Kulta-kupari-seos | |
Pectoral Tumbaga: kulta-kupariseos | |
Henkilöllisyystodistus | |
---|---|
Synonyymit |
kupariseos, metallisten elementtien yhdistelmä |
Ulkomuoto | kiinteä, nestemäinen, kultainen ja kupari |
Kemialliset ominaisuudet | |
Raaka kaava | AuCu 50%: lla. Cu |
Moolimassa | 13020 u. 50%: lla. Cu |
Fyysiset ominaisuudet | |
T ° fuusio | 910 ° C (yhtenevä) |
Kristallografia | |
Kristallijärjestelmä | Kasvokeskeinen kuutio |
Kristalliluokka tai avaruusryhmä | Fm3m (Au, Cu)
Pm3m Au 3 Cu: lle P4 / mmm AuCu: lle (I) Imma AuCu: lle (II) Pm3m AuCu 3: lle (I) P4mm mallille AuCu 3 (II) |
SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita. | |
Kulta-kupari metalliseos on metalliseos on valmistettu fuusioimalla yhdistelmän kullan , kemiallinen symboli Au, ja kupari , kemiallinen symboli Cu, jota usein käytetään koruja teollisuuden. Seoksen ensisijainen tarkoitus on yksinkertaisista elementeistä luoda yhdiste, jolla on erilaiset tai jopa uudet ominaisuudet. Kulta-kupari-faasit ovat yksi seoksia, joita on tutkittu nykyään eniten.
Yksi ensimmäisistä raportoiduista kulta-kupariseoksesta on peräisin Maisabelissa tehdyn arkeologisen projektin aikana tehdyistä kaivauksista. Tämä sivusto on ollut käytössä noin ajanjakson ajan100 eaa J.-C.Nämä haut paljastivat, että yksi vanhimmista löydetyistä esineistä esitteli metallikappaletta, joka ei ollut muuta kuin seosta, joka koostui noin 55% kuparista ja 40% kulta (samoin kuin 5% hopea ). Se on ensimmäinen arkeologisesti raportoitu jälki kulta-kupariseoksesta Länsi-Intiassa.
Keski- ja Etelä-Amerikassa tiedetään myös, että Kolumbiaa edeltävät sivilisaatiot ovat käyttäneet kulta-kupariseoksia pääasiassa koristeellisiin tarkoituksiin. Tumbaga on nimi, jonka valloittajat antoivat tälle seokselle . Joskus löydämme myös hopeajälkiä, joita pidetään seoksen epäpuhtauksina.
Se on yksi ensimmäisistä seoksista, joille järjestys-häiriömuunnokset on löydetty ja tutkittu.
Kulta ja kupari ovat kaksi kemiallista alkuaineita, jotka kuuluvat kupari-, hopea- ja kulta-kolmikkoon, toisin sanoen, että ne ovat yhdisteitä, joilla on hyvin samanlaiset kemialliset ominaisuudet, mikä voi selittää AuCu-seoksen olemassaolon. Ne ovat molemmat ryhmitelty perheen siirtymämetallien ja molemmilla on hyvä terminen ja sähköinen johtavuus ja ovat korroosionkestäviä . Niitä voidaan käyttää esimerkiksi yhteyden luomiseen erilaisiin elektronisiin komponentteihin. Yksi suurimmista eroista on niiden hinta, koska kullan niukkuudesta johtuen sen hinta on korkeampi. Kuparia on enemmän luonnossa.
Se on 100-prosenttinen metalliseos, jonka avulla voidaan vähentää käytetyn kullan määrää ja siten alentaa tuotantokustannuksia ja parantaa samalla kuparin epävakautta.
Kulta-kupariseoksen käyttö on kehittynyt huomattavasti ajan myötä. Sitä käytettiin aiemmin pääasiassa esineiden koristeluun. Sitä käytettiin sitten viime aikoina koruteollisuudessa, joka on yksi sen tärkeimmistä sovelluksista. Mutta viime aikoina AuCu-seos on nousemassa esiin nanotieteiden alalla, jossa sitä käytetään katalysaattorina kemiallisissa reaktioissa.
Nanometrisessä mittakaavassa kulta-kupari- nanoseoksia käytetään myös katalyysin alalla, erityisesti hiilimonoksidin hapetusreaktiossa C02: ksi ; mutta myös optiikan alalla, kuten vahvan pinta-plasmoniresonanssin suhteen .
Kulta-kupariseos voidaan luoda luonnollisesti hyvin pitkillä geologisilla prosesseilla. Siitä huolimatta se voidaan nyt syntetisoida fuusiolla laboratoriossa. Sen nanometrinen muoto syntyy ionin implantointimenetelmällä .
Yksi tärkeimmistä seoksen ominaisuuksia on luoda välisten yhdisteiden (Au 3 Cu, AuCu, AuCu 3 ). Nämä yhdisteet on järjestetty vaiheet, jotka on muodostettu koostumuksesta riippuen matalan metalliseos lämpötila: alempi kuin 450 ° C: ssa . Se on itse asiassa osoittanut, että oli 2 vaihetta noin AuCu (I ja II), mutta faasidiagrammeja usein yksinkertaistettu vain 3 edellä mainittuja yhdisteitä. Sama AuCu 3 -vaiheessa . Lämpötilassa, joka on korkeampi kuin tilaamasi faasit, on kiinteä kulta- ja kupariliuos kaikille seoskoostumuksille. Tämä tarkoittaa, että korkeassa lämpötilassa kulta ja kupari sekoittuvat täysin kaikissa suhteissa. Voimme puhua mallin bimetallijärjestelmästä Au-Cu-seokselle.
Tällä seoksella on yhtenevä sulamispiste alhaisessa lämpötilassa, toisin sanoen se muuttuu kiinteästä faasista nestefaasiksi helposti muuttamatta koostumusta seoksen sisällä; tämä tekee siitä suosion. Häiriöttömän muodonsa vuoksi AuCu-seoksella on yhtenevä fuusio 910 ° C: ssa 44 atomiprosentin kuparin koostumuksella. Se mahdollistaa myös sulamispisteen lämpötilan laskemisen. Itse asiassa puhtaan kuparin sulamispiste on 1 084 ° C ja kullan 1064 ° C , paljon korkeampi kuin ilmoitettu yhtenevä sulamispiste.
Seoksen kokeellista vaihekaaviota nanomittakaavassa ei tunneta, koska nanohiukkasten kalorimetrian tutkimus on edelleen monimutkaista. Vain teoreettisia lähestymistapoja voidaan harkita. Järjestelmän muodostavien nanohiukkasten koko on hyvin pieni, mikä voi olla alle 10 nanometriä. Niillä voi olla erilaisia geometrisia muotoja, kuten esimerkiksi ikosaedri, kuutio, oktaedri, dekaedri, dodekaedri ja katkaistu oktaedri. Näistä dodekaedri, katkaistu oktaedri ja ikosaedri ovat vakaimmat rakenteet. Koon pienennyksen vaikutus kulta-kupariseokseen alentaa huomattavasti sen yhtäläistä sulamispistettä ja siirtää sen kuparipitoisempaan seosseokseen.