Đang tải... (xem toàn văn)
Đồng là một kim loại có màu vàng ánh đỏ, có độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt cao (trong số các kim loại nguyên chất ở nhiệt độ phòng chỉ có bạc có độ dẫn điện cao hơn).
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Đề bài : Khoáng vật tạo quặng Đồng Đồng Đồng là một kim loại có màu vàng ánh đỏ, có độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt cao (trong số các kim loại nguyên chất ở nhiệt độ phòng chỉ có bạc có độ dẫn điện cao hơn). Đồng có lẽ là kim loại được con người sử dụng sớm nhất do các đồ đồng có niên đại khoảng năm 8700 trước công nguyên (TCN) đã được tìm thấy. Ngoài việc tìm thấy đồng trong các loại quặng khác nhau, người ta còn tìm thấy đồng ở dạng kim loại (đồng tự nhiên) ở một nơi. 1 Họ Và Tên: Lương Đình Huy- Địa Chất Công Trình Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Lịch sử Đồng đã được ghi chép trong các tư liệu của một số nền văn minh cổ đại, và nó có lịch sử sử dụng ít nhất là 10.000 năm. Hoa tai bằng đồng đã được tìm thấy ở miền bắc Iraq có niên đại 8.700 năm TCN. Khoảng 5.000 năm TCN đã có những dấu hiệu của việc luyện, nấu đồng, việc tinh chế đồng từ các ôxít đơn giản của đồng như malachit hay azurit. Các dấu hiệu sớm nhất của việc sử dụng vàng chỉ xuất hiện vào khoảng 4.000 năm TCN.Người ta còn tìm thấy các đồ vật bằng đồng nguyên chất và đồng đỏ ở các thành phố Sumeria có niên đại 3.000 năm TCN, và các đồ vật cổ đại của người Ai Cập bằng đồng và hợp kim của đồng với thiếc cũng có niên đại tương tự. Trong một kim tự tháp, một hệ thống hàn đồng đã được tìm thấy có niên đại 5.000 năm. Người Ai Cập đã phát hiện ra rằng nếu thêm một lượng nhỏ thiếc vào sẽ làm cho kim loại trở nên dễ đúc hơn, vì thế các hợp kim đồng đỏ đã được tìm thấy ở Ai Cập gần như là đồng thời cùng với đồng. Việc sử dụng đồng ở Trung Hoa cổ đại có niên đại ít nhất là 2.000 năm TCN. Vào khoảng 1200 năm TCN những đồ đồng đỏ hoàn hảo đã được sản xuất ở Trung Quốc. Cũng lưu ý rằng các số liệu ngày, tháng này chịu ảnh hưởng của các cuộc chiến tranh do đồng rất dễ nấu chảy và được tái sử dụng. Tại châu Âu, Oetzi the Iceman, thi thể một người đàn ông được bảo quản tốt có niên đại 3.200 TCN, đã được tìm thấy với chiếc rìu bịt đồng có độ tinh khiết của đồng là 99,7%. Nồng độ cao của asen trong tóc của ông ta có lẽ là do ông đã tham gia vào việc nấu đồng. 2 Họ Và Tên: Lương Đình Huy- Địa Chất Công Trình Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Một khối đồng trong quặng tự nhiên. Việc sử dụng đồng đỏ đã phát triển trong thời đại của các nền văn minh được đặt tên là thời đại đồ đồng hay thời đại đồng đỏ. Thời kỳ quá độ trong các khu vực nhất định giữa thời kỳ đồ đá mới và thời kỳ đồ sắt được đặt tên là thời kỳ đồ đồng, với một số công cụ bằng đồng có độ tinh khiết cao được sử dụng song song với các công cụ bằng đá.Đồng thau, một hợp kim của đồng với kẽm, được biết đến từ thời kỳ Hy Lạp nhưng chỉ được sử dụng rộng rãi bởi người La Mã. Tên gọi Trong thời của nền văn minh Hy Lạp, kim loại này được biết với tên gọi chalkos. Trong thời kỳ La Mã, nó được biết với tên aes Cyprium (aes là thuật ngữ Latinh chung để chỉ các hợp kim của đồng như đồng đỏ và các kim loại khác, và bởi vì nó được khai thác nhiều ở Síp). Từ những yếu tố lịch sử này, tên gọi của nó được đơn giản hóa thành Cuprum là tên gọi Latinh của đồng.Trong thần thoại Hy Lạp - La Mã cũng như trong thuật giả kim, đồng có liên quan đến nữ thần Aphrodite (Vệ Nữ) vì vẻ đẹp rực rỡ của nó, việc sử dụng thời cổ đại của nó trong sản xuất gương, và sự liên hệ của nó với Síp, là quê hương của nữ thần. Trong thuật giả kim, ký hiệu của đồng cũng là ký hiệu cho sao Kim. 3 Họ Và Tên: Lương Đình Huy- Địa Chất Công Trình Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Ứng dụng Đồng là vật liệu dễ dát mỏng, dễ uốn, có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, vì vậy nó được sử dụng một cách rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm: • Dây điện. • Que hàn đồng. • Tay nắm và các đồ vật khác trong xây dựng nhà cửa. • Đúc tượng: Ví dụ tượng Nữ thần Tự Do, chứa 81,3 tấn (179.200 pao) đồng hợp kim. • Cuộn từ của nam châm điện. • Động cơ, đặc biệt là các động cơ điện. • Động cơ hơi nước của Watt. • Rơ le điện, dây dẫn điện giữa các bảng mạch và các chuyển mạch điện. • Ống chân không, ống tia âm cực và magnetron trong các lò vi ba. • Bộ dẫn sóng cho các bức xạ vi ba. • Việc sử dụng đồng trong các mạch IC đã trở nên phổ biến hơn để thay thế cho nhôm vì độ dẫn điện cao của nó. • Là một thành phần trong tiền kim loại. • Trong đồ nhà bếp, chẳng hạn như chảo rán. • Phần lớn các đồ dùng bằng niken trắng dùng ở bàn ăn (dao, nĩa, thìa) có chứa một lượng đồng nhất định. • Trong chế tạo đồ đựng thức ăn bằng bạc (hàm lượng bạc từ 92,5% trở lên), có chứa một số phần trăm đồng. • Là thành phần của gốm kim loại và thủy tinh màu. • Các loại nhạc khí, đặc biệt là các loại nhạc khí từ đồng thau. • Làm bề mặt tĩnh sinh học trong các bệnh viện hay các bộ phận của tàu thủy để chống hà. • Các hợp chất, chẳng hạn như dung dịch Fehling, có ứng dụng trong phân tích hóa học. • Đồng (II) Sulfat được sử dụng như là thuốc bảo vệ thực vật và chất làm sạch nước. Vai trò sinh học Đồng là nguyên tố vi lượng rất cần thiết cho các loài động, thực vật bậc cao. Đồng được tìm thấy trong một số loại enzym, bao gồm nhân đồng của cytochrom c oxidas, enzym chứa Cu-Zn superoxid dismutas, và nó là kim loại trung tâm của chất chuyên chở ôxy hemocyanin. Máu của cua móng ngựa (cua vua) Limulus polyphemus sử dụng đồng thay vì sắt để chuyên chở ôxy.Theo tiêu chuẩn RDA của 4 Họ Và Tên: Lương Đình Huy- Địa Chất Công Trình Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Mỹ về đồng đối với người lớn khỏe mạnh là 0,9 mg/ngày.Đồng được vận chuyển chủ yếu trong máu bởi protein trong huyết tương gọi là ceruloplasmin. Đồng được hấp thụ trong ruột non và được vận chuyển tới gan bằng liên kết với albumin.Một bệnh gọi là bệnh Wilson sinh ra bởi các cơ thể mà đồng bị giữ lại, mà không tiết ra bởi gan vào trong mật. Căn bệnh này, nếu không được điều trị, có thể dẫn tới các tổn thương não và gan.Người ta cho rằng kẽm và đồng là cạnh tranh về phương diện hấp thụ trong bộ máy tiêu hóa vì thế việc ăn uống dư thừa một chất này sẽ làm thiếu hụt chất kia.Các nghiên cứu cũng cho thấy một số người mắc bệnh về thần kinh như bệnh schizophrenia có nồng độ đồng cao hơn trong cơ thể. Tuy nhiên, hiện vẫn chưa rõ mối liên quan của đồng với bệnh này như thế nào (là do cơ thể cố gắng tích lũy đồng để chống lại bệnh hay nồng độ cao của đồng là do căn bệnh này gây ra). Trong tự nhiên Các Quặng chứa Đồng 5 Họ Và Tên: Lương Đình Huy- Địa Chất Công Trình Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Malachit Malachit (malakhit) hay còn gọi là đá lông công, là một khoáng vật chứa đồng có kí hiệu hóa học là CuCO 3 .Cu(OH) 2 . Tên gọi bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp cổ malache- có nghĩa là "Cây cầm quỳ". Các tên gọi khác như: biến thể atlat-tên gọi đồng nghĩa của malachit, đá chim công - tên gọi cũ của malachit, malachit nhung -biến thể màu lá cây đậm của malachit. Những đặc điểm chính Màu xanh lá cây đặc trưng là hợp chất của đồng. Sắc thái của malachit dao động từ xanh lá cây (biruza, ngọc lục bảo), xanh lá cây phớt xanh da trời đến xanh lá cây sẫm. Trong tự nhiên thường gặp malachit dưới dạng hình bầu dục. Các tập hợp dạng thận lớn có cấu tạo đồng tâm dưới dạng rất đặc trưng, nhìn thấy rõ trên các mẫu mài nhẵn. Tính chất khác: Có nhiều huyền thoại liên quan đến đá lông công như nó có thể làm cho người ta trở thênh vô hình, còn uống nước từ cốc lêm bằng đá lông công có thể hiểu được ngôn ngữ của loài vật. Ở Ấn Độ người ta cho rằng, đặt đá lông công lên luân xa "Con mắt thứ ba" giúp xua tan khỏi chi giác mọi giận hờn và lo lắng. Đối với người Nga, đá lông công được coi lê biểu tượng để thực hiện điều ước muốn. Đá lông công là biểu tượng của chùm sao Kim Ngưu và Thiên Bình trong cung hoàng đạo, năng lượng cảm thụ của âm có tác dụng tới luân xa vùng trán: Tác động đến 6 Họ Và Tên: Lương Đình Huy- Địa Chất Công Trình Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 các cơ quan ở vùng đầu: Luân xa này có kinh mạch đi qua bàng quang vê ruột, nó giúp thực hiện những ý tưởng, kích thích hoạt động thể lực. Đối với luân xa ở vùng tim: Ảnh hưởng tới hệ tim mạch, tế bào tuyến vú cột sống và hai tay. luân xa này khơi gợi lòng nhân ái, tính cởi mở chân thành, sự nhạy cảm: Củng cố ý chí biến đổi thế giới. Chalcopyrit Chalcopyrit là khoáng vật sắt đồng sunfua kết tinh ở hệ tinh thể bốn phương. Nó có công thức hóa học CuFeS 2 . Nó có màu vàng thau đến vàng kim, độ cứng từ 3.5 đến 4 trên thang Mohs. Vết vạch được xác định là màu đen nhuốm xanh lá.Khi tiếp xúc với không khí, Chalcopyrit oxi hóa tạo thành rất nhiều oxit, hydroxit và muối sunfat. Các khoáng vật đồng đi cùng bao gồm sulfua bornit (Cu 5 FeS 4 ), chalcocit (Cu 2 S), covellit (CuS), digenit (Cu 9 S 5 ); khoáng vật carbonat như là malachit và azurit, một vài oxit như là cuprit (Cu 2 O). Chalcopyrit hiếm khi gặp ở trạng thái liên kết với đồng kim loại. Nhận dạng Chalcopyrit thường bị lẫn lộn với pyrit, mặc dù pyrit kết tinh hệ tinh thể lập phương chứ không phải hệ bốn phương. Hơn nữa, chalcopyrit thường ở khối lớn, hiếm ở dạng tinh thể và ít giòn hơn. Chalcopyrit có màu vàng tối hơn, nhuốm màu xanh lá và có ánh nhờn.Bởi màu sắc và hàm lượng đồng cao, chalcopyrit thường được gọi là "đồng vàng". (yellow copper) 7 Họ Và Tên: Lương Đình Huy- Địa Chất Công Trình Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Hóa học Chalcopyrit tự nhiên không nằm trong chuỗi dung dịch rắn với bất cứ khoáng vật sunfua nào khác. Zn có thể thay thế với Cu một lượng giới hạn vì chalcopyrit có cấu trúc tinh thể giống như sphalerit.Tuy nhiên, nó thường bị nhiễm các nguyên tố vết khác như Co, Ni, Mn, Zn và Sn thay thế cho Cu và Fe. Se, Fe và As thay thế cho S, và một lượng rất nhỏ của Ag, Au, Pt, Pd, Pb, V, Cr, In, Al và Sb cũng đã được phát hiện.Có vẻ như là rất nhiều các nguyên tố này tồn tại ở dạng các khoáng vật rất mịn mọc xen lẫn bên trong tinh thể chalcopyrit, ví dụ như các tấm arsenopyrit đại diện cho As, molybdenit đại diện cho Mo, . Cộng sinh Chalcopyrit tồn tại bên trong rất nhiều các môi trường quặng thông qua sự đa dạng của quá trình tạo quặng.Chalcopyrit tồn tại trong các mỏ quặng khối sunfua xuất xứ từ núi lửa và mỏ đá trầm tích, tạo thành bởi sự tạo mỏ của đồng trong vòng tuần hoàn nhiệt dịch. Chalcopyrit tích tụ trong môi trường này nhờ sự dịch chuyển chất lỏng.Mỏ quặng đồng porphyr được hình thành bởi sự tích tụ của đồng bên trong đá granit xâm nhập thể cán trong quá trình đi dâng lên và kết tinh của magma. Chalcopyrit trong môi trường này được tạo ra bởi sự tích tụ bên trong hệ thống magma.Chalcopyrit là một khoáng phụ trong cá mỏ khoáng nickel komtiit loại Kambalda, hình thành từ dung dịch sulfua không trộn lẫn được trong dung nham siêu mafic. Trong môi trường này, Chalcopyrit được hình thành bởi dung dịch sunfua chảy thành dải đồng nóng chảy từ một dung dịch silicat không bị trộn lẫn. Dạng tồn tại Chalcopyrit là quặng đồng quan trọng nhất. Quặng chalcopyrit tồn tại ở nhiều kiểu quặng, từ những khối khổng lồ như ở Timmins, Ontario, đến các mạch bất thường và đi cùng với các khối xâm nhập granit đến diorit như trong mỏ đồng porphyr ở Broken Hill, dãy Cordillera ở Mỹ và dãy Andes. Chalcopyrit tồn tại ở mỏ Cu-Au-U siêu khổng lồ Olympic Dam ở Nam Úc. Chalcopyrit cũng có thể được tìm thấy trong vỉa than cùng với các kết hạch pyrit, cũng như có mặt phổ biến trong đá trầm tích carbonat. 8 Họ Và Tên: Lương Đình Huy- Địa Chất Công Trình Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Chalcocit Chalcocit, đồng (I) sulfua (Cu 2 S), là một loại khoáng vật quặng quan trọng của đồng. Nó không trong suốt, có màu xám tối đến đen với ánh kim loại. Chalcocit có độ cứng từ 2,5 đến 3, kết tinh theo hệ tinh thể trực thoi.Chalcocit đôi khi được tìm thấy trong các mạch nhiệt dịch ở dạng khoáng vật nguyên sinh. Tuy nhiên, hâu hết chalcocit có mặt trong môi trường được làm giàu supergene trong đới ôxy hóa của các quặng đồng do sự rò rỉ đồng từ các khoáng vật bị ôxy hóa. Nó đôi khi cũng được tìm thấy trong các đá trầm tích.Chalcocit đã được khai thác hàng thế kỷ và là một trong những quặng đồng có giá trị kinh tế do nó chứa hàm lượng đồng cao (67% tỷ số nguyên tử và gần 80% về khối lượng) và có thể dễ dàng tách lưu huỳnh ra khỏi quặng của nó. Still, Nó không được xem là nguồn quặng đồng sơ cấp do sự khan hiếm của nó.Các tinh thể chalcocit mịn khá không phổ biến và được ưa thích. các mỏ đã khai thác hết hiện nay ở Cornwall, Great Britain và Bristol, Connecticut đã từng sản xuất các tinh thể chalcocit có hình dạng tuyệt đẹp.Khoáng vật chalcocit thứ sinh được hình thành từ sự thay thế của các khoáng vật khác, hay ở dạng giả hình của một số khoáng vật khác nhau. Dạng giả hình là dạng mà các nguyên tử của khoáng vật đã được thay thế bởi một các nguyên tử của các khoáng vật khác ở cùng vị trí trong ô mạng nên vẫn giữ được cấu trúc tinh thể của chúng. Chalcocit còn được biết đến với các dạng giả hình của các khoáng vật như bornit, covellit, chalcopyrit, pyrit, enargit, millerit, galen và sphalerit.Tên gọi chalcocit có nguồn gốc từ tiếng La Tinh Greek khalkos được thay thế bằng chalcosine có nghĩa là đồng. Nó cũng còn được gọi là redruthit, đồng thủy tinh và đồng-glance 9 Họ Và Tên: Lương Đình Huy- Địa Chất Công Trình Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Azurit Azurit là một khoáng vật đồng có ký hiệu hóa học là 2CuCO 3 .Cu(OH) 2 , màu lam sẫm, mềm được tạo thành từ phong hóa của quặng đồng. Hợp kim Có rất nhiều chủng loại hợp kim của đồng - Các gương đồng là hợp kim của 4 phần đồng với 1 phần thiếc, đồng thau còn gọi là Latông hay đồng vàng là hợp kim của đồng với kẽm, và đồng đỏ hay còn gọi là Burông là hợp kim của đồng với thiếc. Hợp chất Các trạng thái ôxi hóa chung của đồng bao gồm trạng thái đồng (I) ít ổn định Cu +1 ; và trạng thái ổn định hơn đồng(II), Cu +2 , chúng tạo thành các muối có màu lam hoặc lục-lam. Dưới các điều kiện không bình thường, trạng thái Cu +3 có thể được tạo ra. Cacbonat đồng (II) là một chất màu xanh lục, nó được hình thành trên các mái che phủ bằng đồng hay các mái vòm của một số công trình. Sulfat đồng (II) tạo thành các tinh thể ngậm nước có màu xanh lam CuSO 4 .5H 2 O có lẽ là hóa chất thông dụng nhất của đồng trong các phòng thí nghiệm. Khi hổn hợp với Ca(OH)2, nó được sử dụng như thuốc diệt nấm, được biết đến với tên gọi hỗn hợp Boóc đô (Bordeaux mixture).Có hai ôxít đồng ổn định là ôxít đồng (II) (CuO) và ôxít đồng (I) (Cu 2 O). Các ôxít đồng được sử dụng để tạo ra ôxít yttri bari đồng (YBa 2 Cu 3 O 7 - δ) hay YBCO, nó là cơ sở cho rất nhiều chất siêu dẫn dị thường.Các hợp chất khác: clorua đồng (I) CuCl, clorua đồng (II) CuCl 2 , sulfua đồng (II) CuS. 10 Họ Và Tên: Lương Đình Huy- Địa Chất Công Trình [...]...Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Đồng vị Có hai đồng vị ổn định là Cu63 và Cu65, cùng với một số đồng vị phóng xạ Phần chủ yếu của các đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã ở mức độ phút hay nhỏ hơn, đồng vị phóng xạ bền nhất, Cu64, có chu kỳ bán rã 12,7 giờ, có hai cách phân rã, tạo ra hai sản phẩm khác nhau 11 Họ Và Tên: Lương Đình Huy- Địa Chất Công Trình