Чистая медь ‒ это химически неактивный металл, она не стремится к взаимодействию с другими элементами и веществами, как, к примеру, алюминий. В природе она даже чаще, чем железо встречается в самородках. Кроме того, у нее умеренная температура плавления – 1085°C, тогда как у железа 1539°C.
Медь обладает высокой теплопроводностью – в 6,3 раза больше, чем у железа, и в 5,7 раза большей, чем у железа, электропроводностью. Тепло- и электропроводность меди уменьшается при введении примесей.
При обычных условиях медь достаточно инертна, но при нагревании она реагирует с кислородом, серой, фосфором, галогенами, водородом, образуя неустойчивый гидрид CuH, с углеродом образует взрывоопасную ацетиленистую медь, с азотом практически не реагирует.
Азот в меди не растворяется до температуры расплава 1400°С. Данный факт представляется интересным для дальнейшего изучения, так как возможны варианты использования азота для продувки расплава меди, интенсифицируя тем самым процесс дегазации расплава. Растворимость водорода в меди, зависит от его концентрации в газовой среде над расплавом и температуры расплава меди. Парциальное давление водорода в печи может изменяться в широких пределах, но для расчетов с достаточной точностью можно принять это давление равным парциальному давлению водяных паров. Количество водорода, которое может раствориться в меди непосредственно связано с содержанием кислорода как в расплаве меди, так и в атмосфере над расплавом. Кислород является наиболее активным газом по отношению к меди. Кислород в меди может находиться и в растворенном состоянии и образовывать оксиды. В большинстве металлических расплавов (в т.ч. расплаве меди) растворимость кислорода с понижением температуры уменьшается. Однако газы в металлах, в том числе и кислород, могут растворяться только в атомном состоянии. Особенность поведения кислорода состоит в том, что этот газ при кристаллизации и последующем охлаждении сплава никогда не выделяется в свободном состоянии.
Медь поглощает освобождающийся при реакции разложения кислород, и в атмосфере над расплавом возникает парциальное давление водорода, которое обратно пропорционально содержанию кислорода в расплаве. Соответственно, количество растворенного водорода зависит не только от содержания кислорода в расплаве и его температуры, но и от давления водяного пара над расплавом.
Определение вышеописанных газов важно для контроля как сырья, так и готовой продукции из меди. В экспресс анализаторе ONH-100 от компании Melytec реализован принцип синтеза инертного газа (O, N и H) с графитовыми тиглями в электродной печи в потоке инертного газа (N2, He или Ar). В качестве дополнительной опции имеется встроенная система очистки печи с импульсным нагревом и автоматического питателя тиглей. Также прибор доступен в различных конфигурациях, как одноэлементный анализатор (O, N или H), так и различных комбинаций: ON, OH или ONH.
