तांबा: Difference between revisions
From Vigyanwiki
No edit summary |
m (11 revisions imported from alpha:तांबा) |
||
| (5 intermediate revisions by 3 users not shown) | |||
| Line 2: | Line 2: | ||
{{Infobox copper}} | {{Infobox copper}} | ||
तांबा | तांबा [[ रासायनिक तत्व |रासायनिक तत्व]] है जिसका प्रतीक (रसायन विज्ञान) Cu (से {{lang-la|cuprum}}) और [[ परमाणु संख्या |परमाणु संख्या]] 29 है यह बहुत उच्च तापीय चालकता और [[ विद्युत चालकता |विद्युत चालकता]] के साथ नरम, निंदनीय और नमनीय धातु है। जो शुद्ध तांबे की ताजा प्रकाशित सतह में तांबा (रंग) या गुलाबी-नारंगी रंग होता है। जो कि तांबे का उपयोग गर्मी और विद्युत के संवाहक के रूप में, निर्माण पदार्थ या धातु के रूप में, और विभिन्न धातु [[ मिश्र धातु |मिश्र धातु]]ओं के घटक के रूप में किया जाता है, जैसे कि आभूषणों में उपयोग होने वाली स्टर्लिंग चांदी, समुद्री हार्डवेयर और [[ सिक्के |सिक्के]] बनाने के लिए उपयोग किया जाने वाला [[ cupronickel |कप्रोनिकेल]], और स्ट्रेन गेज में उपयोग होने वाला [[ कॉन्स्टेंटन |कॉन्स्टेंटन]] और तापमान माप के लिए थर्मोक्यूल्स है। | ||
तांबा | तांबा उन कुछ धातुओं में से है जो प्रकृति में सीधे प्रयोग करने योग्य धातु रूप (देशी धातु) में हो सकती है। इसने लगभग 8000 ईसा पूर्व से अनेक क्षेत्रों में बहुत प्रारंभिक मानव उपयोग का नेतृत्व किया था। जो कि हजारों साल बाद, यह सल्फाइड अयस्कों से गलाने वाली पहली धातु थी, जो कि लगभग 5000 ई.पू.; साँचे में ढाली जाने वाली पहली धातु, c. 4000 ईसा पूर्व; और कांस्य बनाने के लिए किसी अन्य धातु, टिन के साथ इच्छानुसार मिश्रित होने वाली पहली धातु, c. 3500 ईसा पूर्व है ।<ref name="EncBrit">{{cite EB15|1992|3|Bronze|page=612|Copper|isbn=978-0-85229-553-3|oclc=25228234}}</ref> | ||
[[ प्राचीन रोम |प्राचीन रोम]] में, तांबा मुख्य रूप से [[ साइप्रस |साइप्रस]] पर खनन किया गया था, धातु के नाम की उत्पत्ति, एईएस साइप्रियम (साइप्रस की धातु) से हुई थी, जो बाद में क्यूप्रम (लैटिन) में दूषित हो गई थी। तांबा | [[ प्राचीन रोम |प्राचीन रोम]] में, तांबा मुख्य रूप से [[ साइप्रस |साइप्रस]] पर खनन किया गया था, धातु के नाम की उत्पत्ति, एईएस साइप्रियम (साइप्रस की धातु) से हुई थी, जो बाद में क्यूप्रम (लैटिन) में दूषित हो गई थी। तांबा (पुरानी अंग्रेज़ी) और तांबा इसी से प्राप्त किए गए थे, जो कि बाद की वर्तनी पहली बार 1530 के आसपास उपयोग की गई थी।<ref>{{cite web|url=https://www.merriam-webster.com/dictionary/copper|publisher=Merriam-Webster Dictionary|title=ताँबा|date=2018|access-date=22 August 2018}}</ref> | ||
यह समान्य रूप से सामना किए जाने वाले यौगिक तांबे (II) लवण होते हैं, जो अधिकांशत: [[ azurite |अज़ूराइट]] , [[ मैलाकाइट |मैलाकाइट]] और फ़िरोज़ा जैसे खनिजों को नीला या हरा रंग प्रदान करते हैं, और वर्णक के रूप में व्यापक रूप से और ऐतिहासिक रूप से उपयोग किए जाते हैं। | यह समान्य रूप से सामना किए जाने वाले यौगिक तांबे (II) लवण होते हैं, जो अधिकांशत: [[ azurite |अज़ूराइट]] , [[ मैलाकाइट |मैलाकाइट]] और फ़िरोज़ा जैसे खनिजों को नीला या हरा रंग प्रदान करते हैं, और वर्णक के रूप में व्यापक रूप से और ऐतिहासिक रूप से उपयोग किए जाते हैं। | ||
भवनों में समान्य रूप से | भवनों में समान्य रूप से छत बनाने के लिए उपयोग किया जाने वाला तांबा ऑक्सीडाइज़ होकर ग्रीन वर्डीग्रिस (या पेटिना) बनाता है। जिसमे तांबे का उपयोग कभी-कभी [[ सजावटी कला |सजावटी कला]] में किया जाता है, दोनों अपने मौलिक धातु के रूप में और यौगिकों में वर्णक के रूप में है । जो तांबा यौगिकों का उपयोग [[ बैक्टीरियोस्टेटिक एजेंट |बैक्टीरियोस्टेटिक एजेंट]], कवकनाशी और लकड़ी के परिरक्षकों के रूप में किया जाता है। | ||
इस प्रकार का तांबा | इस प्रकार का तांबा सभी जीवित जीवों के लिए ट्रेस [[ आहार खनिज |आहार खनिज]] के रूप में आवश्यक है क्योंकि यह श्वसन एंजाइम कॉम्प्लेक्स [[ साइटोक्रोम सी ऑक्सीडेज |साइटोक्रोम सी ऑक्सीडेज]] का प्रमुख घटक है। मोलस्क और [[ कठिनि |कठिनि]] में, तांबा रक्त वर्णक [[ हेमोसायनिन |हेमोसायनिन]] का घटक है, जो मछली और अन्य कशेरुकियों में लौह-सम्मिश्र [[ हीमोग्लोबिन |हीमोग्लोबिन]] द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। मनुष्यों में, तांबा मुख्य रूप से यकृत, पेशी और हड्डी में पाया जाता है।<ref>{{cite web |editor-last = Johnson, MD PhD |editor-first = Larry E. |title = Copper |work = Merck Manual Home Health Handbook |publisher = Merck Sharp & Dohme Corp., a subsidiary of Merck & Co., Inc. |date = 2008 |url = http://www.merckmanuals.com/home/disorders_of_nutrition/minerals/copper.html |access-date = 7 April 2013 |archive-date = 7 March 2016 |archive-url = https://web.archive.org/web/20160307024751/http://www.merckmanuals.com/home/disorders_of_nutrition/minerals/copper.html |url-status = dead }}</ref> वयस्क व्यक्ति के शरीर के वजन के प्रति किलोग्राम में 1.4 और 2.1 मिलीग्राम तांबा होता है।<ref>{{cite web|url=http://www.copper.org/consumers/health/cu_health_uk.html|title=Copper in human health}}</ref> | ||
{{TOC limit|3}} | {{TOC limit|3}} | ||
| Line 22: | Line 22: | ||
[[File:Cu-Scheibe.JPG|thumb|left|upright=0.7|एक तांबे की डिस्क (99.95% शुद्ध) निरंतर कास्टिंग द्वारा बनाई गई; [[ स्फटिक |स्फटिक]] प्रकट करने के लिए [[ औद्योगिक नक़्क़ाशी |औद्योगिक नक़्क़ाशी]]]] | [[File:Cu-Scheibe.JPG|thumb|left|upright=0.7|एक तांबे की डिस्क (99.95% शुद्ध) निरंतर कास्टिंग द्वारा बनाई गई; [[ स्फटिक |स्फटिक]] प्रकट करने के लिए [[ औद्योगिक नक़्क़ाशी |औद्योगिक नक़्क़ाशी]]]] | ||
[[File:Molten copper in bright sunlight.gif|upright=0.7|thumb|left|तांबा | [[File:Molten copper in bright sunlight.gif|upright=0.7|thumb|left|तांबा अपने गलनांक के ठीक ऊपर अपनी गुलाबी चमक बनाए रखता है जब पर्याप्त प्रकाश नारंगी प्रकाशमान रंग को मात देता है]]तांबा, चांदी और [[ सोना |सोना]] आवर्त सारणी के [[ समूह 11 तत्व |समूह 11 तत्व]] में हैं; इन तीन धातुओं में भरे हुए [[ इलेक्ट्रॉन कवच |इलेक्ट्रॉन कवच]] के ऊपर एस-कक्षीय इलेक्ट्रॉन होता है और उच्च लचीलापन, और विद्युत और तापीय चालकता की विशेषता होती है। इन तत्वों में भरे हुए डी-शेल अंतरपरमाणु अंतःक्रियाएँ में बहुत कम योगदान देते हैं, जो धातु के बंधनों के माध्यम से एस-इलेक्ट्रॉनों द्वारा हावी होते हैं। जो कि अधूरे डी-शेल्स वाली धातुओं के विपरीत, तांबे में धातु के बंधन में [[ सहसंयोजक बंधन |सहसंयोजक बंधन]] चरित्र की कमी होती है और ये अपेक्षाकृत दुर्बल होते हैं। यह अवलोकन तांबे के मोनोक्रिस्टलाइन की कम [[ कठोरता |कठोरता]] और उच्च लचीलापन की व्याख्या करता है।<ref name="b1">{{cite book|first1=George L. |last1=Trigg|first2=Edmund H. |last2=Immergut|title=Encyclopedia of Applied Physics|url=https://books.google.com/books?id=sVQ5RAAACAAJ|access-date=2 May 2011|year=1992|publisher=VCH |isbn=978-3-527-28126-8|pages=267–272|volume=4: Combustion to Diamagnetism}}</ref> मैक्रोस्कोपिक मापदंड पर, [[ क्रिस्टल लैटिस |क्रिस्टल लैटिस]] में विस्तारित दोषों का परिचय, जैसे कि अनाज की सीमाएं, प्रयुक्त तनाव के अनुसार पदार्थ के प्रवाह में बाधा डालती हैं, जिससे इसकी कठोरता बढ़ जाती है। इस कारण से, तांबे की आपूर्ति समान्य रूप से महीन दाने वाले पॉलीक्रिस्टलाइन रूप में की जाती है, जिसमें मोनोक्रिस्टलाइन रूपों की तुलना में अधिक शक्तिशाली होती है।<ref>{{cite book|last1 = Smith |first1=William F.|last2 = Hashemi |first2=Javad|name-list-style = amp |title = Foundations of Materials Science and Engineering|page = 223|publisher = McGraw-Hill Professional|date= 2003|isbn = 978-0-07-292194-6}}</ref> | ||
तांबे की कोमलता या आंशिक रूप से इसकी उच्च विद्युत चालकता ({{val|59.6|e=6|u=[[Siemens (unit)|S]]/m}}) और उच्च तापीय चालकता, कमरे के तापमान पर शुद्ध धातुओं के बीच दूसरा उच्चतम (चांदी के बाद दूसरा)।<ref name="CRC">{{cite book|last = Hammond |first=C. R.|title = The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics|edition = 81st|publisher = CRC Press|isbn = 978-0-8493-0485-9|date = 2004|url = https://archive.org/details/crchandbookofche81lide}}</ref> ऐसा इसलिए है क्योंकि कमरे के तापमान पर धातुओं में इलेक्ट्रॉन परिवहन की प्रतिरोधकता मुख्य रूप से जाली के थर्मल कंपन पर इलेक्ट्रॉनों के प्रकीर्णन | तांबे की कोमलता या आंशिक रूप से इसकी उच्च विद्युत चालकता ({{val|59.6|e=6|u=[[Siemens (unit)|S]]/m}}) और उच्च तापीय चालकता, कमरे के तापमान पर शुद्ध धातुओं के बीच दूसरा उच्चतम (चांदी के बाद दूसरा)।<ref name="CRC">{{cite book|last = Hammond |first=C. R.|title = The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics|edition = 81st|publisher = CRC Press|isbn = 978-0-8493-0485-9|date = 2004|url = https://archive.org/details/crchandbookofche81lide}}</ref> ऐसा इसलिए है क्योंकि कमरे के तापमान पर धातुओं में इलेक्ट्रॉन परिवहन की प्रतिरोधकता मुख्य रूप से जाली के थर्मल कंपन पर इलेक्ट्रॉनों के प्रकीर्णन से उत्पन्न होती है, जो नरम धातु में अपेक्षाकृत दुर्बल होती हैं।<ref name="b1" /> यह खुली वायु में तांबे का अधिकतम अनुमेय वर्तमान घनत्व {{val|3.1|e=6|u=A/m2}} लगभग है जो कि क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है , जिसके ऊपर यह अत्यधिक गर्म होने लगता है।<ref>{{cite book|author=Resistance Welding Manufacturing Alliance |title=Resistance Welding Manual|date=2003|publisher=Resistance Welding Manufacturing Alliance|isbn=978-0-9624382-0-2|edition=4th|pages=18–12}}</ref> | ||
तांबा | तांबा ग्रे या सिल्वर के अतिरिक्त प्राकृतिक रंग वाले कुछ धातु तत्वों में से है।<ref>{{Cite book|last1 = Chambers|first1 = William|last2 = Chambers|first2 = Robert|title = Chambers's Information for the People|publisher = W. & R. Chambers|date = 1884|volume = L|page = 312|edition = 5th|url = https://books.google.com/books?id=eGIMAAAAYAAJ|isbn = 978-0-665-46912-1}}</ref> जो शुद्ध तांबा नारंगी-लाल होता है और वायु के संपर्क में आने पर लाल रंग का हो जाता है। यह धातु की कम प्लाज्मा आवृत्ति के कारण होता है, जो दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लाल भाग में स्थित होता है, जिससे यह उच्च आवृत्ति वाले हरे और नीले रंगों को अवशोषित कर लेता है।<ref>{{cite web |last1=Ramachandran |first1=Harishankar |title=Why is Copper Red? |url=http://ee.iitm.ac.in/~hsr/ec301/copper.pdf |website=[[IIT Madras]] |access-date=27 December 2022 |date=14 March 2007}}</ref> | ||
अन्य धातुओं की तरह, यदि तांबे को इलेक्ट्रोलाइट की उपस्थिति में किसी अन्य धातु के संपर्क में रखा जाता है, तो गैल्वेनिक संक्षारण होगा।<ref>{{cite web|title=Galvanic Corrosion|url=http://www.corrosion-doctors.org/Forms-galvanic/galvanic-corrosion.htm|work=Corrosion Doctors|access-date=29 April 2011}}</ref> | अन्य धातुओं की तरह, यदि तांबे को इलेक्ट्रोलाइट की उपस्थिति में किसी अन्य धातु के संपर्क में रखा जाता है, तो गैल्वेनिक संक्षारण होगा।<ref>{{cite web|title=Galvanic Corrosion|url=http://www.corrosion-doctors.org/Forms-galvanic/galvanic-corrosion.htm|work=Corrosion Doctors|access-date=29 April 2011}}</ref> | ||
| Line 32: | Line 32: | ||
=== रासायनिक === | === रासायनिक === | ||
[[File:Copper wire comparison.JPG|left|upright=0.7|thumb|अनॉक्सिडाइज्ड तांबा | [[File:Copper wire comparison.JPG|left|upright=0.7|thumb|अनॉक्सिडाइज्ड तांबा वायर (बाएं) और ऑक्सीडाइज्ड तांबा वायर (दाएं)]] | ||
[[File:Royal Observatory Edinburgh East Tower 2010 cropped.jpg|thumb|रॉयल ऑब्जर्वेटरी, एडिनबर्ग का पूर्वी टॉवर, 2010 में स्थापित किए गए नवीनीकृत तांबे और मूल 1894 तांबे के हरे रंग के बीच का अंतर दिखा रहा है।]]तांबा | [[File:Royal Observatory Edinburgh East Tower 2010 cropped.jpg|thumb|रॉयल ऑब्जर्वेटरी, एडिनबर्ग का पूर्वी टॉवर, 2010 में स्थापित किए गए नवीनीकृत तांबे और मूल 1894 तांबे के हरे रंग के बीच का अंतर दिखा रहा है।]]तांबा पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, किन्तु यह भूरे-काले तांबा ऑक्साइड की परत बनाने के लिए वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करता है, जो नम वायु में लोहे पर बनने वाली जंग के विपरीत, अंतर्निहित धातु को आगे जंग (निष्क्रियता (रसायन विज्ञान)) से बचाता है। जो कि वर्डीग्रिस (तांबा कार्बोनेट) की हरी परत अधिकांशत: पुरानी तांबे की संरचनाओं पर देखी जा सकती है, जैसे कि अनेक पुरानी भवनों की छत<ref name=":0">{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=3qL3vfUZHMYC|title=Cultural Heritage Conservation and Environmental Impact Assessment by Non-Destructive Testing and Micro-Analysis|last1=Grieken|first1=Rene van|last2=Janssens|first2=Koen|date=2005|publisher=CRC Press|isbn=978-0-203-97078-2|page=197|language=en}}</ref> और स्टैच्यू ऑफ लिबर्टी<ref>{{cite web|title=Copper.org: Education: Statue of Liberty: Reclothing the First Lady of Metals – Repair Concerns|url=http://www.copper.org/education/liberty/liberty_reclothed1.html|work=Copper.org|access-date=11 April 2011}}</ref> कुछ सल्फर यौगिकों के संपर्क में आने पर तांबा धूमिल हो जाता है, जिसके साथ यह विभिन्न [[ कॉपर सल्फाइड |तांबा सल्फाइड]] बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है।<ref>{{cite journal|last1=Rickett|first1=B. I.|last2=Payer|first2=J. H.|title=Composition of Copper Tarnish Products Formed in Moist Air with Trace Levels of Pollutant Gas: Hydrogen Sulfide and Sulfur Dioxide/Hydrogen Sulfide|journal=Journal of the Electrochemical Society|date=1995|volume=142|issue=11|pages=3723–3728|doi=10.1149/1.2048404|bibcode=1995JElS..142.3723R}}</ref> | ||
| Line 39: | Line 39: | ||
{{Main|तांबे के समस्थानिक}} | {{Main|तांबे के समस्थानिक}} | ||
तांबे के 29 समस्थानिक हैं। | तांबे के 29 समस्थानिक हैं। {{SimpleNuclide|Copper|63}} और {{SimpleNuclide|Copper|65}} स्थिर हैं, जो {{SimpleNuclide|Copper|63}} में लगभग 69% प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला तांबा होता है; दोनों का चक्कर {{frac|3|2}} है।<ref name="nubase">{{NUBASE 2003}}</ref> अन्य आइसोटोप रेडियोधर्मी हैं, जिनमें सबसे स्थिर {{SimpleNuclide|Copper|67}} है और इसका आधा जीवन 61.83 घंटे है। <ref name="nubase" /> सात मेटास्टेबल आइसोटोप की विशेषता बताई गई है; जो 3.8 मिनट के आधे जीवन के साथ {{SimpleNuclide|Copper|68m}} सबसे लंबे समय तक जीवित रहने वाला है। 64 से अधिक द्रव्यमान संख्या वाले समस्थानिकों का β<sup>−</sup> द्वारा क्षय होता है, जबकि 64 से कम द्रव्यमान संख्या वाले समस्थानिकों का β<sup>+</sup> द्वारा क्षय होता है। {{SimpleNuclide|Copper|64}}, जिसका आधा जीवन 12.7 घंटे है, दोनों विधियों से क्षय होता है। <ref>{{cite web |url=http://www.nndc.bnl.gov/chart/reCenter.jsp?z=29&n=35 |title=Interactive Chart of Nuclides |work=National Nuclear Data Center |access-date=8 April 2011 |archive-date=25 August 2013 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130825141152/http://www.nndc.bnl.gov/chart/reCenter.jsp?z=29&n=35 |url-status=dead }}</ref> | ||
{{SimpleNuclide|Copper|62}} और {{SimpleNuclide|Copper|64}} महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं। जो | {{SimpleNuclide|Copper|62}} और {{SimpleNuclide|Copper|64}} महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं। जो {{SimpleNuclide|Copper|62}} में प्रयोग किया जाता है जो {{SimpleNuclide|Copper|62}}पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी के लिए रेडियोधर्मी अनुरेखक के रूप में सीयू-पीटीएसएम है<ref>{{Cite journal | last1 = Okazawad | first1 = Hidehiko | last2 = Yonekura | first2 = Yoshiharu | last3 = Fujibayashi | first3 = Yasuhisa | last4 = Nishizawa | first4 = Sadahiko | last5 = Magata | first5 = Yasuhiro | last6 = Ishizu | first6 = Koichi | last7 = Tanaka | first7 = Fumiko | last8 = Tsuchida |first8 = Tatsuro |last9 = Tamaki |first9 = Nagara |last10 = Konishi | first10 = Junji |date=1994 |title=Clinical Application and Quantitative Evaluation of Generator-Produced Copper-62-PTSM as a Brain Perfusion Tracer for PET |journal=Journal of Nuclear Medicine |volume=35 |issue=12 |pages=1910–1915 |url=http://jnm.snmjournals.org/cgi/reprint/35/12/1910.pdf|pmid=7989968 }}</ref> | ||
| Line 51: | Line 51: | ||
तांबे का उत्पादन विशाल तारों में होता है<ref>{{cite journal|last1=Romano|first1=Donatella|last2=Matteucci|first2=Fransesca|title=Contrasting copper evolution in ω Centauri and the Milky Way|journal=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters|date=2007|volume=378|issue=1|pages=L59–L63|doi=10.1111/j.1745-3933.2007.00320.x|bibcode=2007MNRAS.378L..59R|arxiv = astro-ph/0703760|s2cid=14595800}}</ref> और यह पृथ्वी की पपड़ी में लगभग 50 भाग प्रति मिलियन (पीपीएम) के अनुपात में उपस्थित होता है।<ref name="emsley">{{cite book|author=Emsley, John|title=Nature's building blocks: an A–Z guide to the elements|url=https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl|url-access=registration|access-date=2 May 2011|year=2003|publisher=Oxford University Press|isbn=978-0-19-850340-8|pages=[https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl/page/121 121]–125}}</ref> प्रकृति में, तांबा विभिन्न प्रकार के खनिजों में पाया जाता है, जिसमें देशी तांबा, तांबा सल्फाइड जैसे च्लोकोपाइराइट, बोर्नाइट, डाइजेनाइट, कोवेलाइट और च्लोकोसाइट, तांबा सल्फोसाल्ट जैसे टेट्राहेडाइट-टेनेंटाइट और एनार्गाइट, तांबा कार्बोनेट जैसे अज़ूराइट और मैलाकाइट, और सम्मिलित हैं। क्रमशः कॉपर(I) या कॉपर(II) ऑक्साइड जैसे क्यूप्राइट और टेनोराइट के रूप में है<ref name="CRC" /> | तांबे का उत्पादन विशाल तारों में होता है<ref>{{cite journal|last1=Romano|first1=Donatella|last2=Matteucci|first2=Fransesca|title=Contrasting copper evolution in ω Centauri and the Milky Way|journal=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters|date=2007|volume=378|issue=1|pages=L59–L63|doi=10.1111/j.1745-3933.2007.00320.x|bibcode=2007MNRAS.378L..59R|arxiv = astro-ph/0703760|s2cid=14595800}}</ref> और यह पृथ्वी की पपड़ी में लगभग 50 भाग प्रति मिलियन (पीपीएम) के अनुपात में उपस्थित होता है।<ref name="emsley">{{cite book|author=Emsley, John|title=Nature's building blocks: an A–Z guide to the elements|url=https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl|url-access=registration|access-date=2 May 2011|year=2003|publisher=Oxford University Press|isbn=978-0-19-850340-8|pages=[https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl/page/121 121]–125}}</ref> प्रकृति में, तांबा विभिन्न प्रकार के खनिजों में पाया जाता है, जिसमें देशी तांबा, तांबा सल्फाइड जैसे च्लोकोपाइराइट, बोर्नाइट, डाइजेनाइट, कोवेलाइट और च्लोकोसाइट, तांबा सल्फोसाल्ट जैसे टेट्राहेडाइट-टेनेंटाइट और एनार्गाइट, तांबा कार्बोनेट जैसे अज़ूराइट और मैलाकाइट, और सम्मिलित हैं। क्रमशः कॉपर(I) या कॉपर(II) ऑक्साइड जैसे क्यूप्राइट और टेनोराइट के रूप में है<ref name="CRC" /> खोजे गए मौलिक तांबे के सबसे बड़े द्रव्यमान का वजन 420 टन था और यह 1857 में मिशिगन, अमेरिका में केवीनाव प्रायद्वीप पर पाया गया था।<ref name="emsley" /> देशी तांबा एक पॉलीक्रिस्टल है, जिसका अब तक वर्णित सबसे बड़ा एकल क्रिस्टल 4.4 × 3.2 × 3.2 सेमी है।<ref>{{cite journal|url = http://www.minsocam.org/ammin/AM66/AM66_885.pdf|journal = American Mineralogist|volume = 66|page=885|date= 1981|title= The largest crystals|last = Rickwood |first=P. C.}}</ref> तांबा पृथ्वी की पपड़ी में 25वां सबसे प्रचुर तत्व है, जो 50 पीपीएम है, जबकि जस्ता 75 पीपीएम और सीसा 14 पीपीएम है।<ref>{{cite book|author=Emsley, John|title=Nature's building blocks: an A–Z guide to the elements|url=https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl|url-access=registration|access-date=2 May 2011|year=2003|publisher=Oxford University Press|isbn=978-0-19-850340-8|pages=124, 231, 449, 503}}</ref> | ||
वायुमंडल में तांबे की विशिष्ट पृष्ठभूमि सांद्रता {{val|1|u=ng/m3}} से अधिक नहीं होती है; मड में 150 मिलीग्राम/किग्रा; वनस्पति में 30 मिलीग्राम/किग्रा; मीठे पानी में 2 μg/L और समुद्री जल में 0.5 μg/L है ।<ref>{{Cite book|last=Rieuwerts|first=John|url=https://www.worldcat.org/oclc/886492996|title=The Elements of Environmental Pollution|publisher=Earthscan Routledge|year=2015|isbn=978-0-415-85919-6|location=London and New York|pages=207|oclc=886492996}}</ref> | वायुमंडल में तांबे की विशिष्ट पृष्ठभूमि सांद्रता {{val|1|u=ng/m3}} से अधिक नहीं होती है; मड में 150 मिलीग्राम/किग्रा; वनस्पति में 30 मिलीग्राम/किग्रा; मीठे पानी में 2 μg/L और समुद्री जल में 0.5 μg/L है ।<ref>{{Cite book|last=Rieuwerts|first=John|url=https://www.worldcat.org/oclc/886492996|title=The Elements of Environmental Pollution|publisher=Earthscan Routledge|year=2015|isbn=978-0-415-85919-6|location=London and New York|pages=207|oclc=886492996}}</ref> | ||
| Line 57: | Line 57: | ||
== उत्पादन == | == उत्पादन == | ||
[[File:Chuquicamata-002.jpg|thumb|left|चुक्विकामाटा, चिली में, विश्व के सबसे बड़े ओपन-पिट माइनिंग तांबा | [[File:Chuquicamata-002.jpg|thumb|left|चुक्विकामाटा, चिली में, विश्व के सबसे बड़े ओपन-पिट माइनिंग तांबा माइनिंग में से है]] | ||
[[File:Copper - world production trend.svg|thumb|विश्व उत्पादन प्रवृत्ति]] | [[File:Copper - world production trend.svg|thumb|विश्व उत्पादन प्रवृत्ति]] | ||
{{see also|तांबा उत्पादन के आधार पर देशों की सूची}} | {{see also|तांबा उत्पादन के आधार पर देशों की सूची}} | ||
अधिकांश तांबे का खनन या तांबे के निष्कर्षण की तकनीक है क्योंकि पोर्फिरी तांबे के संग्रह में बड़ी खुली खदानों से तांबे के सल्फाइड होते हैं जिनमें 0.4 से 1.0% तांबा होता है। साइटों में चिली में चुक्विकामाटा, यूटा, संयुक्त राज्य अमेरिका में [[ बिंघम कैनियन माइन |बिंघम कैनियन माइन]] और न्यू मैक्सिको, संयुक्त राज्य अमेरिका में [[ चीनी खान |चीनी खान]] सम्मिलित हैं। [[ ब्रिटिश भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण |ब्रिटिश भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण]] के अनुसार, 2005 में, चिली विश्व के कम से कम एक-तिहाई भाग के साथ तांबे का शीर्ष उत्पादक था, जिसके बाद संयुक्त राज्य अमेरिका, इंडोनेशिया और पेरू का स्थान था।<ref name="CRC" /> जो कि तांबा | अधिकांश तांबे का खनन या तांबे के निष्कर्षण की तकनीक है क्योंकि पोर्फिरी तांबे के संग्रह में बड़ी खुली खदानों से तांबे के सल्फाइड होते हैं जिनमें 0.4 से 1.0% तांबा होता है। साइटों में चिली में चुक्विकामाटा, यूटा, संयुक्त राज्य अमेरिका में [[ बिंघम कैनियन माइन |बिंघम कैनियन माइन]] और न्यू मैक्सिको, संयुक्त राज्य अमेरिका में [[ चीनी खान |चीनी खान]] सम्मिलित हैं। [[ ब्रिटिश भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण |ब्रिटिश भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण]] के अनुसार, 2005 में, चिली विश्व के कम से कम एक-तिहाई भाग के साथ तांबे का शीर्ष उत्पादक था, जिसके बाद संयुक्त राज्य अमेरिका, इंडोनेशिया और पेरू का स्थान था।<ref name="CRC" /> जो कि तांबा को [[ इन-सीटू लीच |इन-सीटू लीच]] प्रक्रिया के माध्यम से भी पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। एरिज़ोना राज्य में अनेक साइटों को इस पद्धति के लिए प्रमुख उम्मीदवार माना जाता है।<ref>{{cite web|last=Randazzo |first=Ryan |url=https://www.azcentral.com/arizonarepublic/business/articles/2011/06/19/20110619copper-new-method-fight.html |title=A new method to harvest copper |publisher=Azcentral.com |date=19 June 2011 |access-date=25 April 2014}}</ref> उपयोग में तांबे की मात्रा बढ़ रही है और उपलब्ध मात्रा नाममात्र को ही पर्याप्त है कि सभी देशों को उपयोग के विकसित विश्व स्तर तक पहुंचने की अनुमति मिल सकता है।<ref>{{cite journal|title=Metal stocks and sustainability|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences |date=2006|volume=103|issue=5|pages=1209–1214|first1=R.B.|last1=Gordon|first2=M.|last2=Bertram|first3=T.E.|last3=Graedel|doi=10.1073/pnas.0509498103|pmc=1360560|pmid=16432205|bibcode = 2006PNAS..103.1209G|doi-access=free }}</ref> यह वर्तमान में [[ गहरे समुद्र में खनन |गहरे समुद्र में खनन]] के लिए तांबे का वैकल्पिक स्रोत पॉलीमेटैलिक नोड्यूल्स पर शोध किया जा रहा है, जो समुद्र तल से लगभग 3000-6500 मीटर नीचे प्रशांत महासागर की गहराई में स्थित हैं। इन पिंडों में [[ कोबाल्ट |कोबाल्ट]] और निकल जैसी अन्य मूल्यवान धातुएँ होती हैं।<ref>{{cite book |last1=Beaudoin |first1=Yannick C. |last2=Baker |first2=Elaine |title=Deep Sea Minerals: Manganese Nodules, a physical, biological, environmental and technical review |date=December 2013 |publisher=Secretariat of the Pacific Community |isbn=978-82-7701-119-6 |pages=7–18 |url=https://www.researchgate.net/publication/264763450 |access-date=8 February 2021}}</ref> | ||
| Line 68: | Line 68: | ||
{{see also|शिखर तांबा या संग्रह }} | {{see also|शिखर तांबा या संग्रह }} | ||
'''फ़ाइल:Copper.webp|thumb|325px|दाएं|तांबा | '''फ़ाइल:Copper.webp|thumb|325px|दाएं|तांबा की मूल्य 1959-2022''' | ||
तांबे का उपयोग कम से कम 10,000 वर्षों से किया जा रहा है, किन्तु अब तक खनन और गलाए गए तांबे का 95% से अधिक 1900 के बाद से निकाला गया है। जो कि विभिन्न प्राकृतिक संसाधनों की तरह, पृथ्वी पर तांबे की कुल मात्रा बहुत अधिक है, पृथ्वी की पपड़ी के शीर्ष किलोमीटर में लगभग 1014 टन है, जो निष्कर्षण की वर्तमान दर पर लगभग 50 लाख वर्ष के समान है। चूँकि , इन संचयो का केवल एक छोटा सा भाग ही वर्तमान मूल्यों और प्रौद्योगिकियों के साथ आर्थिक रूप से व्यवहार्य है। जो कि खनन के लिए उपलब्ध तांबे के संग्रह का अनुमान 25 से 60 वर्षों तक भिन्न-भिन्न है, जो विकास दर जैसी मुख्य धारणाओं पर निर्भर करता है।<ref>{{cite book|author=Brown, Lester|title=Plan B 2.0: Rescuing a Planet Under Stress and a Civilization in Trouble|publisher=New York: W.W. Norton|date=2006|page=[https://archive.org/details/planb20rescuingp00brow_0/page/109 109]|isbn=978-0-393-32831-8|url=https://archive.org/details/planb20rescuingp00brow_0|url-access=registration}}</ref> आधुनिक विश्व में पुनर्चक्रण तांबे का एक प्रमुख स्रोत है।<ref name="Leonard2006">{{cite news |last1=Leonard |first1=Andrew |title=Peak copper? |url=https://www.salon.com/2006/03/02/peak_copper/ |access-date=8 March 2022 |work=Salon |date=3 March 2006 |language=en}}</ref> इन और अन्य कारकों के कारण, तांबे के उत्पादन और आपूर्ति का भविष्य बहुत वाद विवाद का विषय है, जिसमें पीक ऑयल के अनुरूप पीक तांबा की अवधारणा भी सम्मिलित है। | तांबे का उपयोग कम से कम 10,000 वर्षों से किया जा रहा है, किन्तु अब तक खनन और गलाए गए तांबे का 95% से अधिक 1900 के बाद से निकाला गया है। जो कि विभिन्न प्राकृतिक संसाधनों की तरह, पृथ्वी पर तांबे की कुल मात्रा बहुत अधिक है, पृथ्वी की पपड़ी के शीर्ष किलोमीटर में लगभग 1014 टन है, जो निष्कर्षण की वर्तमान दर पर लगभग 50 लाख वर्ष के समान है। चूँकि , इन संचयो का केवल एक छोटा सा भाग ही वर्तमान मूल्यों और प्रौद्योगिकियों के साथ आर्थिक रूप से व्यवहार्य है। जो कि खनन के लिए उपलब्ध तांबे के संग्रह का अनुमान 25 से 60 वर्षों तक भिन्न-भिन्न है, जो विकास दर जैसी मुख्य धारणाओं पर निर्भर करता है।<ref>{{cite book|author=Brown, Lester|title=Plan B 2.0: Rescuing a Planet Under Stress and a Civilization in Trouble|publisher=New York: W.W. Norton|date=2006|page=[https://archive.org/details/planb20rescuingp00brow_0/page/109 109]|isbn=978-0-393-32831-8|url=https://archive.org/details/planb20rescuingp00brow_0|url-access=registration}}</ref> आधुनिक विश्व में पुनर्चक्रण तांबे का एक प्रमुख स्रोत है।<ref name="Leonard2006">{{cite news |last1=Leonard |first1=Andrew |title=Peak copper? |url=https://www.salon.com/2006/03/02/peak_copper/ |access-date=8 March 2022 |work=Salon |date=3 March 2006 |language=en}}</ref> इन और अन्य कारकों के कारण, तांबे के उत्पादन और आपूर्ति का भविष्य बहुत वाद विवाद का विषय है, जिसमें पीक ऑयल के अनुरूप पीक तांबा की अवधारणा भी सम्मिलित है। | ||
| Line 81: | Line 81: | ||
यस्कों में तांबे की सांद्रता औसतन केवल 0.6% है, और अधिकांश वाणिज्यिक अयस्क सल्फाइड हैं, विशेष रूप से च्लोकोपाइराइट (CuFeS<sub>2</sub>), बोर्नाइट (Cu<sub>5</sub>FeS<sub>4</sub>) और, कुछ सीमा तक, कोवेलाइट (CuS) और च्लोकोसाइट (Cu<sub>2</sub>S) है ।<ref name="G&E" /> इसके विपरीत, बहुधात्विक पिंडों में तांबे की औसत सांद्रता 1.3% आंकी गई है। जो कि तांबे के साथ-साथ इन पिंडों में पाई जाने वाली अन्य धातुओं को निकालने के विधियों में सल्फ्यूरिक लीचिंग, स्मेल्टिंग और क्यूप्रियन प्रक्रिया का उपयोग सम्मिलित है।<ref>{{cite journal |last1=Su |first1=Kun |last2=Ma |first2=Xiaodong |last3=Parianos |first3=John |last4=Zhao |first4=Baojun |title=Thermodynamic and Experimental Study on Efficient Extraction of Valuable Metals from Polymetallic Nodules |journal=Minerals |date=2020 |volume=10 |issue=4 |pages=360 |doi=10.3390/min10040360 |bibcode=2020Mine...10..360S |doi-access=free }}</ref><ref>{{cite web |last1=International Seabed Authority |title=Polymetallic Nodules |url=https://isa.org.jm/files/files/documents/eng7.pdf |publisher=International Seabed Authority |access-date=8 February 2021}}</ref> भू-अयस्कों में पाए जाने वाले खनिजों के लिए, वे [[ झाग प्लवनशीलता |झाग प्लवनशीलता]] या [[ बायोलीचिंग |बायोलीचिंग]] द्वारा 10-15% तांबे के स्तर तक कम्युनिकेशन अयस्कों से केंद्रित होते हैं।<ref>{{cite journal|last=Watling |first=H.R. |title=The bioleaching of sulphide minerals with emphasis on copper sulphides – A review |journal=Hydrometallurgy |date=2006 |volume=84 |issue=1 |pages=81–108 |url=http://infolib.hua.edu.vn/Fulltext/ChuyenDe/ChuyenDe07/CDe53/59.pdf |doi=10.1016/j.hydromet.2006.05.001 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20110818131019/http://infolib.hua.edu.vn/Fulltext/ChuyenDe/ChuyenDe07/CDe53/59.pdf |archive-date=18 August 2011}}</ref> इस पदार्थ | यस्कों में तांबे की सांद्रता औसतन केवल 0.6% है, और अधिकांश वाणिज्यिक अयस्क सल्फाइड हैं, विशेष रूप से च्लोकोपाइराइट (CuFeS<sub>2</sub>), बोर्नाइट (Cu<sub>5</sub>FeS<sub>4</sub>) और, कुछ सीमा तक, कोवेलाइट (CuS) और च्लोकोसाइट (Cu<sub>2</sub>S) है ।<ref name="G&E" /> इसके विपरीत, बहुधात्विक पिंडों में तांबे की औसत सांद्रता 1.3% आंकी गई है। जो कि तांबे के साथ-साथ इन पिंडों में पाई जाने वाली अन्य धातुओं को निकालने के विधियों में सल्फ्यूरिक लीचिंग, स्मेल्टिंग और क्यूप्रियन प्रक्रिया का उपयोग सम्मिलित है।<ref>{{cite journal |last1=Su |first1=Kun |last2=Ma |first2=Xiaodong |last3=Parianos |first3=John |last4=Zhao |first4=Baojun |title=Thermodynamic and Experimental Study on Efficient Extraction of Valuable Metals from Polymetallic Nodules |journal=Minerals |date=2020 |volume=10 |issue=4 |pages=360 |doi=10.3390/min10040360 |bibcode=2020Mine...10..360S |doi-access=free }}</ref><ref>{{cite web |last1=International Seabed Authority |title=Polymetallic Nodules |url=https://isa.org.jm/files/files/documents/eng7.pdf |publisher=International Seabed Authority |access-date=8 February 2021}}</ref> भू-अयस्कों में पाए जाने वाले खनिजों के लिए, वे [[ झाग प्लवनशीलता |झाग प्लवनशीलता]] या [[ बायोलीचिंग |बायोलीचिंग]] द्वारा 10-15% तांबे के स्तर तक कम्युनिकेशन अयस्कों से केंद्रित होते हैं।<ref>{{cite journal|last=Watling |first=H.R. |title=The bioleaching of sulphide minerals with emphasis on copper sulphides – A review |journal=Hydrometallurgy |date=2006 |volume=84 |issue=1 |pages=81–108 |url=http://infolib.hua.edu.vn/Fulltext/ChuyenDe/ChuyenDe07/CDe53/59.pdf |doi=10.1016/j.hydromet.2006.05.001 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20110818131019/http://infolib.hua.edu.vn/Fulltext/ChuyenDe/ChuyenDe07/CDe53/59.pdf |archive-date=18 August 2011}}</ref> इस पदार्थ को सिलिका के साथ [[ फ्लैश प्रगलन |फ्लैश प्रगलन]] में गर्म करने से अधिकांश लौह धातुमल के रूप में निकल जाता है। यह प्रक्रिया लोहे के सल्फाइड को ऑक्साइड में परिवर्तित करने में अधिक सरलता का शोषण करती है, जो सिलिका के साथ प्रतिक्रिया करके सिलिकेट स्लैग बनाती है जो गर्म द्रव्यमान के ऊपर तैरती है। परिणामी तांबा मैट, जिसमें Cu<sub>2</sub>S सम्मिलित है, सल्फाइड को ऑक्साइड में बदलने के लिए (धातु विज्ञान) भून रहा है:<ref name="G&E">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> | ||
:: 2 Cu<sub>2</sub>S + 3 O<sub>2</sub> → 2 Cu<sub>2</sub>O + 2 SO<sub>2</sub> | :: 2 Cu<sub>2</sub>S + 3 O<sub>2</sub> → 2 Cu<sub>2</sub>O + 2 SO<sub>2</sub> | ||
क्यूप्रस ऑक्साइड क्यूप्रस सल्फाइड के साथ अभिक्रिया करके गर्म करने पर ब्लिस्टर तांबा | क्यूप्रस ऑक्साइड क्यूप्रस सल्फाइड के साथ अभिक्रिया करके गर्म करने पर ब्लिस्टर तांबा में परिवर्तित हो जाता है: | ||
:: 2 Cu<sub>2</sub>O + Cu<sub>2</sub>S → 6 Cu + 2 SO<sub>2</sub> | :: 2 Cu<sub>2</sub>O + Cu<sub>2</sub>S → 6 Cu + 2 SO<sub>2</sub> | ||
सडबरी मैट प्रक्रिया ने केवल आधे सल्फाइड को | |||