varis
vãris (Cuprum), Cu, periodinės elementų sistemos I B grupės cheminis elementas. Rausvai raudonas, plastiškas, blizgus, kalus metalas. Gamtinis varis – 2 stabiliųjų izotopų mišinys. Žinoma 18 dirbtinių radioaktyviųjų vario izotopų. Varis yra geras šilumos ir elektros laidininkas (didesnį elektrinį laidumą turi tik sidabras). Sausame ore varis beveik nekinta, drėgname ore vario paviršius apsitraukia žalsva Cu(OH)2·CuCO3 plėvele. Kaitinamas ore varis sudaro vario oksidus. Lengvai prisijungia halogenus, sierą, seleną. Tirpsta azoto ir karštoje koncentruotoje sieros rūgštyse.
Gamtinis varis – grynuolių klasės mineralas; dar randamas junginių pavidalo. Kristalai kubinės singonijos, kubų, rombinių dodekaedrų, oktaedrų formos; sudaro plokštelių, žvynelių, lapelių, vielelių pavidalo agregatus, konkrecijas, dendritus, dvynučius. Varyje būna geležies, sidabro, aukso, vanadžio, cinko, stibio, švino, gyvsidabrio priemaišų. Raudonas, rausvai rusvas, oksiduojantis tamsėja, įgauna žalsvą, juosvą atspalvį. Bruožas (miltelių spalva) rausvas, oranžinis. Blizgesys metalo. Kietumas 2,5–3. Tankis 8400–8900 kg/m3. Labai kalus, tąsus. Būna endogeninės ir egzogeninės kilmės; susidaro per hidroterminius, metamorfinius, nuosėdinius procesus. Randamas magminėse (bazaltuose, andezituose, porfyruose), nuosėdinėse (konglomeratuose, smiltainiuose) uolienose, rūdinėse gyslose, vario telkinių oksidacijos zonoje, sąnašynuose su kitais vario rūdos mineralais. Didžiausias vario grynuolis (svoris apie 420 t) rastas prie Aukštutinio ežero (Jungtinės Amerikos Valstijos, Mičigano valstija). Naudojamas elektrotechnikos pramonėje, juvelyrikoje, įvairiems lydiniams gaminti. Vario telkinių yra Čilėje, Didžiojoje Britanijoje, Jungtinėse Amerikos Valstijose (Mičigano valstijoje), Kazachijoje, Pietų Afrikos Respublikoje, Rusijoje (Urale), Švedijoje, Zambijoje.
varis
Varis dažniausiai gaunamas iš sulfidinių, rečiau – mišriųjų rūdų pirometalurginiu būdu vykstant šiai reakcijai: 2CuFeS2 + 5O2 + 2SiO2 → 2Cu + 2FeSiO3 + 4SO2. Rečiau naudojamas ekologiškesnis hidrometalurginis būdas – elektrolizės būdu varis išskiriamas iš rūdos tirpalo praskiestoje sieros rūgštyje arba amoniako tirpale. Daugiau kaip 50 % vario sunaudojama elektrotechnikos pramonėje (folija, laidai, elektriniai kontaktai, kabeliai), lydiniams gaminti (bronza, žalvaris, vario lydiniai). Iš vario daromos šaldytuvų, šilumokaičių, vakuuminių prietaisų detalės, jis naudojamas dangoms, papuošalams, dekoratyvinei apdailai. Pagal naudojimą varis yra trečias metalas (po geležies ir aliuminio).
Varis yra būtinas organizmų gyvybinėms funkcijoms. Augalai ima jį iš dirvožemio, žmogus ir gyvūnai gauna su maistu. Dėl vario stokos varpiniai augalai suserga chloroze, džiūsta vaismedžių šakų viršūnės, mažėja augalų atsparumas šalčiui. Ląstelėse varis jungiasi su baltymais, kai kuriomis organinėmis rūgštimis, yra kolageno, kai kurių fermentų, hemocianino, hemokupreino, nukleoproteinų komponentas. Svarbus oksidacijos‑redukcijos reakcijoms, deguonies apykaitai, skatina kraujodarą, odos ir plaukų pigmentų sintezę. Žmogui per parą reikia apie 2 mg vario. Daugiausia jo yra krabuose, krevetėse, jautienos kepenyse, riešutuose, saulėgrąžų ir sezamų sėklose, pupelėse, rupiuose miltuose. Trūkstant vario sutrinka geležies apykaita, kai kurios kitos fiziologinės funkcijos. Vario perteklius kenksmingas, gali sutrikdyti kvėpavimą, kepenų, širdies veiklą, sukelti vėmimą, viduriavimą, mažakraujystę. Dauguma vario junginių yra toksiški.
Varis yra vienas pirmųjų žmogaus pradėtų naudoti metalų, pakeitęs akmeninius darbo įrankius. Senovės egiptiečiai naudojo varinius vandentiekio vamzdžius, vario lakštais buvo dengiami pilių, bažnyčių stogai, kaldinamos monetos, daryti papuošalai.
atominis skaičius | 29 | |
santykinė atominė masė | 63,546 | |
elektrinis neigiamumas | 1,90 | |
išorinių elektronų konfigūracija | 3d104s1 | |
oksidacijos laipsnis | +1,+2, retai +3, +4 | |
izotopai | ||
stabilieji | 63Cu (69,09 %), 65Cu (30,91 %) | |
stabiliausi radioaktyvieji | 64Cu (T1/2 12,70 h), 67Cu (T1/2 61,9 h) | |
kiekis Žemės plutoje | 4,7·10–3 % (masės) | |
lydymosi temperatūra | 1 083,4 °C | |
virimo temperatūra | 2 567 °C | |
tankis | 8 940 kg/m3 | |
kietumas pagal Brinellį | 370–420 MPa | |
savitoji elektrinė varža (20 °C) | 1,67·10–8 Ω·m | |
šilumos laidumo koeficientas (27 °C) | 401 W/(m·K) | |
savitoji šiluminė talpa | 0,385 kJ/(kg·K) | |
standartinis elektrodo potencialas | ||
Cu/Cu2+ | +0,337 V | |
Cu/Cu+ | +0,521 V |