ธาตุทองแดง

ทองแดงเป็นโลหะสีน้ำตาลแดงค่อนข้างอ่อนสามารถตีแผ่เป็นแผ่นบาง ๆ หรือดึงเป็นเส้นได้ นำความร้อนและไฟฟ้าได้ดีรองจากทองคำและเงิน ทองแดงเป็นโลหะที่พบในแร่ต่าง ๆ เช่น

แร่คาลโคไพโรต์(CuFeS₂) คิวไพรต์(Cu₂O)มาลาโคต์ (Cu₂CO₃(OH)₂) คาลโคไซต์ (Cu₂S)

การเตรียม โลหะทองแดงสามารถเตรียมได้โยวิธีการถลุง การถลุงทองแดงทำได้โดยการเผาแต่คาลโคไพไรต์ในอากาศ จะได้คอปเปอร์ (I) ซัลไฟด์ (Cu₂S) ไอร์ออน (II) ออกไซด์ (FeO) และก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂) ดังสมการ

2CuFeS2 + 4O2 ----> Cu2S + 2FeO + 3SO2

แยกก๊าซ SO₂ ออก จากนั้นนำผลิตภัณฑ์ที่เหลือนำไปเผารวมกับออกไซด์ของซิลิคอนในเตาถลุง FeO จะทำปฏิกิริยากับออกไซด์ของซิลิคอน (SiO₂) ได้กากตะกอน(Slag) ลอยอยู่บน Cu₂S ซึ่งไขแยกออกมาได้ เมื่อนำCu₂S ไปเผารวมกับอากาศจะได้ คอปเปอร์ (I) ออกไซด์ (Cu₂O) ดังสมการ

2Cu2S + 3O2 -----> 2Cu2O + 2SO2

Cu2O จะผสมกับCu₂S ที่เหลือ เมื่อเผาอย่างแรงในที่ไม่มีอากาศจะได้โลหะทองแดง และก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ดังสมการ

2Cu2O + Cu2S -----> 6Cu + SO2

ทองแดงที่ได้ยังไม่บริสุทธิ์เนื่องจากมีโลหะอื่นปนอยู่ เช่น เหล็ก เงิน แพลทินัม ซึ่งสามารถทำให้บริสุทธิ์โดยการแยกด้วยกระแสไฟฟ้า

ประโยชน์ ส่วนใหญ่ใช้ประโยชน์ในงานด้านไฟฟ้า เช่น ทำสายไฟฟ้า ไดนาโม มอเตอร์ อุปกรณ์ และเครื่องมือไฟฟ้าต่าง ๆ เนื่องจากทองแดงทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมีจึงใช้ทำหม้อน้ำรถยนต์ ผงทองแดงใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา นอกจากนี้ทองแดงยังใช้ทำโลหะผสมต่าง ๆ เช่น ทองเหลือง (ทองแดง+สังกะสี) ทองสัมฤทธิ์ (ทองแดง+ดีบุก) ทองเหลืองใช้ทำกลอนประตู ภาชนะหุงต้ม ปลอกกระสุนปืน กุญแจ ใบพัดเป็นต้น ทองสัมฤทธิ์ใช้ทำลานนาฬิกา ปืนใหญ่ ระฆัง เป็นต้นสารประกอบคอปเปอร์ (II) ออกไซด์ใช้ทำยาฆ่าแมลงหรือฆ่าเชื้อราสารประกอบเชิงซ้อนของทองแดง (Cu) ซึ่งเรียกว่าฮีโมไชยานินเป็นส่วนประกอบในเลือดของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิด เช่นปลาหมึก ปูหอยโข่ง แมงป่อง ฮีโมไชยานินทำหน้าที่ขนส่งออกซิเจนแทนฮีโมโกบินนอกจากนั้นทองแดงยังเป็นส่วนประกอบของโปรตีนซึ่งมีความสำคัญในกระบวนการสร้างฮีโมโก-บินถ้าร่างกายขาดทองแดงจะเป็นโรคโลหิตจางกระดูกไม่สมประกอบประสาทเสื่อมและหลอดเลือดหัวใจพิการนอกจากนั้นทองแดงยังมีธาตุจำเป็นสำหรับพืชด้วยเช่นจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์คลอโรฟีลล์และเอนไซม์ของพืช