AizvērtIzvēlne
Sākums
Atjaunots 2023. gada 31. augustā
Viktorija Vitkovska

varš

(latīņu cuprum, angļu copper, vācu Kupfer, franču cuivre, krievu медь)
ķīmisko elementu periodiskās tabulas elements ar atomskaitli 29

Saistītie šķirkļi

  • ķīmija
  • ķīmisko elementu periodiskā tabula
Varš.

Varš.

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Īsa vēsture
  • 3.
    Atrašanās dabā
  • 4.
    Izotopi
  • 5.
    Fizikālās īpašības
  • 6.
    Ķīmiskās īpašības
  • 7.
    Izmantošana
  • Multivide 5
  • Saistītie šķirkļi
  • Tīmekļa vietnes
  • Ieteicamā literatūra
  • Kopīgot
  • Izveidot atsauci
  • Drukāt

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Īsa vēsture
  • 3.
    Atrašanās dabā
  • 4.
    Izotopi
  • 5.
    Fizikālās īpašības
  • 6.
    Ķīmiskās īpašības
  • 7.
    Izmantošana

Varš ķīmisko elementu periodiskajā tabulā tiek apzīmēts ar simbolu Cu un atrodas 4. perioda 11. grupā (pārejas metāli). Vara relatīvā atommasa ir 63,546, un tā atoms sastāv no 29 protoniem, 34 neitroniem un 29 elektroniem (elektronu konfigurācija [Ar]3d104s1). Varš ir mīksts metāls sarkanīgi zeltainā krāsā. Varš bija viens no senākajiem elementiem, kas zināms cilvēcei. Agrāk to varēja atrast guļam uz zemes brīvā formā. Vara raksturīgā sarkanā krāsa padarīja to viegli atpazīstamu. Senatnē varu izmantoja vairākiem mērķiem, to skaitā rotaslietām, instrumentiem un ieročiem.

Īsa vēsture

Vecākie no vara izgatavotie priekšmeti ir mūsdienu Irākas ziemeļos atrastās krelles, kas datētas ar aptuveni 9000. gadu p. m. ē. Ir atrasti arī instrumenti vara apstrādei, kuri tika izgatavoti apmēram 5000. gadā p. m. ē. Amerikas pamatiedzīvotāji izmantoja vara priekšmetus jau 2000. gadā p. m. ē. Bronza bija viens no pirmajiem ražotajiem sakausējumiem. Bronza sastāvēja no vara un alvas. Abus metālus varēja diezgan viegli sakausēt kopā. Cilvēki atklāja metodes sakausējuma izgatavošanai jau 4000. gadā p. m. ē. Nākamo gadu tūkstošu laikā bronza tika izmantota dažādiem instrumentiem, galda piederumiem, monētu kalšanai, ieročiem, rotaslietām un citiem priekšmetiem. Tas bija tik nozīmīgs sakausējums, ka laika posms no 4000. līdz 3000. gadam p. m. ē. tagad ir pazīstams kā bronzas laikmets. Dzelzs laikmets sekoja bronzas laikmetam; tad dzelzs sāka aizstāt bronzu instrumentos un ieročos. Varu iegūt no tā rūdas nav grūti, bet atradnes bija salīdzinoši reti sastopamas. Piemēram, vara raktuves Falunā (Zviedrija), kas datētas ar 1200. gadu, bija liels bagātības avots. Vara simbols Cu cēlies no latīņu valodas vārda cuprum. Cuprum ir senais Kipras salas nosaukums. Romieši lielu daļu vara ieguva Kiprā.

Atrašanās dabā

Vara metāls ir sastopams dabā brīvā formā, taču lielākais vara avots ir minerālos, piemēram, halkopirītā (CuFeS2) un bornītā (Cu5FeS4). Varu iegūst no šīm rūdām un minerāliem kausēšanas, izskalošanas un elektrolīzes ceļā. Varš tiek iegūts vairāk nekā 50 valstīs, sākot no Albānijas un Argentīnas līdz Zambijai un Zimbabvei. Vadošie ražotāji ir Čīle un Amerikas Savienotās Valstis (ASV). Gandrīz puse no pasaulē iegūtā vara nāk no šīm divām valstīm. Nākamie lielākie ražotāji ir Kanāda, Peru, Austrālija, Krievija un Indonēzija. Vara daudzums Zemes garozā ir aptuveni 70 daļas uz miljonu. Pēc izplatības Zemes garozā varš atrodas 26. vietā starp citiem elementiem. Nelieli daudzumi (apmēram viena daļa uz miljardu) sastopami arī jūras ūdenī. Mūsdienās varu iegūst no tādiem minerāliem kā azurīts jeb bāziskā vara karbonāts (Cu3(CO3)2(OH)2); halkocīts jeb vara sulfīds (Cu2S); halkopirīts jeb vara dzelzs sulfīds (CuFeS2); kuprīts jeb vara oksīds (Cu2O); malahīts jeb bāziskais vara karbonāts (Cu2(OH)2CO3). Varš atrodas jūras aļģu pelnos, daudzos jūras koraļļos, ​​cilvēka aknās, kā arī daudzos moluskos un posmkājos. Varš pilda tādu pašu skābekļa transportēšanas lomu zilasiņu molusku un vēžveidīgo hemocianīnā kā dzelzs sarkanasiņu dzīvnieku hemoglobīnā. Varš, kas atrodas cilvēkos kā mikroelements, palīdz katalizēt hemoglobīna veidošanos. Varš ir atrodams visos cilvēka ķermeņa audos, un tam ir nozīme sarkano asins šūnu veidošanā un nervu šūnu un imūnsistēmas uzturēšanā. Varš arī palīdz organismam veidot kolagēnu un absorbēt dzelzi; tas piedalās enerģijas ražošanā.

Vara minerāls. 2007. gads.

Vara minerāls. 2007. gads.

Fotogrāfs Arturo Limon. Avots: Shutterstock.com.

Vara tīrradnis. 2015. gads.

Vara tīrradnis. 2015. gads.

Avots: Zelenskaya/Shutterstock.com.

Izotopi

Varam ir zināmi divi stabili dabā sastopami izotopi: varš-63 (69 %) un varš-65 (31 %). Tāpat varam ir zināmi vairāk nekā 20 radioizotopi; stabilākie no tiem ir varš-67 ar pussabrukšanas periodu 61,8 stundas, varš-64 ar pussabrukšanas periodu 12,7 stundas un varš-61 ar pussabrukšanas periodu 3,3 stundas. Lielākajai daļai radioizotopu pussabrukšanas periodi ir īsāki par vienu minūti. Pieci no tiem ir īpaši interesanti molekulārās attēlveidošanas pielietojumos (varš-60, varš-61, varš-62 un varš-64) un in vivo mērķtiecīgai staru terapijai (varš-64 un varš-67). 

Fizikālās īpašības

Svarīga vara īpašība ir tā krāsa. Cilvēki bieži par vara krāsu sauc materiālus ar sarkanbrūnu nokrāsu. Vara metāls ir diezgan mīksts un elastīgs. Varš ļoti labi vada siltumu un elektrību. Augstā elektriskā vadītspēja padara to par piemērotu materiālu daudziem elektriskiem nolūkiem. Varam ir augsta viršanas temperatūra (2562 ºC) un augsta kušanas temperatūra (1084,62 ºC). Vara blīvums ir 8,96 g/cm3 (dati no “CRC Ķīmijas un fizikas rokasgrāmatas, 86. izdevuma” (CRC Handbook of Chemistry and Physics. 86th Edition) Deivida Lida (David R. Lide) redakcijā). Vara atoma kovalentais rādiuss ir 122 pm, savukārt tā elektronegativitātes vērtība ir 1,90.

Ķīmiskās īpašības

Varš veido daudz dažādu savienojumu – parasti ar oksidēšanās pakāpēm +1 un +2. Varš ir vidēji reaģētspējīgs metāls. Tas šķīst sārmos. Svarīga vara ķīmiskā īpašība ir veids, kā tas reaģē ar skābekli. Varš iztur atmosfēras un jūras ūdens iedarbību. Taču, ilgstoši pakļaujot to mitram gaisam, tas reaģē ar ūdeni un oglekļa dioksīdu. Šīs reakcijas produktu sauc par hidratētu vara karbonātu (Cu2(OH)2CO3). Šim savienojumam ir skaista zaļgana krāsa, ko sauc par patinu (angļu patina). Varš nešķīst skābēs ar ūdeņraža izdalīšanos, lai gan tas reaģēs ar oksidējošām skābēm, piemēram, slāpekļskābi un karstu, koncentrētu sērskābi. Varš viegli izšķīst slāpekļskābē un sērskābē skābekļa klātbūtnē. Skābekļa klātbūtnē tas šķīst arī amonjaka vai kālija cianīda ūdens šķīdumā. Varš augstās temperatūrās reaģēs ar skābekli, veidojot vara oksīdu (CuO) un vara oksīdu (Cu2O). Karsējot varš reaģē ar sēru, veidojot vara sulfīdu (Cu2S).

Izmantošana

Vēsturiski varš bija pirmais metāls, ko cilvēki sāka apstrādāt. Tradicionāli tas ir bijis viens no metāliem, ko izmanto monētu izgatavošanai līdz ar sudrabu un zeltu. Visas ASV monētas mūsdienās ir vara sakausējumi, un ieroču metāli arī satur varu. Lielāko daļu vara izmanto elektriskās iekārtās, piemēram, elektroinstalācijās un motoros. Varš ļoti labi vada gan siltumu, gan elektrību, un to ievelk vados. Gandrīz katra elektriskā ierīce sastāv no vara vadiem. Šīs ierīces ietver elektriskos pulksteņus, plītis, pārnēsājamos kompaktdisku atskaņotājus un pārraides vadus, kas nodrošina elektrību. Liels debesskrāpis satur vara elektroinstalāciju kilometrus visām tā elektriskajām vajadzībām. Vecākās telefona līnijas ir biezi vara vadu kūļi. Datoriem ir nepieciešamas shēmas plates, kas uzdrukātas ar sīkiem vara ceļiem. To izmanto arī celtniecībā (piemēram, jumtu ieklāšanā un santehnikā) un rūpnieciskajās iekārtās. Vara sulfātu (CuSO4) plaši izmanto kā lauksaimniecības indi un kā algicīdu ūdens attīrīšanā. Būvniecībā tiek izmantoti arī vara sakausējumi, piemēram, bronza un misiņš. Šie sakausējumi nonāk jumtos, apkures un santehnikas sistēmās, kā arī pašas ēkas karkasā. Īpašiem nolūkiem ir izstrādāti vairāki vara sakausējumi. Piemēram, ieroču metāls ir sakausējums, ko izmanto ieroču izgatavošanai. Tas satur apmēram 90 % vara un 10 % alvas. Monel metāls ir niķeļa un vara sakausējums, kas ir izturīgs pret koroziju (rūsēšanu). Vara savienojumus, piemēram, Fēlinga šķīdumu, izmanto testos ķīmijā cukura noteikšanai. 

Vara vadi. 2020. gads.

Vara vadi. 2020. gads.

Fotogrāfs Nor Gal. Avots: Shutterstock.com.

Vara loksnes. 2015. gads.

Vara loksnes. 2015. gads.

Fotogrāfs Matee Nuserm. Avots: Shutterstock.com.

Multivide

Varš.

Varš.

Vara minerāls. 2007. gads.

Vara minerāls. 2007. gads.

Fotogrāfs Arturo Limon. Avots: Shutterstock.com.

Vara tīrradnis. 2015. gads.

Vara tīrradnis. 2015. gads.

Avots: Zelenskaya/Shutterstock.com.

Vara vadi. 2020. gads.

Vara vadi. 2020. gads.

Fotogrāfs Nor Gal. Avots: Shutterstock.com.

Vara loksnes. 2015. gads.

Vara loksnes. 2015. gads.

Fotogrāfs Matee Nuserm. Avots: Shutterstock.com.

Varš.

Izmantošanas tiesības

Saistītie šķirkļi

  • ķīmija
  • ķīmisko elementu periodiskā tabula

Autora ieteiktie papildu resursi

Tīmekļa vietnes

  • Fakti par varu
  • Patinas krāsa
  • Varš

Ieteicamā literatūra

  • Beatty, R.W., Copper (Elements), Cavendish Square Publishing, 2002.
  • Johanson, P., Copper (Understanding the Elements of the Periodic Table), Rosen Central, 2006.
  • Kanpp, B., Elements, Volume 5: Copper, Silver and Gold, Grolier Educational, 2002.

Viktorija Vitkovska "Varš". Nacionālā enciklopēdija. (skatīts 25.09.2023)

Kopīgot


Kopīgot sociālajos tīklos


URL

Šobrīd enciklopēdijā ir 4033 šķirkļi,
un darbs turpinās.
  • Par enciklopēdiju
  • Padome
  • Nozaru redakcijas kolēģija
  • Ilustrāciju redakcijas kolēģija
  • Redakcija
  • Sadarbības partneri
  • Atbalstītāji
  • Sazināties ar redakciju

© Latvijas Nacionālā bibliotēka, 2023. © Tilde, izstrāde, 2023. © Orians Anvari, dizains, 2023. Autortiesības, datu aizsardzība un izmantošana