Vask Copper
Koostis / struktuur
Keemiline
element vask (Cuprum, Cu), kristallstruktuur – tahkkeskendatud kuubiline
võre.
Omadused
Punakas-kollaka värvusega
metall, tihedus 8920 kg/m3 , hea elektri- ja
soojusjuht (eritakistus 1.7·10-8 Wm). Sulamistemperatuur 1084.62 °C.
Välistingimustes tekib
vase pinnale aja jooksul rohekas kattekiht (paatina) [15.08.04], mis
kujutab endast erinevate vase hüdraatsoolade segu (sulfaat, karbonaadid).
Saamine
Vähesel
määral leidub vaske looduses ka ehedal kujul, põhiliselt toodetakse teda
erinevatest vasemaakidest [3]. Suured vasemaagi maardlad asuvad Tšiilis, sh
maailma suurim lahtine vasekaevandus – Chuquicamata karjäär (Google Maps).
Rakendused
Vasktraat elektrijuhtmetena, sh. trafo- jt. mähistena. Vase
sulamitest tuntumad on messing (sulam tsingiga) ja pronks (sulam tinaga),
viimane on olnud ajalooliselt tähtis materjal (pronksiaeg). Hea töödeldavuse tõttu oli vask populaarne materjal
mahutite valmistamiseks (toidunõud, mahutid õlle pruulimiseks ja viski
destilleerimiseks).
Vasakult: Suured vasknõud Isfahanis (Iraan) – suurim neist
mahutas 2 tonni vett ja sobis terve kaameli keetmiseks; vasesepad Isfahanis.
Pehme metallina on vask hõlpsasti graveeritav. Vasegravüüri
[15.08.04] suurmeistriks oli saksa kunstnik Albrecht Dürer (1471 - 1528), vt.
nt. tema gravüüri “Melencolia
I” [15.08.04]. Vaskplaate kasutatakse ka teistes graafilistes
sügavtrükitehnikates (nt. ofort
[16.08.04]), kus trükivärvi kandev joonis söövitatakse vaskplaati. Eesti kuntis
on üks tuntumaid vasegravüüri-söövitustehnikas töid Eduard Viiralti (1898
-1954) “Kabaree” [15.08.04]
(ofort, vasegravüür). Vaseaurude baasil töötab CuBr-laser [16.08.04],
mida kasutatakse nahahaiguste ravil. Fungitsiidse toime tõttu kasutatakse
vasesoolasid (vasevitriol – kristallveeline vasksulfaat, CuSO4×5H2O) põllumajanduses taimede seenhaiguste
tõrjeks.
Näidised
E29.1. Vaskgalvaanika – vase dendriitne kasv.
E29.2. Vasksilinder (H = 50 mm, Ø 50 mm, 2 tk).
E29.3. Vaskplönn.
E29.4. Vasktorud (Ø 18 mm, 22 mm, L = 1000 mm).
E29.5. Osaliselt vasekihiga kaetud raudnael.
E29.6. Stantsitud suveniirmünt on valmistatud Keskaegse Meistritekoja
[15.08.04] mündistantsi (parempoolsel pildil) abil.
E29.8. Vasktraat.
E29.9. Patineerunud
vasktraat, seisnud välitingimustes üle 20 aasta.
E29.10. Nanovasega värvitud
klaas. Christian
Diori tualettvee “Fahrenheit” pudelile annavad värvuse mõne nanomeetri suurused
vaseosakesed, täpsemalt – taolistes nanoosakestes esinevad elektronergastused,
pinnaplasmonid (vrdl rubiinklaas), mille neeldumisspekter sõltub osakese
suurusest. Pudelikese kõrguse sihis muutuv toon on saavutatud ebaühtlase
termilise töötlemisega (lõõmutamisega), sellest sõltub nanoosakeste suurus ja
kontsentratsioon.
E29.11. “Vaskvärvid” – tugevad sünteetilised värvipigmendid
vaseühendite vaskftalotsüaniini (sinine, tuntud kui Winsori sinine,
ftalosinine) [6] ja vask-kloroftalotsüaniini (roheline, tuntud kui ftaloroheline)
[7] alusel. Piltidel akvarellvärvid vaskftalotsüaniinide baasil ja nendega
värvitud paber.
Demod,
katsed
D29.1. Pöörisvoolud vasktorus
pidurdavad neodüümmagneti liikumist vasktorus.
D29.2. Vaskoksiidi kile vase
pinnal. Vase
kuumutamisel moodustub tema pinnale musta värvi vaskoksiidi CuO kile,
gaasipõletiga kuumutamisel jälgitavad interferentsvärvid on põhjustatud kile
erinevast paksusest: klipp (.avi, 376 kB).
D29.3. Vask sadestub vasevitrioli lahusest raudnaela pinnale vahetusreaktsiooni Fe + CuSO4 ® FeSO4 + Cu tagajärjel.
D29.4. “Vaseleek”. Vaseioonid annavad
leegile karakteerse rohelise värvuse. Pliidi all põleb ftalosinisega (E29.11)
värvitud paber.
D29.5. Vase patineerumise aegeksperiment: alustatud
05.11.2004. Jälgitakse välistingimustes
asuva vaskpleki kattumist paatinaga – vaatame, kui kaua jätkub kannatust
(proovitükid aastase intervalliga).
Aasta välitingimustes hoitud vaskplekk (alumine riba) võrdluses
sisetingimustes (suletud plastikaatkotis) hoitud vaskplekiga (ülemine riba).
Möödunud on veel üks aasta. Kõige alumist plekiriba hoiti
välitingimustes.
Möödunud on veel üks aasta. Kõige alumist plekiriba on
välitingimustes hoitud kokku kolm aastat.
D29.6. Vase kalestumine deformatsioonil: klipp (.avi, 202 kB). Käte vahel paenutatud vasktraat ei omanda tagasipaenutamisel
(samadest kohtadest kinni hoides) enam endist sirget kuju, kuna ta enim
deformeeritud keskosa on muutunud jäigemaks (raskemini plastselt
deformeeritavaks). Metalli plastne deformatsioon on mikroskoopiliselt
kristallvõre teatud tüüpi defektide (dislokatsioonide) liikumine rakendatud
välisjõu toimel. Plastsel deformatsioonil tekib ka juurde uusi dislokatsioone,
mis kõrgel kontsentratsioonil hakkavad takistama üksteise liikumist – metall
muutub raskemini plastselt deformeeritavaks (kalestub). Selline nähtusel leiab
aset nt metallide külmsepistamisel.
Viited: 1. Chemistry : Periodic Table : copper : key information
[02.12.03]
2. Vask oli üks juba
vanadele alkeemikutele tuntud elementidest, tema märgiks oli
planeet Veenuse
märk. Miks?
[14.12.03] Või oli küsimus tegelikult vaskpeeglites? (“... kes on kaunim kogu
maal?”). Kaunitar Veenusega on meil aga veel üks kokkupuude: vt. “Püriit”.
3. Copper Ores [02.12.03]
4. Copper.Org - Everything you ever wanted to know about
copper and its alloys [15.08.04]
5. Copper, in “Webster’s Online Dictionary. The Rosetta EditionTM”
[18.09.04]
6. Phthalocyanine
Blue BN. Wikipedia [07.02.07]
7. Phthalocyanine
Green G. Wikipedia [07.02.07]
Tänu: Marko Lätt, Enno Kalde
Koostas: Taavi
Audova, JK
Viimati toimetatud: 24.06.08
Taust:
Sool-geel meetodil saadud TiO2 kile, AFM: Kristjan Saal