همه چیز درباره‌ی مس و خصوصیات آن

مس یکی از عناصرجدول تناوبی است که با نماد Cu  نمایش داده می‌شود و برگرفته از واژه ی لاتین Cuprum است. عدد اتمی مس 29 و یک عنصر فلزی است که شکل پذیری، رسانایی گرمایی و الکتریکی بالا از ویژگی‌های آن است در واقع مس بعد از نقره بالاترین رسانایی الکتریکی را دارد، ولی قیمت مس نسبت نقره کمتر است. به همین دلیل، بیشتر از نقره مورد استفاده قرار می‌گیرد. مس خالص، نرم و چکش خوار است و اگر در معرض هوای آزاد قرار بگیرد، رنگ آن قرمز مایل به زرد می‌شود. در ادامه ی مقاله بیشتر با مس، انواع و کاربرد های آن آشنا خواهید شد.

تاریخچه ی مس در ایران

اولین اشیاء مسی کشف شده در ایران مربوط به پنج هزار سال قبل از میلاد مسیح است، شاید جالب باشد بدانید قدیمی‌ترین مناطقی که ایرانیان برای اولین‌بار مس را مشاهده و از آن استفاده کردند، تپه ی زاغه‌ی قزوین، تپه‌ی سیلک کاشان و تل ابلیس در بردسیر کرمان است؛ همچنین بعد از آن، این فلز در مناطق تپه یحیی در ارزوئیه کرمان، تپه حسار دامغان، خبیض و تل آتشی کرمان  و طالمسی اصفهان کشف شد. 

در سال 1315 اداره ی کل معادن تاسیس شد و شروع به استخراج مس و و بهره برداری از آن با روش های جدید کرد. مس سرچشمه در 160 کیلومتری استان کرمان اولین معدنی بود که از آن برای  بهره برداری و استخراج استفاده کردند وهم اکنون معادن مس زیادی از جمله مس سرچشمه، مس میدوک و مس سنگون در حاال استخراج و بهره برداری هستند. 

روش های تولید و استخراج مس

در اولین مرحله مس را از سنگ معدن استخراج می‌کنند و در مرحله ی بعد به سراغ پردازش مواد می‌روند که حاصل آن به‌دست‌آوردن کاتد های مس با خلوص بالا است. مراحل پردازش و تبدیل کردن مس به ماهیت کانسنگ یا سنگ همان سنگ معدن بستگی دارد، اگر کانسنگ مواد معدنی مس سولفید باشد، سنگ‌شکن می‌شود و برای جداکردن مواد معدنی باارزش از مواد معدنی زباله، کانسنگ خرد می‌شود و در نهایت با استفاده از شناور های معدنی غلیظ می‌شود. 

کانسانتره را معمولاً به کارخانه جات ذوب می‌فروشند در واقع کانسانتره حاوی 30 درصد مس و 70 درصد آهن و گوگرد است. کانسانتره سولفید معمولاً در کوره هایی مانند کوره فلش، Outokumpo، Inco یا کوره ISASMELT  برای تولید مس مات یا  پرداخت نشده ذوب می‌شود و برای تولید مس آند باید تبدیل و پالایش بشود؛ در نهایت آخرین فرایند، پالایش‌کردن برق کافت است. بهتر است بدانید که به دلایل اقتصادی و محیط زیستی، بسیاری از فراورده های جانبی استخراج باید بازپرداخت شوند، مثلاً گاز گوگرد دی‌اکسید به اسید سولفوریک تبدیل می‌شود که می‌توان از آن در استخراج یا برای تولید کود استفاده کرد.

انواع آلیاژهای مس

آلیاژ به معنی ترکیب دو یا چند فلز است؛ مانند آلیاژ برنج و برنز که از ترکیب چند فلز ساخته می‌شوند. آلیاژ های مس در صنعت به سه دسته تقسیم می‌شوند:

• مسی که تقریباً خالص است و مجموع عناصر آلیاژ های آن کمتر از سه درصد باشد.
• برنج که از ترکیبات مس و روی تشکیل می‌شود.
• برنز که از ترکیبات مس و قلع تشکیل می‌شود. 

هر کدام از آلیاژهایی که گفته شد در صنعت کاربرد دارند که هم از نوع آلیاژ کار شده و هم آلیاژ ریخته گری محسوب می‌شوند.

آلیاژ های کارشده

• آلیاژ های کار شده انواع مختلفی دارند که در زیر برای  شما چند نمونه را توضیح می‌دهیم:
• آلیاژ مس از ترکیب 99 درصد مس خالص و 1 یا کمتر از 1 درصد آلیاژ های دیگر، ساخته شده است و در تولید لوله مسی، لوله دو جداره و کابل کاربرد دارد.
• آلیاژ برنج از 95 درصد مس و 5 درصد روی ساخته می‌شود و کاربرد آن در تولید فیوز، لوله و مدال است.
• برنج سرب‌دار آلیاژی ازترکیبات آلیاژ مس، روی و سرب است که در تولید مبدل‌های حرارتی کاربرد دارد.
• از ترکیب آلیاژ مس، روی و قلع، برنج‌های قلع‌دار تولید می‌شوند که از کاربردهای آن می‌توان به تولید سوئیچ و بست های الکتریکی اشاره کرد.
• از ترکیب 98.75 درصد مس و 1.25 درصد قلع، آلیاژ برنز به وجود می‌آید که در اتصالات الکتریکی استفاده می‌شود.
• برنزهای آلومینیوم به ترکیب آلیاژ مس و آلومینیوم گفته می‌شود و از ترکیب آلیاژ مس و سیلیسیوم، برنز های سیلیسیوم تولید می‌شوند که هر دو در لوله ی مبدل گرما، بخار و لوله تقطیر کاربرد دارند.
• آلیاژی که از 79 درصد مس و 21 درصد نیکل تشکیل شده است در فنر های الکتریکی، بست‌های فلزی و لوله‌ی مبدل گرما و بخار استفاده می‌شود.  

آلیاژ های ریخته گری

آلیاژ ریخته گری از ترکیب مس با درصد بالا، انواع برنج‌های ریخته گری و آلیاژ ریخته گری برنز بدست می‌آید و اتصالات رادیاتور و لامپ از کاربردهای آن است؛ همچنین آلیاژ ریخته گری مس و قلع، مس با قلع و سرب، مس با قلع و نیکل در تولید رینگ و پیستون کاربرد دارند.

انواع مقاطع مسی

مقاطع مسی بسته به کاربرد و نوع مصرف آن‌ها، در آلیاژ ها و اشکال مختلفی قابل تحویل هستند، ولی بیشترین مصرف مقاطع این فلز در تولید سیم تخت است که از آن در ساخت ترانسفورماتورها استفاده می‌کنند؛ همچنین مقاطع مسی در تولید پیچ و پیچ های مسی کاربرد دارد. مقاطع مسی در ابعاد مختلفی قابل تحویل هستند که گستره ی ابعادی قابل‌تولید آن به صورت زیر است:

• میلگرد: 5/1 تا 90 میلیمتر 
• چهارگوش: 4 تا 80 میلیمتر
• شش گوش: 4 تا 80 میلیمتر است و سایر مقاطع به درخواست مشتری تولید می‌شوند.

کاربرد مس چیست؟

در مطالب بالا گفته شد که مس یک فلز انعطاف‌پذیر و چکش‌خوار است. این فلز کاربردهای زیادی دارد که در زیر برای شما بعضی از آن‌ها را شرح می‌دهیم.

• از سیم‌های مسی به‌عنوان رسانای الکتریکی و تبدیل جریان متناوب به مستقیم استفاده می‌شود؛ زیرا خاصیت هدایت الکتریکی بیشتر و بهتری نسبت به آلومینیوم دارد.
• قلم زنی
• دستگیره‌های در و سایر وسایل‌ها
• آهنربای الکتریکی
• موتورهای الکترومغناطیسی
• لامپ‌های خلا، پرتوی کاتودی و مگنترون‌های اجاق ماکروویو
• به عنوان یک بیواستاتیک در بیمارستان 

ایران با داشتن معادن زیاد مس و صادرات آن به سایر کشورها، باعث شده که تأمین‌کننده‌ی 4 درصد ذخایر مسی در دنیا باشد؛ ایران سالانه حدود 229 هزار تن مس را پالایش می‌کند و در رتبه‌ی نوزدهم جهانی قرار دارد؛ مثلاً در اردیبهشت سال 1401 حدود 8131 میلیارد تومان فروش داشته است.