Concetti Chiave
- Il rame, con il simbolo chimico Cu, deriva da 'Cuprum' e si trova in natura in piccole quantità come minerale e in forma pura.
- La produzione del rame prevede fasi come estrazione, frantumazione, e trattamenti chimici, culminando in rame puro al 99% utilizzato per cavi elettrici e altro.
- Il rame è un ottimo conduttore di elettricità e calore, è duttile, malleabile, resistente alla corrosione atmosferica e possiede proprietà antibatteriche.
- L'ottone è una lega di rame e zinco, malleabile e utilizzata in strumenti musicali e arredamento, disponibile in varianti comuni e speciali.
- Il bronzo è una lega di rame e stagno, usata in fonderia per la sua fusibilità e colabilità, ideale per campane e statue, con varianti comuni e speciali.
Rame e leghe
Il rame
Il simbolo del rame Cu deriva dalla parola Cuprum ossia il nome con cui i latini chiamavano l’isola di Cipro, dove il rame si trovava in grandi quantità.
Il rame si trova in piccole quantità anche allo stato puro. La sua temperatura di fusione è di 1083°C e la sua densità di 8,9 kg/dm^3. Fa parte dei materiali detti pesanti poiché la sua densità supera i 4,5kg/dm^3.
Produzione del rame:
La produzione del rame si effettua in diverse fasi:
1. Estrazione.
2. Setacciatura.
3. Frantumazione.
4. Macinatura.
5. Setacciatura.
6. Aggiunta di reagenti chimici: formazione della schiuma.
7. Vasca di decantazione: serve per eliminare la schiuma lasciando solo il fango rosso.
8. Forno a riverbero: serve per fondere il rame; otteniamo un rame con un tenore di carbonio del 40%-60%.
9. Convertitore: per deposizione si eliminano zolfo, ferro ed altre impurità; si ottiene, così, il rame blister ossia con un tenore di rame del 98%
10. 1. Trattamento di pinaggio: il rame viene messo in un forno alla presenza di legno verde (pino), la resina reagisce con le impurità e rende il rame puro al 99%; questo viene usato per fare cavi elettrici, lamiere, distillatori, avvolgimenti.
10.2. Trattamento elettrolitico: è un trattamento chimico che può essere di purificazione (il rame viene messo in una vasca nella quale viene fatta passare della corrente elettrica, il rame che si ottiene viene detto rame catodo) e di elettrodeposizione (il rame che si ottiene viene detto rame elettrolitico, che viene usato per le schede ed ha una purezza del 99,98%)
Proprietà fisiche
Il rame non è un materiale lavorabile alle macchine utensili e non è colabile.
a) Il rame è un buon conduttore di energia elettrica e di calore, quindi ha una resistività molto bassa (oppone poca resistenza al passaggio di calore).
b) È molto duttile e trafilabile; per questo viene utilizzato nei motori per fare avvolgimenti e cavi elettrici, viene anche usato nel settore automobilistico per i fanali.
c) È molto malleabile infatti viene usato per le coperture dei tetti e le grondaie
d) È resistente alla corrosione soprattutto degli agenti atmosferici, molto meno agli acidi. Il rame una volta messo in opera si ossida e forma una patina esterna che lo preserva ulteriori ossidazioni e lo rene inattaccabile; con il tempo esso cambia colore fino a diventare verde.
e) È un materiale imbutibile, infatti viene utilizzato per fare le pentole.
f) È anticrittograno, anti-insetti, disinfettante e antibatterico, per queste sue proprietà viene usato per distillare la grappa.
Leghe del rame
Ottone
L’ottone è una lega del rame formata da rame e zinco (50%). Più la percentuale di zinco è bassa più il colore tende al rosso, più essa è alta più tende al bianco.
Con una percentuale di rame del 67%, l’ottone prende il nome di similoro poiché il suo colorito è molto simile a quello dell’oro. Per distinguerli ci si basa sulla durezza infatti l’ottone è molto più morbido (prova del morso).
L’ottone è malleabile e trucidabile; se unito al piombo viene utilizzato per le lavorazioni meccaniche. In commercio si trova sotto forma di lastre, lamiere, tondini e tubi.
Esistono due tipi di ottone:
- Ottone comune: rame + zinco.
- Ottone speciale: rame + zinco + altri elementi.
L’ottone viene utilizzato per gli strumenti musicali nel settore dell’arredamento, per maniglie e rubinetteria.
Bronzo
Il bronzo è una lega composta da rame e stagno (25%), più la percentuale di stagno è bassa più il colore tende al rosso; mano a mano che essa aumenta il colore diventa più chiaro. Il bronzo è molto usato in fonderia poiché è ben colabile e fusibile, per lo stesso motivo viene usato nel settore artistico per fare campane e statue.
Esistono due tipi di bronzo:
- Bronzo comune: rame + stagno.
- Bronzo speciale: rame + stagno + altri elementi.
Domande da interrogazione
- Qual è l'origine del simbolo chimico del rame "Cu"?
- Quali sono le fasi principali della produzione del rame?
- Quali sono le proprietà fisiche del rame che lo rendono utile in vari settori?
- Qual è la differenza tra ottone comune e ottone speciale?
- In quali applicazioni è comunemente utilizzato il bronzo?
Il simbolo "Cu" deriva dalla parola latina "Cuprum", che si riferisce all'isola di Cipro, dove il rame era abbondante.
Le fasi principali includono estrazione, setacciatura, frantumazione, macinatura, aggiunta di reagenti chimici, decantazione, fusione nel forno a riverbero, e trattamenti di purificazione come il pinaggio e l'elettrolitico.
Il rame è un eccellente conduttore di elettricità e calore, è duttile, malleabile, resistente alla corrosione, e ha proprietà antibatteriche, rendendolo utile per cavi elettrici, coperture, pentole, e distillatori.
L'ottone comune è composto da rame e zinco, mentre l'ottone speciale include anche altri elementi oltre al rame e zinco.
Il bronzo è utilizzato in fonderia per la sua colabilità e fusibilità, ed è impiegato nel settore artistico per la realizzazione di campane e statue.
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