వికీపీడియా

రాగి

రసాయన మూలకం
(Copper నుండి దారిమార్పు చెందింది)

రాగి (Copper) ఒక రసాయనిక మూలకము. రాగిని తామ్రం అనికూడా పిలుస్తారు. దీని అణు సంఖ్య 29. సంకేత అక్షరం Cu (లాటిన్లో రాగిని Cuprum అంటారు. ఇది ఒక లోహం. సాగకొట్టిన సన్నని తీగెలుగా సాగుతుంది. అలాగే పలుచని రేకులుగా సాగుతుంది. రాగి మంచి ఉష్ణవాహకం, విద్యుత్తు వాహకం కూడా. కల్తీ లేని స్వచ్ఛమైన రాగి మృదువుగా ఉండి సులభంగా సాగే గుణం ప్రదర్సించును. రాగి ఎరుపు–నారింజ రంగుల మిశ్రమ రంగును కలిగి ఉండును. మానవుడు మొదటగా ఉత్పత్తిచేసి, ఉపయోగించిన లోహం రాగి.[2] రాగిని ఉష్ణ, విద్యుత్తు వాహకాల తయారిలోవిరివిగా వినియోగిస్తారు. అంతే కాదు గృహ వంటపాత్రలను తయారు చేయుటకు, గృహ ఉపకరములను చేయుట యందును వాడెదరు. రాగియొక్క మిశ్రమ లోహాలను ఉపయోగించి అనేక వస్తు వులను తయారు చేయుదురు. క్రీ.పూ.8000 వేల సంవత్సరాల నాటికే రాగి నుండి నాణెములను, ఆభరణము తయారు చెయ్యడం మానవునికి తెలుసు. క్రీ.పూ 5500 సంవత్సరాల సమయంలో మానవుడు రాతియుగంలో వాడే రాతి పనుముట్లకు బదులుగా రాగితోను దాని యొక్క మిశ్రమ లోహాలతోను ఆయుధాలను, పనిముట్లను తయారుచేసి వాడటము ప్రారంభించటం వలన నాటిమానవుని నాగరీకతలో మార్పులు చోటు చేసుకున్నవి[3]

రాగి,  29Cu
మూస:Infobox element/symbol-to-top-image-alt
సాధారణ ధర్మములు
కనిపించే తీరుred-orange metallic luster
ఆవర్తన పట్టికలో రాగి
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Ununtrium Flerovium Ununpentium Livermorium Ununseptium Ununoctium
-
↑
Cu
↓
Ag
నికెల్ ← రాగి → జింక్
పరమాణు సంఖ్య (Z)29
గ్రూపుగ్రూపు 11
పీరియడ్పీరియడ్ 4
బ్లాక్d-బ్లాక్
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం[Ar] 3d10 4s1
ప్రతీ కక్ష్యలో ఎలక్ట్రానులు
2, 8, 18, 1
భౌతిక ధర్మములు
STP వద్ద స్థితిsolid
ద్రవీభవన స్థానం1357.77 K ​(1084.62 °C, ​1984.32 °F)
మరుగు స్థానం2835 K ​(2562 °C, ​4643 °F)
సాంద్రత (గ.ఉ వద్ద)8.96 g/cm3
(ద్ర.స్థా వద్ద) ద్రవస్థితిలో ఉన్నప్పుడు8.02 g/cm3
ద్రవీభవన ఉష్ణం
(హీట్ ఆఫ్ ఫ్యూజన్)		13.26 kJ/mol
భాష్పీభవన ఉష్ణం
(హీట్ ఆఫ్ వేపొరైజేషన్)		300.4 kJ/mol
మోలార్ హీట్ కెపాసిటీ24.440 J/(mol·K)
బాష్ప పీడనం
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1509 1661 1850 2089 2404 2834
పరమాణు ధర్మములు
ఆక్సీకరణ స్థితులు+1, +2, +3, +4 ​mildly basic oxide
ఋణవిద్యుదాత్మకతPauling scale: 1.90
అయనీకరణ శక్తులు
పరమాణు వ్యాసార్థంempirical: 128 pm
సమయోజనీయ వ్యాసార్థం132±4 pm
వాండర్‌వాల్ వ్యాసార్థం140 pm
ఇతరములు
స్ఫటిక నిర్మాణం ​face-centered cubic (fcc)
Face-centered cubic crystal structure for రాగి
Speed of sound thin rod(annealed)
3810 m/s (at r.t.)
ఉష్ణ వ్యాకోచం16.5 µm/(m·K) (at 25 °C)
ఉష్ణ వాహకత401 W/(m·K)
విద్యుత్ విశిష్ట నిరోధం16.78 n Ω·m (at 20 °C)
అయస్కాంత క్రమంdiamagnetic[1]
యంగ్ గుణకం110–128 GPa
షేర్ గుణకం48 GPa
బల్క్ గుణకం140 GPa
పాయిసన్ నిష్పత్తి0.34
మోహ్స్ కఠినత్వం3.0
వికర్స్ కఠినత్వం369 MPa
బ్రినెల్ కఠినత్వం35 HB = 874 MPa
CAS సంఖ్య7440-50-8
చరిత్ర
ఆవిష్కరణMiddle Easterns (9000 BC)
రాగి ముఖ్య ఐసోటోపులు
ఐసో­టోపు సమృద్ధి అర్ధ జీవితం (t1/2) క్షయం ఉత్పత్తి
63Cu 69.15% Cu, 34 న్యూట్రాన్లతో స్థిరంగా ఉన్నది.
64Cu syn 12.700 h ε - 64Ni
β− - 64Zn
65Cu 30.85% Cu, 36 న్యూట్రాన్లతో స్థిరంగా ఉన్నది.
67Cu syn 61.83 h β− - 67Zn
| మూలాలు | in Wikidata

రాగిని, రాగియొక్క మిశ్రమ లోహాలను కొన్ని వేల ఏండ్లుగా రోమనుల కాలంలో ఉపయోగించినట్లు ఆధారాలున్నాయి. మొదట్లో ఈ లోహం యొక్క ముడి ఖనిజాన్ని సైప్రస్ ప్రాంత పు గనులనుండి త్రవ్వి తీయడం వలన ఈ లోహాన్ని మొదట సిప్రియం (сyprium ) అని పిలిచేవారు. అనగా సైప్రసులో లభించు లోహం అని అర్థం. ఆ పేరే కాలక్రమేనా కుప్రసుగా మారింది.[4] రాగి యొక్క లవణములు నీలి లేదా ఆకుపచ్చ రంగును కలిగియుండి, రంగులుగా ఉపయోగించే వారని తెలియ వచ్చుచున్నది .

రాగి నీటితో రసాయనిక చర్య జరుపకున్నను, గాలోలోని ఆమ్లజని (ఆక్సిజను) తో నెమ్మదిగా చర్య జరపడం వలన ఏర్పడిన కాపర్ సల్పైడ్, లోహం ఉపరితలం పైన, బ్రౌను-నలుపు రంగులో పూత వలె ఏర్పడును. ఈ పూత లోహం యొక్క ఉపరితలానికి రక్షణ పూత వలె పనిచేయును .అందువలన లోహాన్ని గాలిలోని ఆక్సిజనుతో చర్య జరిపి మరింతగా క్షయికరణ చెందకుండా రక్షణ ఒసగును. రాగి దాదాపుగా 10 వేల ఏండ్ల నుండి వాడుకలో ఉన్నట్లుగా తెలుస్తున్నప్పటికీ, క్రి. శ.19 వ శతాబ్ది నుండి అధిక పరిమాణంలో ఉత్పత్తి చెయ్యడం మొదలైనది. ప్రసుత్తం ఉన్న రాగి నిల్వలలో 50% రాగిని కేవలం గత 25 సంవత్సరాలలో గనుల నుండి వెలికి తియ్యడం జరిగింది. అనగా ఈ మధ్య కాలంలో రాగి వాడకం ఎంతగా పెరిగినది తెలియుచున్నది.

రాగియొక్క భౌతిక గుణగణాలు సవరించు

ఆవర్తన పట్టికలో రాగి 11 సమూహము (గ్రూప్ ) నకు చెందిన మూలకం. వెండి, బంగారు లోహాలు కూడా 11 గ్రూప్ నకు చెందిన మూలకములు. అందువలన ఈ మూడు మూలకములు కొన్ని ఉమ్మడి లక్షణాలు ప్రదర్శించును. ఆ మూడు మూలకములు మంచి విద్యుత్తు, ఉష్ణ వాహకంలు. అంతేకాదు వీటిని అతిపలుచని సన్నని తీగెలు, రేకులుగా అతిసులభంగా మార్చవచ్చును. ఈ మూడు మూలకాల పరమాణు నిర్మాణంలో D-ఆర్బిటాల్ (వలయం) పూర్తిగా ఎలక్ట్రానికులను కలిగి, దాని వెలుపల S ఆర్బిటాల్ ఎలక్ట్రాన్ కలిగి ఉండునును. రాగికున్న మృదుత్వతత్వము ఈ మూలకం యొక్క ఉత్తమ విద్యుత్తు, ఉష్ణ వాహకతత్వము నకు కారణం. స్వచ్ఛ మైన రాగి మూలకం యొక్క విద్యుత్తు వాహక గుణ విలువ (59.6×106 S/m). రాగి 29 ఐసోటోపులను కలిగి యున్నది. అందులో 63CU, 65CU ఐసోటోపులు స్థిరమైనవి.

63CU అను ఐసోటోపు సహాజంగా లభించు రాగి ఖనిజములో 69% వరకు ఉండు ను. రాగి యొక్క పైన చెప్పిన రెండు ఐసోటోపులు మినహాయించి మిగిలిన రాగి యొక్క ఐసోటోపులు అణుధార్మిక గుణమును ప్రదర్శించును.

రాగియొక్క భౌతిక గుణగణాల పట్టిక [5]

స్వభావము విలువ భౌతిక లక్షణము విలువ
గ్రూప్ 11 ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత0C 1084.620C
పెరియడ్ 4 మరుగు ఉష్ణోగ్రత0C 25600C
బ్లాక్ D సాంద్రత గ్రాం−3 8.96
అణుసంఖ్య 29 రెలెటివ్ అణుభారం 63.546
భౌతిక స్థితి,200C ఘనస్థితి కీ ఐసోటోఫు 63CU

లభ్యత సవరించు

భూమి యొక్క పొరలలో రాగి దానియొక్క లవణాల రూపంలో లభ్యం .ముఖ్యంగా కాపర్ సల్పైడ్ రూపంలో లభిస్తున్నది. chalcopyrite, chalcocite అనునవి రాగి యొక్క సల్పైడు రూపాలు. అలాగే azurite, malachite, అనునవి రాగి యొక్క కార్బోనేట్ రూపాలు. రాగియొక్క అక్సైడులు copper (I) oxide, cuprite. అనునవి. భూమి యొక్క మట్టి పొరలలో రాగి 50 ppm గాఢతలో లభించును .1857 లో కేవిన్వా పెనిన్సుల (Keweenaw Peninsula) లోని మిషిగన్ ( Michigan) లో 420 టన్నుల ప్రాథమిక మూలక స్థాయి రాగిని గుర్తించి వెలికి తియ్యడం జరిగింది. రాగిని అత్యధికంగా కాపర్ సల్పైడ్ రూపంలో తెరచియున్న (బయలు) గనులనుండి (open pit mines) త్రవ్వి వెలికి తియ్యడం జరుగుతుంది. రాగి యొక్క ముడి ఖనిజం మెక్సికో, చిలే, ఇండోనేషియా, పెరు, దేశాలలో అత్యధిక ప్రమాణంలో లభ్యం. వర్తమానంలో రాగియొక్క వాడకం గణనీయంగా పెరుగుచున్నది.

ఉత్పత్తి సవరించు

ఖనిజంలో రాగి 0 .6%.గనులలో లభించు ముడి ఖనిజం ఇనుమును మలినంగా కలిగిన చాల్కొపైరేట్ (CuFeS2) గా లభించును. తక్కువ పరిమాణంలో chalcocite చాల్కొసిట్ (Cu2S) రూపంలో లభ్యం.

రాగియొక్క మిశ్రమ లోహాలు సవరించు

రాగిని మూల లేదా ఆధార లోహాంగా, దానిలో జింకు/యశదము, తగరం, సీసం, వెండి, బంగారం, అల్యూమినియం, నికెలు వంటి లోహాలను వివిధ నిష్పత్తిలో కలిపి రాగి యొక్క మిశ్రమ లోహాలను తయారు చేయుదురు. ఇత్తడి, కంచు, గన్‌మెటల్ అనునవి రాగియొక్క మిశ్రమలోహాలు. మిశ్రధాతువు లేదా మిశ్ర లోహం అనగా ఒక ప్రధాన లోహాంలో ఇంకొకటి లేదా ఒకటి కంటే ఎక్కువ లోహాలను వివిధ ప్రమాణంలో కలిపి సమ్మేళనం చేసి తయారు చేసిన ధాతుసమ్మేళన పదార్థము.

ఇత్తడి సవరించు

రాగి, జింకు/యశదం లోహాలను మిశ్రం చేసి బట్టి పెట్టి రెండింటిని ద్రవీకరించి సమ్మేళనము చెయ్యడం వలన ఈ రెండింటి మిశ్రమ ధాతువు ఇత్తడి ఏర్పడుతుంది. ఇత్తడిలో జింకు శాతం 37 నుండి 45 % వరకు ఉంటుంది<[6].ఇత్తడికి కొంచెం దృఢత్వం, సులభంగా తరణి పట్టునట్టు చేయుటకై సీసాన్ని స్వల్ప ప్రమాణంలో కలుపుతారు. రాగిలో 37 % వరకు జింకును కలిపినప్పుడు ఒకే దశలో చేత/దుక్క విధానంలో చేయుదురు. ఒకేదశలో పోత పోసిన లోహానికి పలకలుగా సాగేగుణం అధికంగా ఉంటుంది. రాగిలో 37 % కన్న ఎక్కువ ప్రమాణంలో జింకును కలిపి తయారు చేయవలసిన దానిని రెండంచల పద్ధతిలోచేయుదురు. రెండంచల విధానంలో ఉత్పత్తి చేసిన ఇత్తడికి దృఢత్వం ఎక్కువ ఉంటుంది, కాని సాగే గుణం తక్కువ. రెండంచల పద్ధతిలో ఇత్తడిని పోత విధానము (cast ing) పద్ధతిలో తయారు చేయుదురు.

ఇత్తడిని గృహ నిర్మాణ అవసరాలకు వాడెదరు. పాత్రలను పాత్ర భాగాలను తయారు చేయుటకు వాడెదరు. తలుపు గడియలు, ప్లగ్గులు, విద్యుత్ ఉపకరణాలు, తాళాలు, పంపులకు లోపలి భాగాలు, బోల్టులు, నట్టులు, ల్యాంప్ ఫిట్టింగులు, రేడియేటర్ అంతర్భాగాలు చేయుటకు ఉపయోగిస్తారు. సాధారణంగా ఇత్తడిని రెండు రకాలుగా విభజింప/వర్గికరించ వచ్చును[7].

  • అల్పా మిశ్రమ ధాతువు. ఇందులో 37% కన్న తక్కువగా జింకును కలుపుతారు. ఈ రకం మిశ్రమ ధాతువు సాగే గుణం కలిగి ఉండును.
  • బీటా లేదా డుప్లెక్షు మిశ్రమ ధాతువు, ఇందులో జింకు శాతం 37 -45 మధ్యలో కలుపబడి ఉండును. వీటికి దృఢత్వం ఎక్కువ వుంది, రేకుగా సాగు లక్షణం తక్కువగా ఉండును.

రాట్ (దుక్క) పద్ధతిలో చేసిన ఇత్తడిని 3 వర్గాలుగా వర్గించవచ్చును.

  • రాగి-జింకు మిశ్రమం
  • రాగి-జింకు-తగరం మిశ్రమం
  • రాగి-జింకు-సీసం మిశ్రమం

పోత విధానం (casting ) లో ఉత్పత్తి చేసిన ఇత్తడిని స్తూలంగా 4 రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చును.

  • రాగి-తగరము-జింకుల మిశ్రమ ధాతువు (ఎరుపు, మధ్యస్త ఎరుపు, పసుపు రంగు ఇత్తడి .
  • మాంగనీసు- కంచుల ధాతువు.ఎక్కువ దృఢంగా ఉండి, పసుపు వర్ణంలో ఉండును
  • రాగి-జింకు –సిలికానులమిశ్రమ లోహం .వీటిని సిలికాన్ ఇత్తడిలేదా కంచు అంటారు.
  • రాగి –బిస్మతుల మిశ్రమ లోహం లేదా రాగి –బిస్మతు-సేలియం ల మిశ్రమ లోహం

రాగిలో జింకులో వివిధ నిష్పత్తిలో కలుపగా ఏర్పడిన ఇత్తడిమిశ్రమ ధాతువుకు వాడుకలో వివిధ పేర్లుకలవు.అలా వివిధ వాడుక పేర్లు ఉన్న కొన్ని ఇత్తడి మిశ్రమ ధాతువులు వాటిలో కలుపబడిన జింకు లేదా ఇతర లోహాల నిష్పత్తి పట్టికను దిగువన ఇవ్వడమైనది.[8]

వాడుకపేరు మిశ్రమ నిష్పత్తి
పసుపురంగు ఇత్తడి 33 %జింకు ఉన్నమిశ్రమ ధాతువు (అమెరికాలో )
తెల్ల ఇత్తడి 50 % మించి జింకు కలుపబడింది.పెళుసుగా వుండును.
రాగి +జింకు+తగరం, రాగి+నికెల్ మిశ్రమ ధాతువును కూడా తెల్ల ఇత్తడి అంటారు
ఎర్ర ఇత్తడి ఇందులో రాగి 8 5 %, తగరం 5 %, సీసం 5 %, జింకు 5% కలుపబడి ఉండును
నికెల్ ఇత్తడి రాగి 70 %, +జింకు 24 .5 %+5.5%నికెల్, నాణెములతయారిలో వాడెదరు.
TOM BAC ఇత్తడి 15 % జింకు కలుపబడి ఉండును .ఆభరణాల తయారీలో వాడెదరు .
నోర్డిక్ గోల్డ్ రాగి 8 9%, జింకు 5 %, అల్యూమినియం 5%, తగరం 1%, యూరో నాణేల తయారీలో
ఉపయోగిస్తారు.
నావల్ ఇత్తడి ఇందులో 40 % జింకు,1 % తగరం, మిగిలినది రాగి
మాంగనీస్ ఇత్తడి రాగి 70, జింకు 29 % వరకు, మాంగనీస్ 1.3 % వరకు మిశ్రమం చెయ్యబడి ఉండును.
అల్ఫా ఇత్తడి 35 % కన్న తక్కువ నిష్పత్తిలో జింకు కలుపబడి ఉండును.
సాధారణ ఇత్తడి 37 % జింకు కలుపబడి ఉండును, దీనిని రివెట్ ఇత్తడి అనికూడా అంటారు .
గిల్దింగు లోహం 95 % రాగి,5 % జింకు కలిగిన మిశ్రమ ధాతువు
మందు గుండుల వెలుపలి కవచాలు తయారు చేయుదురు.
cartrige ఇత్తడి 30% జింకు కలుపబడి ఉంది.

కంచు సవరించు

కంచును రాగి, తగరాన్ని సమ్మేళనము చేసి తయారు చేయుదురు. కంచులో రాగి దాపుగా 88.0%, తగరాన్ని 12.0% వరకు ఉండును[9].అయితే ఈ రెండు లోహాలతో పాటుగా కొద్ది ప్రమాణంలో భాస్వరం, అల్యూమినియం, సిలికాన్, మాంగనీస్, నికెల్ లోహాలలో ఏదో ఒకలోహాన్ని కుడా మిళితం చేయుదురు.ఈ రకపు మిశ్రమ లోహాలు ఎక్కువ దృఢత్వం కలిగిఉండి, క్షయీకరణను తట్టుకొను క్షయీకరణ నిరోధ గుణం, స్వభావం కలిగి ఉండును. ఈ రకపు మిశ్రమ లోహాలను స్ప్రింగులు, మూస అచ్చులు, బెరింగులు, జోర్నల్ బుషులు, గ్రుహోపకారణాలు చేయుటకు, అలంకరణ వస్తువులు, విగ్రహాలను పోతపోయుటకు వాడెదరు.

  • ఫాస్పరస్ బ్రాంజ్‌ :ఈ మిశ్రమధాతువులో రాగి, తగరములతో పాటు 0.05-0.35% వరకు భాస్వరము కలుపబడి ఉండును.మిశ్రమలోహంలో తగరాన్ని అవసరాన్ని బట్టి 05-11.0% వరకు కలిపెలెదరు[10]

ఉపయోగాలు సవరించు

రాగి ఉత్తమ విద్యుత్తు వాహకం కావడం వలన రాగిని ఎక్కువగా విద్యుత్తు పరికరాలలో (మోటర్లు, కూలర్లు, ఫ్రీజ్‌లు, విద్యుత్తు ట్రాన్సుఫారాలు తదితరాలు) తీగెలరూపంలో వాడెదరు.అలాగే విద్యుత్తుప్రవాహ తీగెలనిర్మాణంలో వాడెదరు.అల్యూమినియం తరువాత తీగెల నిర్మాణంలో అధికంగా వాడబడులోహం రాగి.రాగిని భవన నిర్మాణంలో పిడుగు/మెరుపు నిర్మాణ పరికరాన్ని రాగితోనే చేయుదురు.రాగి వాటరుప్రూప్ కనుక భవన నిర్మాణంలో పైకప్పునిర్మణంలో వాడెదరు.[11]

ఇవికూడా చూడండి సవరించు

మూలాలు సవరించు

  1. ↑ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds in Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  2. ↑ "Copper". mindat.org. Retrieved 2015-03-02.
  3. ↑ "Facts About Copper". geology.com. Retrieved 2015-03-02.
  4. ↑ "copper". thesaurus.com. 2015-03-02.
  5. ↑ "Copper". .rsc.org. Retrieved 2015-03-02.
  6. ↑ "What Is Brass?". wisegeek.com. Retrieved 2015-03-04.
  7. ↑ "Classification and Properties of Copper Alloys". keytometals.com/. Retrieved 2014-03-03.
  8. ↑ "Brass Alloys". chemistry.about.com. Archived from the original on 2015-04-02. Retrieved 2015-03-04.
  9. ↑ "What Is Bronze?". chemistry.about.com/. Archived from the original on 2015-04-03. Retrieved 2015-03-04.
  10. ↑ "Phosphor Bronze". copper.org. Retrieved 2015-03-04.
  11. ↑ "Uses of Copper". usesof.net. Archived from the original on 2015-02-27. Retrieved 2015-03-02.
"https://te.wikipedia.org/w/index.php?title=రాగి&oldid=3911133" నుండి వెలికితీశారు