ما هي انواع النحاس وما الفرق بين كل منها

ما هي انواع النحاس وما الفرق بين كل منها، يعتبر النحاس من أشهر المواد الكيميائية التي توجد في الجدول الدوري، ويوجد على شكل صلب وذلك في الصورة الطبيعية له، بينما يتواجد ناعم في الحالة النقية له، ويعد النحاس ضمن المواد التي نكون على احتكاك معها طوال اليوم، وعبر هذا المقال سوف يتحدث موقع مقالاتي عن معدن النحاس، وذكر أنواعه والفرق بينهما، والتطرق لذكر مزايا وعيوب النحاس، وما هي الاستخدامات الشائعة للنحاس بشكل تفصيلي.

النحاس

يُعدُّ النحاس عنصراً معدنياً موجوداً في الطبيعة، ويأتي على شكل نقي أو في مركبات كيميائية، وكان النحاس هو أول معدن يستخدمه الإنسان، وهو معدن ضارب إلى الحمرة، وهو الوحيد الذي له لون طبيعي، وله هيكل بلوري مكعب محوره الوجه، ويعكس الضوء الأحمر والبرتقالي ويمتص الترددات الأخرى في الطيف المرئي، فهو معدن موصل جيد لكل من الحرارة والكهرباء، وهو أكثر نعومة من الزنك ويمكن صقله حتى يصبح لامعًا، ويوجد في المجموعة الأولى من الجدول الدوري مع الفضة والذهب، ويعتبر النحاس مثاليًا للأسلاك الكهربائية نظرًا لسهولة تشغيله، ويمكن سحبه إلى سلك رفيع يتمتع بموصلية كهربائية عالية.[1]

شاهد أيضًا: ما هي الاعمال النحاسية القائم على الضغط

ما هي انواع النحاس

يُعدُّ النحاس النقي من المعادن التي تتمتع بأعلى موصلية كهربائية مقارنة بأي معدن تجاري، ويتمتع النحاس بالقوة والليونة والصلابة الكافية عند درجات حرارة تشغيل تصل 100 درجة مئوية، وهذه الخاصية تجعلها المادة المفضلة لكابلات الطاقة والاتصالات السلكية واللاسلكية، وسلك المغناطيس الملفوف، والجدير بالذكر أنّ متطلبات التكنولوجيا الكهربائية تتطلب أن يتمتع النحاس بخصائص ميكانيكية عالية، وأنّ يكون قادرًا على الاستخدام في درجات حرارة تشغيل مرتفعة مع الاحتفاظ بالموصلية الجيدة، وكما هو متعارف عليه فأنّ للنحاس ثلاثة أنواع رئيسية وهي كالتالي:[2][3]

• النحاس العالي التوصيل: ويستخدم النحاس عالي القوة والموصلية في العديد من المجالات مثل أسلاك التلامس الكهربائية عالية السرعة للسكك الحديدية، وإطارات الرصاص المتكاملة، ومن المعروف جيدًا أن النحاس النقي يتمتع بتوصيل كهربائي ممتاز ولكنه ذو قوة منخفضة إلى حد ما.
• النحاس المختزل: وهو نحاس منزوع الأُكسجين، وتم التخلص من الأُكسجين من خلال وضع الفسفور أو البورون في حالة المسبوكات على النحاس، وهذا يعطي مادة يمكن أن يتم لحامها بالنحاس أو لحامها بسهولة دون خوف من التقصف من خلال ملامستها للهيدروجين، فهو مثالي للاستخدام في أنظمة السباكة وإمدادات الغاز المنزلي.
• سبائك النحاس: وهي عبارة عن سبيكة نحاسية من نوع الكروم والزركونيوم، وهي سبيكة نحاسية عالية المقاومة، وهي تحتوي على محتويات نحاسية محددة أقل من 99.3% وأكثر من 96%، ولا تقع في أي نحاس آخر، فهي تتمتع بخصائص ممتازة وبالتالي فهي تستخدم بشكل مناسب في البيئات القاسية، لديها القدرة عل المساهمة في تقليص حجم الأجزاء الإلكترونية، وتقليل توليد الحرارة، وزيادة الموثوقية.

شاهد أيضًا: من بدايات النحاس

الفرق بين أنواع النحاس تبعًا للون

يحتوي النحاس على نوعين رئيسين من حيث اللون وهما النحاس الأحمر والنحاس الأصفر، والجدير بالذكر أنّهما سبائك نحاسية تربطهما علاقة وثيقة، وكلاهما يحتوي على مستويات عالية من النحاس وربما عناصر معدنية أخرى مماثلة، وفيما يلي شرح مُبسط لهما:[4]

• النحاس الأصفر: يتكون النحاس الأصفر من حوالي 60% أو 70% نحاس؛ 30% – 40% من زنك وكميات ضئيلة من القصدير، ويُعدُّ أحد أكثر أنواع النحاس شيوعًا، ويستخدم كأدوات صحية منزلية، وفي صناعة السيارات.

• النحاس الأحمر: يحتوي النحاس الأحمر على حوالي 85% من النحاس و 15% من الزنك، مع القليل جدًا من القصدير والرصاص، وهو أقل شيوعًا ويستخدم في رؤوس الرشاشات، وبعض خطوط أنابيب المياه المرنة الأخرى.

شاهد أيضًا: الأطعمة التي تحتوي على الزنك والنحاس

مصادر النحاس

يوجد النحاس على سطح الأرض بشكل أساسي كمعادن نحاسية، أو في خامات مختلطة مع معادن أخرى مثل الزنك والرصاص، ويتم استخراجها من خلال تقنيات التعدين تحت الأرض أو الحفرة المفتوحة، والتعدين المكشوف يمثل حوالي 90% من إنتاج النحاس، ويستخرج الخامات بالقرب من سطح الأرض عبر خطوات متدرجة تؤدي إلى القشرة الأرضية، وعندما يكون الخام أعمق من أن يتم تعدينه عن طريق عمليات الحفر المفتوحة، يمكن استخدام التعدين تحت الأرض، والذي يتضمن حفر أعمدة في سطح الأرض للسماح للآلات أو المتفجرات بفصل الخام، وتشير الدراسات أنّ تشيلي هي أكبر دولة منتجة للنحاس في العالم، حيث تمثل 27% من إجمالي الإنتاج العالمي.[5]

شاهد أيضًا: تصنع الاسلاك المعدنيه من الفولاذ أو الالمننيوم أوالنحاس

مميزات النحاس

يُعدُّ النحاس من المعادن الشائعة والتي تحدث بشكل طبيعي في البيئة وتنتشر عبر البيئة من خلال الظواهر الطبيعية، ويستخدم البشر النحاس على نطاق واسع وقد تم استخدامهُ في الصناعات والزراعة، وفيما يلي مجموعة من المميزات التي يتمتع بها النحاس:[6]

• النحاس معدن ناعم محمر يأخذ بريقًا معدنيًا لامعًا.
• موصل جيد للحرارة والكهرباء.
• ذات ليونة وقابلية ميكانيكية.
• مقاوم ومضاد للميكروبات.

شاهد أيضًا: اذا كانت نسبة السليكا في الصخور الناريه الجوفيه عاليه يكون لون الصخر،

عيوب النحاس

ينتمي إلى العناصر الكيميائية التي تصنف على أنها عناصر انتقالية، ويرمز إلى النحاس ب cu، وفيما يلي مجموعة من العيوب التي توجد في النحاس:[7]

• أسلاك الألمنيوم المكسوة بالنحاس ليست قوية مثل الأسلاك النحاسية الصلبة.
• نعومته وليونته تجعله عرضة للكسر.
• تأكسد النحاس ببطء ليشكل كربونات الزنبق عند تعرضهِ للماء والهواء ويميل لونه إلى الأخضر، والتي غالبًا ما تُرى على الأسطح والتماثيل.

شاهد أيضًا: مخلوط من المعادن وفتات الصخور

استخدامات النحاس

تعددت استخدامات النحاس منذ القِدم، إذ قام قدماء المصريين باستخدام النحاس لتطهير الجروح والأدوات الجراحية، وتعود أقدم أسلحة سبائك النحاس إلى منتصف الألفية الخامسة قبل الميلاد، ويعتبر النحاس جزءًا أساسيًا من حياة الإنسان، حتى أننا نحتاج إلى 1.2 ملليجرام من النحاس يوميًا لمساعدة الإنزيمات على نقل الطاقة داخل خلايانا، وفيما يلي بعض الحقائق حول الاستخدامات الشائعة للنحاس اليوم:[8]

• سبائك النحاس المستخدمة في المجوهرات.
• يستخدم في المعدات الكهربائية بنسبة تُقدر بـ 60%.
• الاستخدامات الطبية للنحاس.
• استخدام النحاس في الخدمات المنزلية.
• يستخدم النحاس في تشييد المباني.
• توليد الطاقة ونقلها.
• تصنيع المنتجات الإلكترونية.
• إنتاج الآلات الصناعية ومركبات النقل.
• يصنع منها المحركات والأسلاك والمكابح المستخدمة في السيارات والشاحنات.

شاهد أيضًا: الانفصام والمكسر من خواص المعادن

إعادة تدوير النحاس

يعتمد الاقتصاد الكلي لصناعة النحاس وسبائك النحاس على إعادة التدوير الاقتصادي لأي منتجات فائضة، وتشير الدراسات إلى أنّهُ في العصور الوسطى كان من الشائع أنه بعد انتهاء الحرب يتم صهر المدافع لصنع المزيد من العناصر المفيدة، فالنحاس قابل لإعادة التدوير 100%، ويمكن إعادة تدويرها بشكل متكرر دون أي خسارة في الأداء، إذ يساهم إعادة تدوير النحاس في التحرك التدريجي نحو اقتصاد دائري أكثر، وتؤدي إعادة تدوير خردة النحاس المعقدة مثل النفايات الإلكترونية، إلى استعادة العديد من المعادن الأخرى مثل الذهب والفضة والنيكل والقصدير والرصاص والزنك. وتجدر الإشارة إلى أن إعادة التدوير تحافظ على الموارد الطبيعية القيمة، وتوفر الطاقة وتقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.[9]

شاهد أيضًا: يعد اللون دائمًا أفضل خاصية يمكن الاستعانه بها لتمييز انواع المعادن

وبهذا القدر نصل لختام مقال ما هي انواع النحاس، والذي تناول في محتواه ذكر أنواع النحاس والفرق بينهما، والتطرق لذكر مصادر النحاس، وما هي أهميتهِ، وتناولنا استخدامات النحاس، والتطرق لذكر ما هي مميزاته وعيوبه، وكيف يتم إعادة تدوير النحاس بشكل تفصيلي.