น้ำหนักจำเพาะของทองแดง คุณสมบัติ การใช้งาน และตารางค่า
ทองแดงเป็นธาตุในคาบ 4 หมู่ 11 ของตารางธาตุ ในรูปธาตุเดี่ยว ทองแดงเป็นโลหะทรานซิชันที่มีความเหนียวและมีสีชมพูหรือสีทอง
ทองแดงเป็นหนึ่งในวัสดุชนิดแรก ๆ ที่มนุษย์รู้จักนำมาใช้ เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวค่อนข้างต่ำและหาได้ง่าย วัสดุนี้เป็นหนึ่งในโลหะเจ็ดชนิดที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ ทองแดงพบในรูปโลหะธรรมชาติบ่อยกว่าเหล็ก เงิน หรือทองคำ ชื่อทางเคมี Cuprum ของทองแดงมาจากชื่อเกาะไซปรัส
ตารางน้ำหนักจำเพาะของทองแดง
สำหรับทองแดงบริสุทธิ์ที่อุณหภูมิห้อง โดยทั่วไปใช้ค่าความหนาแน่นประมาณ 8,96 กรัม/ซม.³ ซึ่งเท่ากับมวลประมาณ 8960 กก. ต่อ 1 ม³ ส่วนโลหะผสมทองแดง งานหล่อ และผลิตภัณฑ์รีดที่มีสิ่งเจือปนอาจมีค่าต่างกัน ดังนั้นการคำนวณอย่างแม่นยำต้องอ้างอิงเกรดของวัสดุ
เพื่อให้คำนวณน้ำหนักทองแดงได้ง่ายขึ้น ตารางด้านล่างแสดงค่าน้ำหนักจำเพาะและน้ำหนักทองแดงตามหน่วยวัดต่าง ๆ
| วัสดุ | น้ำหนักจำเพาะ (กรัม/ซม.³) | น้ำหนัก 1 ม³ (กก.) |
| ทองแดง | ตั้งแต่ 8,96 | ตั้งแต่ 8960 |
คุณสมบัติของทองแดง
ทองแดงเป็นโลหะเหนียวที่มีสีชมพูหรือสีทอง เมื่อสัมผัสอากาศ ผิวจะเคลือบด้วยฟิล์มออกไซด์สีแดงหรือเหลือง และเมื่อแสงส่องผ่านจะเห็นเป็นสีเขียวอมน้ำเงิน
เช่นเดียวกับซีเซียม ทองคำ และออสเมียม ทองแดงเป็นโลหะที่มีสีเด่นชัดแตกต่างจากสีเงินหรือสีเทาของโลหะส่วนใหญ่ ทองแดงมีโครงผลึกลูกบาศก์แบบกลางหน้า
วัสดุนี้นำไฟฟ้าได้ดีเยี่ยมเป็นอันดับสองรองจากเงิน และยังนำความร้อนได้สูง ทองแดงมีสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทานสูง และจัดอยู่ในกลุ่มสารไดอะแมกเนติก
นอกจากนี้ ทองแดงยังใช้เป็นส่วนประกอบของโลหะผสม เช่น ทองแดงกับสังกะสีเป็นทองเหลือง ทองแดงกับดีบุกเป็นบรอนซ์ ทองแดงกับนิกเกิลเป็นคิวโปรนิกเกิล รวมถึงโลหะผสมชนิดอื่นบางประเภท
ธาตุนี้ได้รับผลกระทบจากอากาศน้อยเมื่อไม่มีคาร์บอนไดออกไซด์และความชื้น ทองแดงเป็นตัวรีดิวซ์อย่างอ่อนและไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำหรือกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง สามารถละลายในกรดที่ไม่ออกซิไดซ์เมื่อมีออกซิเจน รวมถึงในตัวกลางแอมโมเนียและไซยาไนด์ ทองแดงเกิดออกซิเดชันได้ดีกับกรดไนตริก กรดซัลฟิวริกเข้มข้น ออกซิเจน แชลโคเจน ออกไซด์ของอโลหะ น้ำกรดกัดทอง และแฮโลเจน และเมื่อให้ความร้อนจะทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเฮไลด์
ทองแดงถูกใช้อย่างแพร่หลายมาตั้งแต่สมัยโบราณ คุณสมบัติอันโดดเด่นของทองแดงยังคงจัดว่าดีเยี่ยมมาจนถึงปัจจุบัน ทำให้เป็นหนึ่งในวัสดุที่มีการใช้มากที่สุด ขอบเขตการใช้งานหลัก ได้แก่:
- ใช้ในงานวิศวกรรมไฟฟ้าเพื่อผลิตสายไฟ สายเคเบิล และตัวนำชนิดต่าง ๆ
- ใช้ผลิตอุปกรณ์ระบายความร้อนและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลายประเภท
- ผลิตท่อทองแดง
- ใช้เป็นส่วนประกอบในโลหะผสมชนิดต่าง ๆ
- ใช้ในโลหะผสมสำหรับเครื่องประดับ
- ใช้เป็นเมทริกซ์ ตัวทำให้เสถียร หรือปลอกหุ้มที่นำไฟฟ้าและความร้อนได้สูงในสายตัวนำยิ่งยวดและอุปกรณ์ไครโอเจนิก
- ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับอะเซทิลีน
- ใช้อย่างแพร่หลายในงานสถาปัตยกรรม
คำถามที่พบบ่อย
ทองแดง 1 ม³ หนักเท่าไร?
เมื่อมีความหนาแน่นประมาณ 8,96 กรัม/ซม.³ ทองแดงหนึ่งลูกบาศก์เมตรจะหนักประมาณ 8960 กก. ส่วนโลหะผสมจะมีค่าแตกต่างออกไป
เหตุใดจึงนิยมใช้ทองแดงในงานไฟฟ้า?
ทองแดงนำไฟฟ้าและนำความร้อนได้สูงมาก ขึ้นรูปได้ดี และเหมาะสำหรับผลิตตัวนำ บัสบาร์ และส่วนประกอบแลกเปลี่ยนความร้อน
คำนวณน้ำหนักชิ้นส่วนทองแดงอย่างไร?
หาปริมาตรของชิ้นส่วนแล้วคูณด้วยความหนาแน่นของทองแดงหรือโลหะผสมทองแดงชนิดนั้น สำหรับชิ้นงานรูปทรงซับซ้อน การชั่งน้ำหนักจะให้ค่าที่แม่นยำกว่า