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COBRE e suas ligas

COBRE e suas ligas. é um metal de transição possui coloração marrom avermelhada principais propriedades: boa ductibilidade maleabilidade alta condutibilidade térmica e elétrica excelente resistência a corrosão formação de ligas metálicas latão (Cu/Zn) bronze (Cu/Sn) metal monel (Cu/Ni).

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COBRE e suas ligas

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Presentation Transcript

  1. COBRE e suas ligas

  2. é um metal de transição possui coloração marrom avermelhada principais propriedades: boa ductibilidade maleabilidade alta condutibilidade térmica e elétrica excelente resistência a corrosão formação de ligas metálicas latão (Cu/Zn) bronze (Cu/Sn) metal monel (Cu/Ni) O QUE É O COBRE

  3. primeiro metal a ser usado pelo homem 13.000 a.C. na forma de “cobre nativo” usado como substituto da pedra como ferramenta de trabalho, arma, objeto de decoração ao Norte do Golfo Pérsico, entre Tigre e Eufrates grande incidência: Ilha de Chipre - Cyprus - Cuprum - Símbolo: Cu processo de mineração: mais de 5.000 anos HISTÓRIA DO COBRE

  4. Nome químico: COBRE Símbolo químico: Cu Número atômico: 29 Peso atômico: 63,546 Configuração eletrônica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 Estado físico (25°C): sólido INFORMAÇÕES GERAIS

  5. Estado físico (25°C): sólido Densidade do sólido (20°C): 8,96 g/cm³ Ponto de fusão: 1083°C Ponto de ebulição: 2595°C Condutividade térmica: 400 W/m.K Resistividade elétrica: 1,7 x 10-8 Ohm.m Calor específico: 0,0912 cal/g/°C Calor latente de fusão: 50,6 cal/g Eletronegatividade: 1,95 PROPRIEDADES FÍSICAS

  6. Ocorre principalmente em compostos de: Cu(I): cuprosos Cu(II): cúpricos A maioria dos compostos de Cu(I) com ânions monoatômicos são insolúveis em água, e são facilmente oxidados a Cu(II) O Cu(II) forma sais mais solúveis em água Quando exposto ao ar úmido com gás carbônico lentamente se oxida, formando uma camada verde chamada de zinabre, de fórmula: CuCO3.Cu(OH)2 PROPRIEDADES QUÍMICAS

  7. Raio neutro: raio atômico empírico: 135 pm raio atômico calculado: 145 pm raio covalente: 138 pm raio Van der Waals: 140 pm Raio iônico: íon Cu(I): 96 pm 1 pm = 10-12 metros RAIO ATÔMICO

  8. Cu(II) para Cu(I): 0,159 eV Cu(I) para Cu(0): 0,520 eV Cu(II) para Cu(0): 0,340 eV POTENCIAL PADRÃO DE REDUÇÃO

  9. ELEMENTO PURO Raspas de Cobre

  10. Tipo de estrutura: cúbica de face centrada ESTRUTURA CRISTALOGRÁFICA

  11. ESTRUTURA CRISTALOGRÁFICA

  12. ESTRUTURA CRISTALOGRÁFICA

  13. 63Cu massa atômica: 62,930 spin: 3/2 abundância natural: 69,17% momento magnético: 2,2233 65Cu massa atômica: 64,928 spin: 3/2 abundância natural: 30,83% momento magnético: 2,3817 ISÓTOPOS NATURAIS DO COBRE

  14. OCORRÊNCIA DO COBRE

  15. Cenário internacional: Chile Congo Peru Rússia Estados Unidos Canadá Zâmbia Cenário nacional: Ceará São Paulo Bahia Rio Grande do Sul Menores no Maranhão, Paraíba e Paraná. OCORRÊNCIA DO COBRE

  16. CICLO INDUSTRIAL DO COBRE

  17. INDÚSTRIAS DE TRANSFORMAÇÃO • Processos utilizados: • laminação • extrusão • forjagem • fundição • metalurgia do pó

  18. APLICAÇÕES • Barras e laminados: • Vantagens: • resistência a corrosão • resistência elástica a compressão • soldabilidade • bom condutor de calor • os latões são trabalháveis a frio (emprego onde há transformações mecânicas de compressão e expansão) • suas ligas também são trabalháveis a quente

  19. APLICAÇÕES • Tubos e conexões: • Vantagens: • durabilidade • propriedade bactericida • rapidez de instalação • versatilidade • ecológico • aspecto visual • resistência mecânica • resistência a corrosão • impermeabilidade • resistência ao calor, fogo, pressão e ao tempo • relação custo x benefício

  20. APLICAÇÕES • Condução de energia: • cobre recozido: padrão de condutibilidade (100%) • compatível com conexões, soldas (flexibilidade, resistência mecânica e a corrosão) • combina resistência e ductibilidade • facilidade de instalação • relação custo x benefício

  21. APLICAÇÕES • Outras utilizações: • Arquitetura: coberturas, peças ornamentais, esculturas, estátuas, portas, janelas, calhas • Agropecuária (como sulfato de cobre): controle de fungos, correção de solos, estimulante de crescimento de animais (porcos e galinhas) • Indústria naval • Indústria química: reagentes, equipamentos (trocadores de calor, aquecedores, evaporadores, colunas de destilação): tequila, whisky, cerveja, álcool, perfumes, óleos essenciais, concentração de açúcar, leite, café, etc.

  22. LIGAS DE COBRE

  23. LIGAS DE COBRE • Latão: cobre + zinco • zinco: 5% - 45% • uso: moedas, medalhas, bijuterias, radiadores de automóveis, ferragens, componentes estampados e conformados, etc. • o zinco confere maior ductibilidade, porém aparece uma nova fase mais frágil que torna o latão menos trabalhável • adição de estanho ou alumínio aumenta resistência a corrosão por água do mar

  24. LIGAS DE COBRE • Bronze: cobre + estanho • estanho: até 20% • uso: tubos flexíveis, torneiras, varetas de soldagem, válvulas, buchas, engrenagens, etc. • o estanho confere uma maior resistência mecânica ao material

  25. LIGAS DE COBRE • Metal monel (cuproníquel): cobre + níquel • níquel: 10% - 30% • uso: cultivos marinhos, moedas, bijuterias, armações de lentes, etc. • o níquel confere a liga uma resistência mecânica elevada e boa resistência a corrosão • adição de 3% - 4% de silício melhora as propriedades de endurecimento por envelhecimento

  26. LIGAS DE COBRE • Cobre Alumínio • alumínio: mais de 10% • uso: peças para embarcações, trocadores de calor, evaporadores, soluções ácidas ou salinas

  27. LIGAS DE COBRE • Alpacas: Cu + Ni + Zn • cobre: 45% - 70% • níquel: 10% - 18% • uso: chaves, equipamentos de telecomunicações, decoração, relojoaria, componentes de aparelhos óticos e fotográficos, etc. • são facilmente confundidas com a prata devido a sua coloração

  28. ESTATÍSTICAS BRASILEIRAS

  29. Produção e consumo: ESTATÍSTICAS BRASILEIRAS

  30. ESTATÍSTICAS BRASILEIRAS

  31. ESTATÍSTICAS BRASILEIRAS

  32. ESTATÍSTICAS BRASILEIRAS

  33. Produção e consumo: ESTATÍSTICAS MUNDIAIS

  34. ESTATÍSTICAS MUNDIAIS

  35. ESTATÍSTICAS MUNDIAIS

  36. ESTATÍSTICAS MUNDIAIS

  37. EXEMPLOS DE APLICAÇÕES

  38. Do nome em latim “cuprum” da Ilha de Chipre. Traduções: Alemão: kupfer Inglês: copper Espanhol: cobre Francês: cuivre Italiano: rame ORIGEM DO NOME COBRE

  39. www.procobrebrasil.org www.merck.com.br www.arq.ufsc.br BIBLIOGRAFIA

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