النُّحَاسُ الأَصْفَرُ(ملاحظة 1) هو أي سبيكة من النحاسوالزنك. ويمكن أن تتفاوت نسبتهما لتعطي مجموعة من السبائك مختلفة الخواص.[4]والبرونز، بمقارنة النحاس الأصفر، هو سبيكةالنحاس مع القصدير.[5] إلا أن البعض، مع وجود هذا الفرق، يطلق على النحاس الأصفر اسم البرونز، والعكس صحيح.[6] يستخدم الصُّفْرُ في الزخارف بسبب مظهره الذهبي اللامع، وفي التطبيقات التي تتضمن بعض الاحتكاك الطفيف مثل الأقفال، والمسننات، والمدحرجات، ومقابض الأبواب، الذخائر الحربية، والصمامات. كما يستخدم في السمكرة والاستخدامات الكهربائية، ويستخدم بكثرة في الأدوات الموسيقية مثل البوق، والأجراس بسبب خواصها الصوتية. كما يستخدم في سحابات البنطلونات (السُسْتة). ولأن النحاس الأصفر أطرى من المعادن الأخرى عمومًا، فإنهُ يستخدم غالبًا في الأماكن التي يتجنب فيها حدوث شرار نتيجة الاحتكاك، كما في الأجهزة والمعدات المحيطة بالغازات المتفجرة.[7]
الخواص
يتمتع النحاس الأصفر بقدرة تحمل أعلى من البرونز أو الزنك. تنخفض نقطة انصهار النحاس الأصفر نسبيًا (900 إلى 940 درجة مئوية، من 1,650 إلى 1,720 درجة فهرنهايت، اعتمادًا على التركيبة) مما يجعلها مادة سهلة نسبيًا للتشكيل. يمكن تغيير خصائص النحاس الأصفر من خلال تغيير نسب النحاس والزنك، مما يسمح بصنع النحاس الأصفر الصلب واللين. كثافة النحاس الأصفر هي 8.4 إلى 8.73 جرام لكل سنتيمتر مكعب (0.303 إلى 0.315 رطل / بوصة مكعبة).[8]
يتم تدوير ما يقرب من 90 ٪ من جميع سبائك النحاس الأصفر اليوم.[9] لوأن النحاس معدن يتمتع بخصائص غير مغناطيسية، فيمكن فصله عن الخردة الحديدية عن طريق تمرير الخردة بالقرب من مغناطيس قوي. يتم جمع خردة النحاس ونقلها إلى مسبك حيث يتم صهرها وإعادة صهرها إلى قوالب. يتم تسخين القوالب وطرحها في الشكل والحجم المطلوب. تعني نعومة النحاس الأصفر أنه غالبًا ما يمكن تشكيله بدون استخدام سائل القطع، على الرغم من وجود استثناءات لهذا.[10]
يجعل الألومنيوم النحاس الأصفر أقوى وأكثر مقاومة للتآكل. يوفر الألومنيوم أيضًا طبقة صلبة مفيدة للغاية من أكسيد الألومنيوم (Al2O3) التي يتم تشكيلها على السطح وهي رقيقة وشفافة للغاية. ستمتع القصدير بتأثير مماثل ويُستخدم خاصةً في تطبيقات مياه البحر. يجعل مزيج الحديد والألومنيوم والسيليكون والمنغنيز النحاس الأصفر مقاومًا لعملية التآكل.[11]
استخدامه في مبيدات الجراثيم والمواد المضادة للميكروبات
يؤكد عدد كبير من الدراسات المستقلة[12][15][16][17][18][19][20] هذا التأثير المضاد للميكروبات، حتى ضد البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية مثل المكورة العنقودية المقاومة للميثيسلين والفانكوميسن MRSA و VRSA. لا تزال آليات العمل المضاد للميكروبات للنحاس وسبائكه، بما في ذلك النحاس الأصفر، محل العديد من الدراسات والتحقيقات المكثفة والمستمرة.[15][21][22]
التاريخ
على الرغم من استخدام أشكال من النحاس الأصفر منذ عصور ما قبل التاريخ،[23] إلا أنه لم يتم فهم طبيعته الحقيقية كسبيكة النحاسوالزنك حتى فترة ما بعد القرون الوسطى بسبب تفاعل بخار الزنك مع النحاس الأصفر مما أدى إلى عدم الاعتراف بالنحاس كمعدن.[24] تشير نسخة الملك جيمس للكتاب المقدس إلى العديد من الإشارات إلى «النحاس».[25] يمكن أم يعني الشكل الإنجليزي الشكسبيري لكلمة 'نحاس أصفر ' أي سبيكة برونزية، أو نحاس، بدلاً من التعريف الحديث الدقيق للنحاس الأصفر. قد تكون السبائك القديمة سبائك طبيعية مصنوعة من صهر خامات النحاس الغنية بالزنك.[26] تم إنتاج النحاس الأصفر خلال العصر الروماني من النحاس المعدني ومعادن الزنك باستخدام عملية التوطيد، واستمر الاختلاف في هذه الطريقة حتى منتصف القرن التاسع عشر.[27] استُبدلت تلك الطريق في نهاية المطاف يتصنيع السبائك مباشرةً من النحاس ومعدن الزنك الذي تم إدخاله إلى أوروبا في القرن السادس عشر.[27]
تغيرت تركيبات هذه الأجسام «النحاسية» إلى حد كبير ويحتوي معظمها على محتويات من الزنك تتراوح بين 5٪ و 15٪ بالوزن وهو أقل مما هو عليه في النحاس النقي.[30] قد تكون هذه «السبائك الطبيعية» المصنعة تكونت عن طريق صهر خامات النحاس الغنية بالزنك في ظروف الأكسدة. كما يحتوي العديد منها على محتويات من القصدير مماثلة للمصنوعات البرونزية المعاصرة ومن المحتمل أن تكون بعض سبائك الزنك النحاسية عرضية وغير مُميزة عن النحاس.[30] ومع ذلك فإن العدد الكبير من سبائك النحاس والزنك المعروفة الآن تشير إلى أن بعضها على الأقل تم تصنيعه بشكل متعمد وأن العديد منها يحتوي على محتويات من الزنك تزيد على 12٪ بالوزن مما أدّى إلى لون ذهبي مميز.[30][31]
أشارت الكتابات المسماريةالآشورية في القرنين الثامن والسابع قبل الميلاد إلى استخدام «نحاس الجبال» وهذا قد يشير إلى النحاس «الطبيعي».[32][33] عُدّلت الترجمة اليونانية القديمة لهذا المصطلح إلى اللاتينية aurichalcum بمعنى «النحاس الذهبي» الذي أصبح المصطلح القياسي للنحاس.[34] عرّف أفلاطون النحاس في القرن الرابع قبل الميلادي النحاس على أنه معدن نادر وذي قيمة عالية مثل الذهب تقريبًا.[51] كما وصف بلينيوس الأكبر كيف أن النحاس الأصفر جاء من رواسب النحاس الخام القبرصي التي استُنفدت بحلول القرن الأول الميلادي.[35] تم العثور على فلورية الأشعة السينية من 39 سبيكة من سبائك الزنك النحاسية المستردة من حطام سفينة قديمة عمرها 2600 سنة قبالة صقلية ووُجدت أن السبيكة مصنوعة من 75-80 في المائة من النحاس، و 15-20 في المائة من الزنك ونسب مئوية صغيرة من النيكل، والرصاص والحديد.[36][37]
الانواع
سبائك النحاس الاصفر
اسم السبيكة
نسبة الخلط (%)
اخرى
ملاحظة
نحاس
زنك
قصدير
رصاص
الذهب الحبشي
90
10
البراص الأميرالية
69
30
1
القصدير يمنع فقدان الزنك في العديد من البيئات.
سبيكة ايش
60.66
36.58
1.02
1.74% حديد
مصمم للاستخدام في الخدمات البحرية نظرًا لمقاومته للتآكل والصلابة والمتانة. من التطبيقات المميزة حماية قاع السفن ، لكن الأساليب الحديثة للحماية الكاثودية جعلت استخدامها أقل شيوعًا. مظهره يشبه مظهر الذهب.[38]
براص ألومنيوم
77.5
20.5
2% ألومنيوم
يحسن الألومنيوم مقاومة التآكل. يتم استخدامه للمبادل الحراري وأنابيب المكثف.[39]
الحلقة الخارجية للعملة المعدنية ثنائية المعدن من رطل واحد واثنين من الجنيه الإسترليني وعملة اليورو الواحد، بالإضافة إلى الجزء المركزي لعملة اليورو اثنين. كانت تُستخدم سابقًا للعملة ذات الجنيه الواحد.
تم تحديده من 39 سبيكة تم العثور عليها من حطام سفينة قديمة في جيلا، صقلية.
معدن الأمير
75
25
نوع من النحاس الأصفر. بسبب لونه الأصفر فإنه يستخدم كتقليد للذهب.[43] يُطلق على السبيكة أيضًا اسم معدن الأمير روبرت، وسميت على اسم الأمير روبرت من نهر الراين.
^de Ruette, M. (1995) "From Contrefei and Speauter to Zinc: The development of the understanding of the nature of zinc and brass in Post Medieval Europe" in Hook, D.R. and Gaimster, D.R.M (eds) Trade and Discovery: The Scientific Study of Artefacts from Post Medieval Europe and Beyond London: British Museum Occasional Papers 109
^Craddock, P.T. and Eckstein, K (2003) "Production of Brass in Antiquity by Direct Reduction" in Craddock, P.T. and Lang, J. (eds) Mining and Metal Production Through the Ages London: British Museum pp. 226–7
^Craddock, P.T. (1978). "The Composition of Copper Alloys used by the Greek, Etruscan and Roman Civilisations: 3 The Origins and Early Use of Brass". Journal of Archaeological Science. 5: 1–16 (8). doi:10.1016/0305-4403(78)90015-8.
^Surveying Yachts and Small Craft. Adlard Coles. 2011. ص. 125. ISBN:9781408114032. مؤرشف من الأصل في 2022-01-14. Beware of through hull fittings and tailpipes, or any other component in the assembly, made of TONVAL. This is basically brass and totally unsuitable for use below the waterline due to its tendency to dezincify and disintegrate
علامة <ref> بالاسم " autogenerated1 " المحددة في مجموعة <references> " " لا تحتوي على محتوى. علامة <ref> بالاسم " مولد تلقائيا11 " المحددة في مجموعة <references> " " لا تحتوي على محتوى. علامة <ref> بالاسم " مولد تلقائيا9 " المحددة في مجموعة <references> " " لا تحتوي على محتوى. المرجع "مولد تلقائيا4" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "r2" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "r3" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "r4" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "مولد تلقائيا2" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "مولد تلقائيا3" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "مولد تلقائيا7" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "مولد تلقائيا6" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "مولد تلقائيا8" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "r12" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "r13" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "r14" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "r15" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "r16" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "r17" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "r18" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "r19" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "مولد تلقائيا5" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "r21" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة. المرجع "r24" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة.
المرجع "مولد تلقائيا10" المذكور في <references> غير مستخدم في نص الصفحة.
مصادر
Bayley, J. (1990) "The Production of Brass in Antiquity with Particular Reference to Roman Britain" in Craddock, P.T. (ed.) 2000 Years of Zinc and Brass London: British Museum
Craddock, P.T. and Eckstein, K (2003) "Production of Brass in Antiquity by Direct Reduction" in Craddock, P.T. and Lang, J. (eds) Mining and Metal Production Through the Ages London: British Museum
Day, J. (1990) "Brass and Zinc in Europe from the Middle Ages until the 19th century" in Craddock, P.T. (ed.) 2000 Years of Zinc and Brass London: British Museum
Day, J (1991) "Copper, Zinc and Brass Production" in Day, J and Tylecote, R.F (eds) The Industrial Revolution in Metals London: The Institute of Metals
Martinon Torres, M.؛ Rehren, T. (2002). "Agricola and Zwickau: theory and practice of Renaissance brass production in SE Germany". Historical Metallurgy. ج. 36 ع. 2: 95–111. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |lastauthoramp= تم تجاهله يقترح استخدام |name-list-style= (مساعدة)
Rehren, T. and Martinon Torres, M. (2008) "Naturam ars imitate: European brassmaking between craft and science" in Martinon-Torres, M and Rehren, T. (eds) Archaeology, History and Science Integrating Approaches to Ancient Material: Left Coast Press