استخدامات النحاس وخواصه الفيزيائية

بلا شك، يعد النحاس واحدا من أهم المعادن الموجودة في البيئة المحيطة، وهو من المعادن الثمينة والمحبوبة بسبب جماله ولمعانه، الذي يثير إعجاب الكثيرين، ويتميز بعدة خواص فيزيائية مميزة، ويستخدم في العديد من المجالات والصناعات المتنوعة، وسنوضح ذلك فيما يلي:

النحاس
يعتبر النحاس أحد العناصر الكيميائية التي تدخل في تركيب عدد من السبائك الأخرى؛ وعلى سبيل المثال نجد النحاس يضاف للذهب بكميات قليلة لإعطاءه الصلابة الكافية في تصنيع المصوغات، كما أنه يستخدم في تصنيع العملات المعدنية، وكذلك يتم دمجه مع الزنك لتصنيع سبيكة تسمى البراص أو النحاس الأصفر، وقد وثق التاريخ عملية استخدام النحاس في تصنيع الدروع الحربية في العصور الوسطى، ومؤخرا يدخل كثيرا في تصنيع بعض الأجهزة والمعدات الموسيقية.

الخواص الفيزيائية للنحاس
1- يعتبر عنصر النحاس أحد أبرز المواد الموصلة للحرارة والكهرباء، إن لم يكن أفضل تلك الموصلات بعد عنصر الفضة مباشرة التي هي أفضل موصل للكهرباء تم التعرف عليه؛ ولذلك يستخدم لتصنيع المبادلات الحرارية وأسلاك التوصيل الكهربائي المختلفة التي تدخل في صنع البطاريات والعدادات الكهربائية المختلفة.

النحاس يعتبر مادة صلبة للغاية، ومع ذلك فإنه يمكن أن يتأثر بسهولة بعمليتي الطرق والسحب.

يعتبر النحاس أحد العناصر الحساسة جدًا للغازات المحيطة الموجودة في الهواء الجوي، وبالتالي فإنه يتأثر كثيرًا عند تعرضه للهواء.

بعد مرور فترة طويلة على استخراج النحاس وتعرضه للهواء، يتأثر سطحه ويتغطى بغشاء لونه أخضر. وعلى الرغم من أنه يزيل لونه الأصفر الزاهي ولمعانه، إلا أنه يعطيه قيمة جمالية وتاريخية.

استخدامات النحاس
1- صناعة الكهرباء: يستخدم النحاس في المقام الأول في صناعة الأدوات والمعدات الكهربائية. ويعود السبب الرئيسي لاستخدامه في ذلك إلى توفره بكميات كبيرة وسعره المناسب إلى حد ما. كما أن النحاس من المعادن التي تتمتع بمقاومة عالية للمواد الكيميائية وتوصيل الحرارة والكهرباء. تم استخدامه في البناء والمنشآت الكيميائية وأنابيب التدفئة والمنازل.

2- عملية اللحام: يستخدم النحاس بكثرة في عمليات اللحام، وخاصة في الآلات الموسيقية النحاسية وغيرها من الأجهزة الأخرى التي يتم لحامها باستخدام سبائك الزنك والنحاس. كما يستخدم الحدادون النحاس بكثافة في صناعة المجوهرات والأسلحة وفي العديد من الحرف اليدوية، ويستخدم أيضا في وصل الفلزات ببعضها البعض. يدخل النحاس بشكل كبير في صناعة الأجهزة والأبواق التي تتطلب استخدام سبائك الزنك والنحاس في عمليات اللحام.

3- الغذاء: يقول خبراء التغذية إن جسم الإنسان العادي يحتاج إلى كمية تتراوح بين 2 إلى 5 جرامات من النحاس يوميا، وعلى الرغم من أن النحاس مفيد جدا للجسم البشري، فإن أي زيادة في مستوى وجوده في الجسم أو في الطعام يمكن أن تؤدي إلى تدهور الصحة والإصابة بمرض ويلسون. يحدث هذا نتيجة زيادة نسبة النحاس في أغشية الجسم وخاصة في الرأس والكبد. ومن بين استخدامات النحاس في الغذاء، يستخدم في الاختبارات التحليلية لصناعة السكر.

يتنافس الزنك والنحاس معا على امتصاص الجهاز الهضمي لهما، وإذا كان الغذاء يحتوي على كمية كبيرة من هذين المعدنين، فإن الجسم يمتص أحدهما دون الآخر بشكل ملحوظ، لذا يجب الاهتمام باتباع نظام غذائي جيد ومتوازن العناصر الغذائية ونسبة تواجدها في الوجبة الواحدة لضمان امتصاصها جميعا.

4- صناعة السبائك: يعد النحاس أحد أهم وأكثر المعادن استخداما في صناعة السبائك، حيث يتم خلط النحاس مع مجموعة واسعة من المعادن الأخرى لإنتاج أكثر من ألف سبيكة مختلفة، وتتميز كل سبيكة بصفات صناعية مميزة تختلف عن الأخرى فيما يتعلق بالاسم والخصائص الفيزيائية والكيميائية، بالإضافة إلى ألوان السبائك وصلابتها.