარმოების უძველესი ხერხია ცივსაბერი პროცესი, რომელსაც საფუძვლად ედო ქურაში (მოგვიანებით შახტურ ღუმელში) რკინის აღდგენა მადნიდან ხის ნახშირით. ძველი ქართველი მელითონეები სიტყვა ფოლადს უწოდებდნენ მაგარ რკინას, რომელიც რუსულ ენაში „ბულატის“ სახელწოდებით დამკვიდრდა. ადრეული მეტალურგიის უდიდეს მიღწევად ამ სახის ფოლადი ითვლება. ასეთი ფოლადის ნამზადის ზედაპირი ტალღოვანია ან ქსოვილისებრი ბოჭკოვნებით გამოირჩევა, ახასიათებს მაღალი ფხამახვილობა, დიდი დრეკადობა და სიმტკიცე. გამოყენების სფეროს მიხედვით ფოლადი არის საკონსტრუქციო, საიარაღო და განსაკუთრებული თვისებების მქონე.

 

 

გამოყენების სხვა სფეროები

სპილენძი - ეს არის ყველაზე ფართოდ გამოყენებული კატალიზატორი აცეტილენის პოლიმერიზაციის დროს. ამის გამო აცეტილენის ტრასპორტირებისათვის შესაძლებელია გამოყენებულ იქნას მილსადენები რომლებიც დამზადებულია სპილენძის შენადნობებისაგან არაუმეტეს 64%-ისა.

სპილენძი ასევე ფართოდ გამოიყენება არქიტექტურაში. სპილენძის თხელი ფირფიტის სახურავები და ფასადები, კოროზიის პროცესის ავტომილევადობის გამო უსაფრთხოა 100-150 წელი.

პროგნოზირებენ, რომ სპილენძის ახალი მასობრივი გამოყენება ბაქტერიციდული ზედაპირის სახით სამკურნალო დაწესებულებებში ჰპირდება ბაქტერიის გადატანის შემცირებას: კარები, სახელურები, წყალსაკეტი აპარატურა, მოაჯირები, სახელურიანი საწოლები - ყველა ზედაპირი, რომელსაც კი ეხება ადამიანის ხელი.

 

ბაქტერიციდულობა

სპილენძისა და მისი შენადნობების ბაქტერიციდული თვისება ადამინისთვის ცნობილია უძველესი დროიდან. 2008 წელს ხანგრძლივი გამოკვლევების შედეგად ამერიკის გარემოს დაცვის ფედერალურმა სააგენტომ (US EPA) ოფიციალურად მიანიჭა სპილენძს და მის რამოდენიმე შენადნობს სტატუსი ”ნივთიერებები ბაქტერიციდული ზედაპირით” (სააგენტო ხაზს უსვამს, რომ სპილენძის გამოყენება, როგორც ბაქტერიციდული ნივთიერება ავსებს, მაგრამ არ ცვლის სტანდარტულ პრაქტიკას ინფექციური კონტროლის). განსაკუთრებით გამოხატულია ბაქტერიციდული თვისება სპილენძის (მისი შენადნობების) ზედაპირისა გამოიხატება მეტიცილინის მიმართ - მდგრადი შტამი ოქროსფერი სტაფილოკოკი, რომელიც ცნობილია, როგორც ”სუპერმიკრობი” MRSA. 2009 წლის ზაფხულში დადგენილ იქნა სპილენძისა და სპილენძის შენადნობების როლი გრიპის ვირუსის ინაქტივირებაში A/H1N1 (ე.წ.. «ღორის გრიპი»)

 

 

სპილენძის ბიოლოგიური როლი

სპილენძით მდიდარი პროდუქტებია: ხამანწკა, ძროხის ხორცი, ბატკანის ღვიძლი, ბრაზილიური თხილი, მელასა, კაკაო, პილპილი. საკმაო რაოდენობით შეიცავს ასევე ომარები (ზღვის კიბო), თხილი და მზესუმზირას მარცვლები, მწვანე ზეთისხილი, ავოკადო და ხორბლის ქატო.

ადამიანისა და ცხოველის სიცოცხლისათვის სპილენძი აუცილებელი და მუდმივი ელემენტია. მას ადამიანის ორგანოებიდან ყველაზე დიდი რაოდენობით ლულოვანი ძვლები და ღვიძლი შეიცავს. 100 მლ სისხლში 0.1 მგ სპილენძია (ერითროციტებში გაცილებით მეტია, ვიდრე ლიმფაში). აქ მისი კონცენტრაცია ცვალებადობს დღე-ღამისა და წელიწადის დროის მიხედვით. ახალდაბადებულის სისხლში ამ ელემენტის შემცველობა გაცილებით დაბალია, ვიდრე დედის სისხლში, ხოლო მოზრდილი ადამიანის ორგანიზმში ღრმა მოხუცებულობამდე თითქმის არ იცვლება. სპილენძი შედის დამჟანგავი ფერმენტების (ტიროზინაზა, ლაქტაზა, ასკორბინოქსიდაზა) შედგენილობაში და აჩქარებს ატმოსფერული ჟანგბადით შესაბამისი სუბსტრატის ჟანგვას, თუმცა სპილენძის, როგორც დამჟანგავის, ბიოლოგიური აქტივობა ყველაზე მეტად ცილოვან ნაერთებში მჟღავნდება. ეს ლითონი ზოგიერთი ფერმენტის მიმართ (ნერწყვის ამილაზას, კატალიზას და სხვ.) ინჰიბიტორის როლშიც გამოდის.

აღსანიშნავია სპილენძის კავშირი ვიტამინებთან. ამ ელემენტით მდიდარი საკვებით გამოკვებილ ცხოველებში აღინიშნება B1 ვიტამინის შესამჩნევად გადიდება, ხოლო სპილენძის ბიოტიკური დოზა ბავშვის ორგანიზმში უზრუნველყოფს A და C ვიტამინების ნორმალიზაციას.

შესწავლილია სპილენძისა და ჰორმონების ურთიერთდამოკიდებულებაც. იგი თავისებურად მოქმედებს ჰორმონთა ფუნქციონირებაზე, ზოგიერთი მათგანის მოქმედებას აძლიერებს, ზოგისას კი აფერხებს; მაგალითად, აძლიერებს ინსულინის მოქმედებას, აფერხებს ადრენალინისას. ცნობილია აგრეთვე სპილენძის კავშირი სასქესო, ჰიპოფიზურ და ფარისებრი ჯირკვლის ჰორმონებთან. გარდა ფერმენტებთან, ვიტამინებთან და ჰორმონებთან ურთიერთდამოკიდებულებისა, სპილენძი მნიშვნელოვან გავლენას ახდენას ქსოვილთა სუნთქვაზე, ორგანიზმის ზრდა-განვითარებაზე, სისხლწარმოქმნისა და ძვალწარმოქმნის სხვადასხვა სახეზე, კალციუმისა და ფოსფორის ნორმალურად შეთვისებაზე და რაც მთავარია, ნივთიერებათა ცვლის მიმდინარეობაზე.

 

 

მასალა მომზადებულია www.wikipedia.com -ის მიხედვით