तांबे

इ. स. १९७० मध्ये झालेल्या तांब्याच्या जागतिक उत्पादनाची आकडेवारी कोष्टक क्र. २ मध्ये दिलेली आहे. जगातील संस्कारित तांब्याचे उत्पादन १९६४ मध्ये सु. ५८ लाख टन होते. ते १९७० साली सु. ५९·७६ लाख टन व १९७३ च्या साली सु. ८४ लाख टनांवर गेले. जगातील १९७३ च्या एकूण उत्पादनापैकी सु. ७०% उत्पादन अमेरिका, रशिया, जपान, झँबिया, कॅनडा व चिली या देशांत झाले.

तांब्याचा खप १९६५–७५ या काळात सु. १९ लाख टनांवरून सु. ८७ लाख टनांवर गेला आहे. यापैकी सु. ९३·५% तांबे विकसित देशांतच वापरले जाते. तांब्याच्या वापराचे दरडोई प्रमाण जपानमध्ये १५ किग्रॅ. अमेरिकेत १२ किग्रॅ. प. जर्मनी, ब्रिटन व स्वित्झर्लंड येथे प्रत्येकी ११ किग्रॅ. आणि भारतात ०·१६ किग्रॅ. आहे.

निर्मिती : तांब्याचे व्यापारी उत्पादन उत्ताप धातुविज्ञान (उष्णतेच्या साहाय्याने धातुकापासून धातू मिळविण्याची पद्धत) व द्रवीय धातुविज्ञान (योग्य विद्रावकात, म्हणजे विरघळविणाऱ्या द्रवात, धातुक विरघळवून इष्ट धातूचे संयुग तयार करणे व त्यापासून धातू मिळविणे) या दोन पद्धतींनी केले जाते व या तांब्याचे नंतर विजेच्या साहाय्याने शुद्धीकरण व पुनर्प्राप्ती करण्यात येते. सामान्यतः ⇨ प्लवनाची क्रिया (चूर्णरूप धातुकातील निरनिराळे घटक एखाद्या द्रवात निरनिराळ्या प्रमाणात तरंगतात वा बुडतात या तत्त्वावर आधारलेली धातुकातील भिन्न घटक अलग करण्याची क्रिया) झाल्यानंतर सल्फाइड धातुकांसाठी उत्ताप धातुविज्ञानाची आणि ऑक्साइड धातुकांसाठी द्रवीय धातुविज्ञानाची पद्धत वापरण्यात येते. १९५० सालानंतर सल्फाइड धातुकांपासून मोठ्या प्रमाणावर तांबे काढण्यात येत आहे.

उत्ताप धातुविज्ञान :या पद्धतीने तांब्याचे उत्पादन करताना पुढील क्रिया कराव्या लागतात : (१) धातुकांचे संहतीकरण, (२) भाजणे, (३) मॅट (matte) प्रदावण, (४) पुळीदार तांब्याची निर्मिती व (५) शुद्धीकरण.

(१) धातुकांचे संहतीकरण : (धातुकातील धातूचे प्रमाण वाढविणे). सल्फाइड धातुकांत मोठ्या प्रमाणावर अशुद्धी असल्याने त्यांमधून तांबे काढणे आर्थिक दृष्ट्या परवडत नाही. यासाठी धातुके भाजण्यापूर्वी त्यांतून अशुद्धी काढून टाकून त्यांत तांब्याचे प्रमाण वाढविण्यात येते. यासाठी प्लवन क्रिया करण्यात येते. १९५० पर्यंत गुरुत्वीय प्लवन क्रिया वापरली जात होती. त्यानंतर विवेचक प्लवन क्रिया वापरण्यात येत आहे [ → प्लवन] . याकरिता धातुकाची बारीक पूड करण्यात येते. ही पूड पाण्यात मिसळतात व त्यात योग्य असा विक्रियाकारक (विक्रिया घडविणारा पदार्थ) घालतात व सर्व मिश्रण हवेच्या साहाय्याने ढवळतात. यामुळे अशुद्धी खाली राहते व तांब्याचे प्रमाण जास्त असलेले धातुक वरच्या फेसात जमा होते व ते गोळा केले जाते.

(२) भाजणे : एकावर एक अशा नऊ अथवा त्यापेक्षा जास्त गोलाकार भट्ट्या मिळून तयार झालेल्या उभ्या भट्टीत संहत केलेली धातुके भाजतात. उभ्या भट्टीच्या वरच्या गोलाकार भट्टीत टाकलेले संहत धातुक भाजत भाजत आपोआप तळाच्या भट्टीत जाते. धातुकात असलेल्या गंधकाचे ऑक्सिडीभवन होईपर्यंत भट्टीला इंधनाची गरज असते. एखादा ऑक्सिडीभवन सुरू. झाल्यावर त्यामुळे निर्माण होणारी उष्णता भट्टीतील क्रिया चालू राहण्यास पुरेशी असते आणि लोह, तांबे यांची ऑक्साइडे व सल्फाइडे, थोडी अशुद्धी व अबाष्पनशील (उडून न जाणारी) द्रव्ये असलेला पदार्थ शिल्लक राहतो.

(३) मॅट प्रद्रावण : वरील क्रियेतून मिळालेल्या पदार्थाचे पूर्वी झोतभट्टीत प्रद्रावण (वितळविण्याची क्रिया) करीत असत. हल्ली त्यासाठी परिवर्तक (जिच्यात ऑक्सिडीकारक हवेचा झोत जोराने सोडण्यात येतो अशा) भट्टीचा उपयोग करतात. १९५० नंतर काही ठिकाणी विद्युत् भट्टीचा उपयोग करण्यात येत आहे [ ⟶ भट्टी]. भाजलेल्या धातुकाबरोबर चुनखडक किंवा सिलिका मिसळून भट्टीत तापवितात. सिलिकेमुळे तयार झालेल्या फेरस ऑक्साइडाचे मळीमध्ये रूपांतर होते. ही मळी वरच्या बाजूस जमा होते व ती अलग केली जाते आणि कॉपर सल्फाइड व फेरस सल्फाइड यांचे द्रवमिश्रण मिळते. यालाच ‘मॅट’ असे म्हणतात. 

(४) पुळीदार तांब्याची निर्मिती : बेसेमर भट्टीसारख्या परिवर्तकात मॅट व सिलिका मिसळतात आणि त्यातून हवेचा झोत नेतात. यामुळे मॅटमधील गंधक, लोह व इतर धातूंची ऑक्साइडे तयार होतात बाष्पनशील ऑक्साइडे भट्टीतून वेगळी होतात. कॉपर ऑक्साइडे व शिल्लक राहिलेले फेरस सल्फाइड यांची विक्रिया होऊन फेरस ऑक्साइड तयार होते. फेरस ऑक्साइड व सिलिका यांच्यामुळे मळी तयार होते व ती काढून टाकतात. सर्व लोहाचे ऑक्साइडीभवन पूर्ण झाल्यावर कॉपर सल्फाइडाच्या रूपात तांबे शिल्लक राहते. मळी काढल्यावर तांबे व गंधक यांचे हवेच्या झोतामुळे ऑक्सिडीभवन होते. भट्टीत तयार झालेल्या कॉपर ऑक्साइडाची कॉपर सल्फाइडाबरोबर विक्रिया होऊन घातवीय तांबे व सल्फर डाय-ऑक्साइड तयार होतात. ही विक्रिया होताना निर्माण होणाऱ्या उष्णतेने सर्व पदार्थ वितळलेल्या स्थितीत राहतात. सर्व गंधकाचे सल्फर डाय–ऑक्साइडात रूपांतरझाल्यावर भट्टीतून बाहेर ज्योत दिसते. या वेळी हवेचा झोत बंद करतात आणि अल्प अशुद्धीसह घातवीय तांबे व अत्यल्प कॉपर ऑक्साइड शिल्लक राहते. ह्या तांब्याचे ठोकळे बनवून थंड केल्यास त्यांतून वायू निघून जाऊन ठोकळ्याचा पृष्ठभाग फोड आल्यासारखा दिसतो, म्हणून त्याला पुळीदार (ब्लिस्टर) तांबे असे म्हणतात.

(५) शुद्धीकरण : तांब्याचे शुद्धीकरण करण्यासाठी पुढील दोन पद्धती वापरल्या जातात: (अ) परिवर्तक भट्टीत भाजून व (आ) विद्युत् विच्छेदन करून (विजेच्या प्रवाहाच्या साहाय्याने रेणूचे विभाजन करून). (अ) परिवर्तक भट्टीत गरम हवेच्या झोतात पुळीदार तांबे वितळविण्यात येते. यामुळे शेष गंधकाचे सल्फर डाय–ऑक्साइडामध्ये रूपांतर होते. आर्सेनिक ट्राय–ऑक्साइड तयार होऊन उडून जाते व लोहाचे ऑक्साइड होऊन त्याचा सायीसारखा थर तयार होतो. तो थर काढून टाकतात. या वेळी जे तांबे मिळते त्यात क्युप्रस ऑक्साइड असते. यामुळे मिळणारे तांबे ठिसूळ असते. क्युप्रस ऑक्साइड काढून टाकण्यासाठी वितळलेले तांबे लाकडाच्या ओंडक्याने ढवळतात. यामुळे हायड्रोकार्बने तयार होऊन त्यांच्यामुळे वितळलेल्या तांब्यातील ऑक्साइडाचे ⇨ क्षपण होते व ९९·५% शुध्द तांबे मिळते, याला अती चिवट तांबे म्हणतात. (आ) विद्युत् उपयोगासाठी लागणारे तांबे मिळविण्यासाठी किंवा त्यात असणाऱ्या सोने–चांदी यांसारख्या धातू आर्थिक दृष्ट्या वेगळ्या करणे परवडत असेल, तर परिवर्तक भट्टीत शुद्ध केलेले तांबे विद्युत् विच्छेदनाने परत शुद्ध करण्यात येते. ५% सल्फ्यूरिक अम्ल व १५% मोरचूद यांच्या विद्रावात, परिवर्तक भट्टीत शुद्ध केलेल्या तांब्याचे जाड ठोकळे धनाग्र म्हणून शुद्ध तांब्याच्या दोन पातळ ऋणाग्रांमध्ये ठेवतात. त्यातून विद्युत् प्रवाह पाठविल्यास धनाग्रातील तांबे विद्रावात जाते आणि विद्रावातील तांबे ऋणाग्रावर जमा होते. धनाग्रात असणारी अशुद्धी ऋणाग्राजवळ साचते. तिला ऋणाग्र मळी म्हणतात. या मळीतूनच सोने–चांदी अलग करण्यात येतात. या पद्धतीने ९९·९६–९९·९९% शुद्ध तांबे मिळते. ऋणाग्र विद्युत् भट्टीत वितळवितात व त्यापासून तारा, ठोकळे इ. बनवितात.

द्रवीय धातुविज्ञान : ऑक्साइड धातुकांसाठी ही पद्धत वापरली जाते. नैसर्गिक स्वरूपातील वा भाजलेली धातुके योग्य अशा विद्रावकात घालतात. सामान्यतः सल्फ्यूरिक अम्ल, अमोनियम लवणे व अमेनिया यांचे मिश्रण, सल्फर डाय–ऑक्साइडचा विद्राव, फेरिक क्लोराइड इ. विद्रावक वापरले जातात. धातुकातील तांब्याचे ऑक्साइड विद्रावकात विरघळते व इतर अनावश्यक भाग तसाच राहतो. विद्राव वेगळा करून त्यापासून धातवीय लोहाचा उपयोग करून अवक्षेपणाने (न विरघळणाऱ्या घनरूपात मिळविण्याच्या क्रियेने) किंवा विद्युत् निक्षेपणाने (विद्युत् विच्छेदन घटाच्या साहाय्याने एका धातूवर दुसऱ्या धातूचा थर देण्याच्या क्रियेने) तांब्याची पुनर्प्राप्ती करतात.

धातवीय लोहामुळे विद्रावातील तांब्याच्या लवणांपासून तांबे वेगळे होते. या गुणधर्माचा उपयोग तांब्याच्या खाणीतील पाण्यापासून तांब्याची पुनर्प्राप्ती करण्यासाठी तसेच लहान प्रमाणात तांब्याची पुनर्प्राप्ती करण्यासाठी केला जातो.

विद्युत् शुद्धीकरणात वापरतात तसा ऋणाग्र आणि अँटिमनी, शिसे वा कॉपर सिलिकेटाचा धनाग्र वापरूनकॉपर सल्फेटयुक्त विद्रावातून विद्युत् प्रवाह पाठविल्यास ऋणाग्रावर उच्च शुद्धतेच्या तांब्याचा निक्षेप होतो. असा ऋणाग्र वितळवितात आणि त्यापासून तारा, ठोकळे इ. बनवितात.

दुय्यम तांबे : धातुकांपासून तांबे काढण्याशिवाय बऱ्याच वेळा यंत्रसंस्करण करताना मिळणारा तांब्याचा व त्याच्या मिश्रधातूचा टाकाऊ भाग आणि तारा, गज, नळ्या, भांडी इत्यादींची मोड असा माल सामान्यतः दुय्यम तांबे तयार करण्यासाठी वापरला जातो. अशा मालापासून सामान्यतः मिश्रधातू तयार करतात पण त्यापासून मिश्रधातू तयार करणे अयोग्य ठरल्यास त्यातून तांब्याची पुनर्प्राप्ती करण्यात येते. धातुकापासून तांबे मिळविताना ज्या पद्धती वापरल्या जातात, त्याच पद्धती मोड व टाकाऊ पदार्थापासून तांबे मिळविताना वापरतात. जर्मनी, जपान व अमेरिका येथे असे तांबे मिळविण्याच्या पद्धतींवर बरेच संशोधन करण्यात आले आहे. या पद्धतीने ९६–९९% शुद्ध तांबे मिळते.

गुणधर्म: ⇨विद्युत् रासायनिक श्रेणीत तांब्याचे स्थान हायड्रोजनाच्या खाली असल्याने तांब्याकडून विद्रावातील हायड्रोजन प्रतिष्ठापित होत नाही. तसेच लोह, जस्त व शिसे यांच्या खाली त्याचे स्थान असल्याने विद्रावातून ती तांबे प्रतिष्ठापित करूशकतात. प्लॅटिनम, सोने, चांदी व पारा ह्यांची स्थाने तांब्याच्या खाली असल्याने तांब्याकडून त्यांचे विद्रावात प्रतिष्ठापन होते. तांबे अम्लांत विरघळत नाही पण ऑक्सिडीकृत अम्लांत वा ऑक्सिडीकारकाच्या सान्निध्यात अम्लांत ते जलद विरघळते. हवेच्या सान्निध्यात तांबे अमोनिया व अमोनियम लवणांत विरघळते. तसेच सोडियम व पोटॅशियम सायनाइडांत ते विरघळते. बराच काळ आर्द्र हवेशी संपर्क आल्यास कॉपर सल्फेटचा हिरव्या रंगाचा थर बसतो. सर्वसामान्य हवेत तांब्यावर ऑक्साइडाचा काळसर संरक्षक थर तयार होतो. सागरी हवेत क्लोराइडाचा थर तयार होतो. तांबे हवेत तापविल्यास त्याच्यावर कॉपर ऑक्साइडाचे (Cu₂O, CuO) थर बनतात. बराच काळ तापविल्यास CuO हे ऑक्साइड तयार होते. तांबे हवेत जळत नाही, पण ऑक्सिजन–हायड्रोजन यांच्यात ते जळते व त्याची हिरवी ज्योत मिळते. वाफेचा तांब्यावर कोणताच परिणाम होत नाही.

विरल नायट्रिक अम्लाची तांब्यावर विक्रिया होऊन नायट्रिक ऑक्साइड आणि संहत नायट्रिक अम्लाची विक्रिया होऊन नायट्रोजन पेरॉक्साइड तयार होते पण नायट्रस अम्लविरहीत नायट्रिक अम्लाचा तांब्यावर काहीच परिणाम होत नाही. हायड्रोक्लोरिक अम्लाचा त्याच्यावर परिणाम होत नाही. सौम्य स्लफ्यूरिक अम्लामुळे हवेच्या सानिध्यात हळूहळू तांब्याचे कॉपर सल्फेटात रूपांतरहोते, तर संहत सल्फ्यूरिक अम्लामुळे कॉपर सल्फेट तयार होऊन सल्फर डाय–ऑक्साइड वायू तयार होतो, दाहक क्षारांचा (अम्लांची विक्रिया होऊन लवणे देणाऱ्या पदार्थांचा, अल्कलींचा) तांब्यावर काहीच परिणाम होत नाही.

ऑक्सिजन, नायट्रोजन, कार्बन डाय–ऑक्साइड, सल्फर डाय–ऑक्साइड यांसारखे वायू वितळलेल्या तांब्यात विरघळतात. यामुळे त्याच्या यांत्रिक गुणधर्मात थोडा फरक पडतो.

तांब्याच्या उच्च विद्युत् व उष्णता संवाहकता, गंजप्रतिरोधकता आणि वर्धनीयता व तन्यता ( तारा काढता येणे) या गुणधर्मामुळे त्याचा मोठ्या प्रमाणावर उद्योगात वापर करण्यात येतो.

शुद्ध तांब्याची ( ९६–९९%) उष्णता संवाहकता २०^° सें. तापमानाला ०·९४१ कॅ. प्रती (सेंमी.) (सेकंद) (सेंमी.^२ ) ( ⁰ से.) इतकी असून त्याच्यापेक्षा फक्त चांदीचीच उष्णता संवाहकता जास्त आहे. त्यात इतर मूलद्रव्ये मिसळल्यास उष्णता संवाहकता कमी होते.

तांब्याचा विद्युत् रोध (एक सेंमी. बाजू असलेल्या घनाचा) २०^° से. तापमानाला १·६७३०X१०^-६ ओहम–सेंमी. आहे. फक्त चांदीची विद्युत् संवाहकता तांब्यापेक्षा जास्त आहे. चांदीची संवाहकता १०० मानल्यास तांब्याची ९४, ॲल्युमिनियमाची ५७ व लोखंडाची १४ येते. विद्युत् संवाहनासाठी ९९·९२–९९·९६% शुद्धतेचे तांबे वापरले जाते. त्यात ०·३ % पेक्षा जास्त ऑक्सिजन असल्यास  ते विद्युत् संवाहनासाठी वापरीत नाहीत. यासाठी त्यात ऑक्सिजनचे प्रमाण ०·३% पर्यंत ठेवतात किंवा अजिबात ठेवत नाहीत. अशा तांब्याची विद्युत् संवाहकता इंटरनॅशनल ॲनिल्ड कॉपर स्टँडर्डच्या १००–१०२% इतकी असते.

घडाई, यांत्रिक क्रिया व जोडकाम : तांबे ही एक वर्धनीय व तन्य धातू आहे. उष्ण वा थंड स्थितीत तिच्यावर घडाई करण्यात येते. थंड असताना तिच्यावर यांत्रिक संस्करण करता येते. व तिच्यापासून निरनिराळ्या वस्तू बनविता येतात. वितळबिंदूपेक्षा थोडेसे कमी तापमान असताना ती ठिसूळ बनते. तांब्यापासून कोणत्याही आकारमानाची तार काढता येते. त्यासाठी जाड तार लहान छिद्र असलेल्या मुद्रेमध्ये (डायमध्ये) घालून दुसऱ्या यंत्राच्या साहाय्याने ओढतात व योग्य अशा आकारमानाची तार काढता येते.

तांब्याच्या घडाईत लाटण, दाबसारण, आघात दाबसारण, वाकविणे, शीत घडण, खोलदाब इ. क्रिया करता येतात. या क्रिया त्याच्या मिश्रधातूंवरही करता येतात. वेगवेगळ्या पद्धतींनी तांब्याचे चूर्ण करता येते. चाळणीवाटे धातूचा रस पाण्यात पाडून थंड केल्यास त्याच्या गोळ्या तयार होतात. विद्युत् विच्छेदनानेही तांब्याचे चूर्ण करता येते. धातूचा पत्रा कुटून वा सूक्ष्म छिद्रांतून रसाचे तुषार पाडून हवेने आणि पाण्याने थंड करून (ऑटोमायझेशन) तांब्याचे चूर्ण करतात. तांब्याच्या चूर्णात थोडे ग्रॅफाइटाचे मिश्रण करूनते साच्यात घालून त्यावर प्रचंड दाब देऊन व तापपिंडन (उष्णतेने कण एकत्रित करण्याची क्रिया) करूननिरनिराळ्या आकारांचे धारवे (फिरणारे दंड योग्य स्थितीत ठेवण्यासाठी देण्यात येणारे आधार, बेअरिंग) तयार करतात. तांब्यापासून पत्रे, गज, नळ्या, जोड नसलेल्या वस्तू इ. तयार करतात. विद्युत् ज्योतीने वा ऑक्सिॲसिटिलीन ज्योतीने तांब्यावर वितळ जोडकाम, झाळकाम वा डाखकाम करता येते. ज्याप्रमाणे ऑक्सिजन ज्योतीने लोखंड कापता येते त्याप्रमाणे तांबे कापता येत नाही.

उपयोग : लोहेतर धातूंपैकी तांबे ही सर्वांत महत्वाची धातू आहे. विद्युत् जनित्रे व चलित्रे (मोटरी), विद्युत् संवाहक तारा, केबली, गज, मोटारगाडीतील उपकरणे, दारूगोळा, रेडिओ, दूरचित्रवाणी, घड्याळे, विविध प्रकारची भांडी इत्यादींमध्ये तांबे वा त्याच्या मिश्रधातू वापरल्या जातात. कासे, पितळ, इ. महत्वाच्या मिश्रधातू तांब्यापासून तयार करतात. सोन्या–चांदीचे दागिने तयार करताना ते जरूरतितके कठीण रहावेत म्हणून त्यांत अल्प प्रमाणात तांबे मिसळतात. काही देशांत नाणी बनविण्यासाठी तांबे इतर धातूंबरोबर वापरतात.

संयुगे :तांब्याची ऑक्सिडीकरण अवस्था [ → ऑक्सिडीभवन] +१ असल्यास क्युप्रस व +२ असल्यास क्युप्रिक संयुगे मिळतात. +३ अवस्था असणारी तांब्याची अस्थिर संयुगे माहीत आहेत. क्युप्रस आयन (विद्युत् भार असलेला अणू) जलीय विद्रावात अस्थिर असल्याने त्याचे क्युप्रिक संयुगात व धातवीय तांबे यांत जलद अपघटन (मोठ्या रेणूचे लहान रेणूंत तुकडे होणे) होते.

2 Cu⁺ → Cu + Cu⁺²

म्हणून क्युप्रस अवस्था अविद्राव्य लवणांतच आढळून येते. तसेच ती अवस्था जटिल संयुगांतही आढळते.

तांब्याची सर्व संयुगे विषारी असून अल्प प्रमाणातही त्यांचा श्लेष्ममकलेवर (शरीरातील आतडे, श्वासनाल इ. नलिकाकार पोकळ्यांना अस्तरासारख्या असणाऱ्या पेशीसमूहावर) त्वरित परिणाम घडून येतो. त्यांचा वैद्यकीय उपयोग मर्यादित प्रमाणात पूतिरोधक (पू तयार होण्यास रोध करणारी द्रव्ये) म्हणून करण्यात येतो.

ऑक्साइड : तांब्याची क्युप्रस ऑक्साइड (Cu₂O)व क्युप्रिक ऑक्साइड (CuO) अशी दोन ऑक्साइडे तयार होतात. क्युप्रस ऑक्साइडाचे लाल रंगाचे स्फटिक असतात. हे निसर्गात क्युप्राइट म्हणून आढळते. तसेच ते अनेक पद्धतींनी तयार करता येते. हायड्रोजन, कार्बन मोनॉक्साइड, लोणारी कोळसा अथवा लोखंड यामुळे त्याचे क्षपण होऊन घातवीय तांबे मिळते. काच तयार करताना याचा वापर केल्यास लाल रंगाची काच मिळते. जहाजाच्या डूबरेषेखालील [प्लिमसोल लाइनखालील, ⟶ जहाज] भागास लावण्यासाठी लागणाऱ्या रंगात याचा उपयोग करतात. हे खनिज अम्लात विरघळते व रंगहीन क्रुप्रस लवणे तयार होतात. ह्या लवणांचे ऑक्सिडीभवन होऊन क्युप्रिक अवस्थेत रूपांतर होते.

क्युप्रिक ऑक्साइड हे एक काळे चूर्ण असून ते तांब्याचे कार्बोनेट, हायड्रॉक्साइड वा नायट्रेट भाजून तयार करतात. ते खनिज अम्लात विरघळते व निळ्या किंवा हिरव्या रंगाचा विद्राव मिळतो. काचेला हिरवा रंग देण्यासाठी त्याचा उपयोग करतात. कार्बनी संयुगाचे त्याच्यामुळे जलद ऑक्सिडीभवन होते. या गुणधर्मामुळे त्याचा उपयोग प्रयोगशाळेत व उद्योगधंद्यात करण्यात येतो.

हॅलाइडे: क्युप्रस क्लोराइड (CuCl ) हे क्युप्रिक क्लोराइडचा विद्राव (किंवा क्युप्रस ऑक्साइडाचा विद्राव) हायड्रोक्लोरिक अम्ल व धातवीय तांबे यांच्याबरोबर उकळवून तयार करतात, याच्या हायड्रोक्लोरिक अम्लातील विद्रावात ॲसिटिलीन, कार्बन मोनॉक्साइड इ. वायू जलद शोषले जातात. यामुळे त्याचा उपयोग वायु–विश्लेषणात करण्यात येतो. याशिवाय खनिज तेलातील गंधक व रंग नाहीसे करण्यासाठी, कार्बनी व अकार्बनी संयुगांच्या निर्मितीत उत्प्रेरक (विक्रियेत स्वतः भाग न घेता विक्रियेची गती  वाढविणारा पदार्थ) म्हणून इत्यादींसाठी त्याचा उपयोग करतात.

क्युप्रिक क्लोराइड (CuCl₂) हे क्युप्रिक ऑक्साइड हायड्रोक्लोरिक अम्लात विरघळवून तयार करतात. ह्यांचे हिरव्या रंगाचे स्फटिक असून ते पाणी, अमोनिया व अल्कोहॉल यांत विरघळते. रंगद्रव्यनिर्मितीत मूळ पदार्थ म्हणून त्याचा उपयोग करतात. सोने आणि चांदी यांच्या शुद्धीकरणात, सजल पद्धतीने खनिजांपासून पारा मिळविण्यासाठी, शोभेच्या दारूकामात, कापड छपाईत रंगबंधक इ. उपयोगांसाठीही त्याचा उपयोग करतात.

यांशिवाय क्युप्रिक ऑक्सिक्लोराइड, क्युप्रिक ब्रोमाइड, क्युप्रस ब्रोमाइड, क्युप्रस फ्ल्युओराइड, क्युप्रिक फ्ल्युओराइड ही औद्योगिक दृष्ट्या साधारण महत्वाची संयुगे तयार करण्यात येतात. कॉपर आयोडाइडे तयार करता येतात, पण ती  औद्योगिक दृष्ट्या महत्त्वाची नाहीत.

सल्फाइडे व सल्फेटे: क्युप्रस सल्फाइड (Cu₂S) हे निसर्गात कॅल्कोसाइट रूपात सापडते. तसेच उच्च तापमानावर तांबे व गंधक तापवून ते तयार करतात. क्युप्रिक सल्फाइड (CuS) हे निसर्गात कोव्हेलाइट रूपात सापडते. तसेच क्युप्रिक संयुगाच्या विद्रावात हायड्रोजन सल्फाइड वायू सोडून हे तयार करतात. ही दोन्ही संयुगे खनिज अम्लांत अविद्राव्य आहेत. ही दोन्ही संयुगे जहाजाच्या जलकीटरोधी (पाण्यातील विद्राव्य पदार्थांचा थर बसू न देणाऱ्या) रंगासाठी वापरतात. क्युप्रिक सल्फाइड कॅलिको छपाईत आणि ॲनिलीन ब्लॅकच्या निर्मितीत वापरतात.

क्युप्रिक सल्फेट (CuSO₄, 5H₂O) हे तांब्याचे महत्त्वाचे संयुग आहे. यालाच ⇨ मोरचूद  असे म्हणतात.

कार्बोनेट: क्षारकीय (बेसिक) कॉपर कार्बोनेट ही क्षारीय (अल्फालाइन) कार्बोनेटे तांब्याच्या संयुगांच्या विद्रावात मिसळल्यास तयार होतात. ही गडद निळसर वा हिरव्या रंगाची असतात. ती पाण्यात व अल्कोहॉलात विरघळत नाहीत, पण विरल अम्ले व अमोनिया यांत विरघळतात. त्यांचा उपयोग रंगद्रव्ये तयार करण्यासाठी, शोभेच्या दारूकामात, गहू, इ. धान्यांसाठी बुरशीनाशक व कीडनाशक म्हणून मलमातील एक घटक म्हणून इ. कामांसाठी करतात. ती नैसर्गिक रीत्या खनिजे म्हणूनही आढळतात.

संकीर्ण अकार्बनी संयुगे: आर्सेनिकाबरोबरची तांब्याची संयुगे (कॉपर आर्सेनेटे) हिरव्या रंगाची असून ती विषारी आहेत. त्यांचा उपयोग कीटकनाशके म्हणून करतात. क्युप्रिक नायट्रेट [Cu(NO₃)]₂ हे नायट्रिक अम्लात तांबे विरघळवून तयार करतात. याचे सजल स्फटिक गडद निळसर रंगाचे असतात. त्याचा उपयोग कीटकनाशक, कापड छपाईत रंगबंधक इ. कामांसाठी करतात. कॉपर सायनाइड हे कीटकनाशक डोळ्याच्या खुपरी रोगाच्या मलमात इ. कामांसाठी वापरतात.

कार्बनी संयुगे:तांब्याची बरीच कार्बनी संयुगे तयार करण्यात आलेली आहेत. कॉपर ॲसिटेटाचे साधे (क्युप्रिक) कॉपर ॲसिटेट व क्षारकीय कॉपर ॲसिटेट असे दोन प्रकार आहेत. पहिला प्रकार रंगद्रव्यनिर्मितीत तर दुसरा प्रकार रंगद्रव्य निर्मिती, कीटकनाशके, कवकनाशके (बुरशीसारख्या हरितद्रव्यरहित वनस्पतींचा नाश करण्यासाठी वापरण्यात येणारी द्रव्ये), जनावरांची औषधे, मलमे इत्यादींत वापरतात. कॉपर नॅप्थिनेटाचा उपयोग बुरशीनाशक म्हणून व गॅसोलीन, वंगण, प्लॅस्टिक इत्यादींचा टिकाऊपणा वाढविण्यासाठी करतात. कॉपर ओलिएट व कॉपर स्टिअरेट यांचा उपयोग कॉपर नॅप्थिनेटासारखा करतात.

अभिज्ञान:(अस्तित्व ओळखणे). तांब्याच्या संयुगांच्या विद्रावात अतिरिक्त अमोनिया विद्राव घातल्यास त्यांना वैशिष्ट्यपूर्ण गडद निळा रंग येतो. बन्सन ज्वालकाच्या ज्वालेचा रंग या संयुगांमुळे तेजस्वी हिरवा होतो. या संयुगांच्या विरल विद्रावांत पॉटेशिअम फेरोसायनाइड घातल्यास तपकिरी रंग मिळतो. धातूचे अत्यल्प प्रमाणातील अस्तित्व वर्णपटदर्शकाच्या [→ वर्णपटविज्ञान] साहाय्याने ओळखता येते. परिमाणात्मक विश्लेषणाकरिता विद्युत् विच्छेदन आणि पॉटेशियम आयोडाइड पद्धत वापरतात [ → रासायनिक विश्लेषण].

मिश्रधातू: लोखंड व पोलाद यांच्या मिश्रधातूंखालोखाल तांब्याच्या मिश्रधातूंचा वापर उद्योगधंद्यात मोठ्या प्रमाणात केला जातो. सामान्यतः तांबे–जस्त, तांबे–कथिल, तांबे–ॲल्युमिनियम आणि तांबे–निकेल या मिश्रधातू मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात. तांबे–कॅडमियम, तांबे–मॅगॅनीज आणि तांबे–बेरिलियम याही मिश्रधातू थोड्या प्रमाणात वापरल्या जातात.

तांबे व जस्त या धातू वेगवेगळ्या प्रमाणात मिसळल्यास विविध गुणधर्माच्या व रंगांच्या मिश्रधातू मिसळतात. यांना पितळ (ब्रास) असे म्हणतात. सामान्यतः पितळ या नावाने ओळखल्या जाणाऱ्या मिश्रधातूत तांबे व जस्त यांचे प्रमाण ६० : ४० असे असते. ही मिश्रधातू मऊ व यंत्रसंस्कारक्षम (यंत्रांनी संस्कार करता येण्यासारखी) असते [→ पितळ]. तांबे–जस्त मिश्रधातूत निकेलाचे प्रमाण वाढविल्यास ⇨जर्मन सिल्वर मिळते.

तांबे व कथिल या धातू वेगवेगळ्या प्रमाणात मिसळल्यास विविध गुणधर्माच्या मिश्रधातू मिळतात. त्यांना कासे (ब्राँझ) असे म्हणतात. फॉस्फर कासे, घंटा कासे, ⇨ गन मेटल, ॲल्युमिनियम कासे इ. काशाचे प्रकार औद्योगिक दृष्ट्या महत्त्वाचे आहेत [ → कासे].

तांबे व निकेल या धातू विविध प्रमाणात मिसळल्यास गंजरोधी, कठीण, उच्च बलाच्या व शुभ्र रंगाच्या मिश्रधातू मिळतात. उच्च तापमानातही या मिश्रधातूंचे बल टिकते. थंड किंवा उष्ण स्थितीत त्यांवर यांत्रिक संस्करणे करता येतात. ⇨ मोनेल धातू ही यातील महत्वाची मिश्रधातू होय.

तांब्याच्या काही महत्वाच्या मिश्रधातूंचे संघटन आणि उपयोग कोष्टक क्र. ३ मध्ये दिलेले आहेत.

भारतीय उद्योग: आंध्र प्रदेशातील नेल्लोर, कृष्णा, गुंतूर, कुर्नूल, खम्मम हे जिल्हे बिहारातील सिंगभूम, राखा, सुर्दा, धोमानी, छोटा नागपूर, हजारीबाग, संथाल परगणा भाग जम्मू व काश्मीरमध्ये अनंतनाग, श्रीनगर, बारमूल, दोड हे जिल्हे केरळात कोट्ट्यम्‌जवळ मध्य प्रदेशात जबलपूर व माळंजखंड भाग तमिळनाडूचा द. अर्कांट जिल्हा कर्नाटकाचे बंगलोर, चितळदुर्ग, हसन, चिकमंगळूर जिल्हे पंजाबमध्ये सिमला टेकड्या व कुलू विभाग राजस्थानाचा अलवर, अजमीर, खेत्री, दरिबा भाग उत्तर प्रदेशाचे गढवाल व अलमोडा जिल्हे व प. बंगालचा दार्जिलिंग भाग या भागांत तांब्याच्या खनिजाचे तुरळक साठे आहेत. यांपैकी खेत्री भागातून सु. दोन हजार वर्षांपासून आणि नेल्लोर, कुर्नूल व गुंतूर, जिल्ह्यांतून विजयानगर साम्राज्याच्या काळात तांबे काढण्यात येत होते, असे उल्लेख आढळून येतात.

भारतात तांबे तयार करण्यासाठी इंडियन कॉपर कॉर्पोरेशन लि. ही संस्था १९२४ मध्ये स्थापन झाली. संस्थेचा माऊमांडर (सिंगभूम) येथे कारखाना आहे. १९२८ मध्ये या कारखान्यातून तांब्याच्या प्रत्यक्ष उत्पादनास सुरुवात झाली व पितळेच्या उत्पादनास १९३० मध्ये सुरुवात झाली. १९३३ मध्ये या कारखान्याची उत्पादनक्षमता ५०% नी वाढविण्यात आली. या कारखान्यात कॅल्कोपायराइटचा वापर करण्यात येतो. या कारखान्याचे १९७१ मध्ये ९,५५४ टन तांब्याचे उत्पादन होते, ते १९७२ मध्ये १०,४६७ टन इतके झाले. सप्टेंबर १९७२ मध्ये हा कारखाना हिन्दुस्तान कॉपर लि. कडे सोपविण्यात आला.

इ. स. १९६७ मध्ये हिन्दुस्थान कॉपर लि. ही सरकारी संस्था कलकत्ता येथे स्थापन करण्यात आली. या संस्थेतर्फे खेत्री कॉपर प्रोजेक्ट, इंडियन कॉपर कॉम्पेल्क्स, राखा कॉपर प्रॉजेक्ट, अग्निगुंडाला लेड–कॉपर प्रॉजेक्ट, दरिबा कॉपर प्रॉजेक्ट व माळंजखंड कॉपर प्रॉजेक्ट हे प्रकल्प सुरू. आहेत. खेत्री प्रकल्प फ्रान्स व फिनलंड या देशांच्या सहकार्याने उभारण्यात आला आहे. या प्रकल्पाची उत्पादनक्षमता ३१,००० टन तांबे तयार करण्याइतकी असून ६०० टन सल्फ्युरिक अम्ल वा २ लाख टन तिहेरी सुपर फॉस्फेट कोबाल्ट, निकेल, मॉलिब्डेनम, सोने, चांदी व युरेनियम या धातू उपउत्पादन म्हणून अल्प प्रमाणात मिळतील. फेब्रुवारी १९७५ मध्ये या कारखानाच्या ओतभट्टीचे उद्‌घाटन करण्यात आले. इंडियन कॉपर कॉम्पेक्सतर्फे बिहारमधील घाटसीला येथे उत्पादन सुरू. आहे. या कारखान्याची उत्पादनक्षमता १३,००० टन असून ती २०,००० टनांपर्यंत वाढविण्यात येणार आहे. या संस्थेच्या मोसाबनी येथील खाणीत प्रतिदिनी  २,००० टन क्षमतेचे तांब्याच्या धातुकाचे प्रमाण वाढविणारे संयंत्र उभारण्यात आले आहे. राखा कॉपर प्रॉजेक्ट हा बिहारमध्ये असून तो तीन टप्प्यांचा आहे. त्यातील पहिल्या टप्प्यांचे काम ऑगस्ट १९६९ मध्ये सुरू. झाले आहे. अग्निगुंडाला लेड–कॉपर प्रॉजेक्ट आंध्र प्रदेशात असून तेथे खाणीचे काम सुरू. आहे. दरिबा कॉपर प्रॉजेक्ट हा राजस्थानात असून तेथे तांब्याच्या धातुकांचे प्रमाण वाढविणारे प्रतिदिन १०० टन क्षमतेचे संयंत्र ऑगस्ट १९७३ पासून सुरू. आहे व यातील संहत धातुके खेत्री येथील कारखान्याकडे पाठविण्यात येतात. माळंजखंड कॉपर प्रॉजेक्ट हा मध्य प्रदेशात असून त्याची अजून कार्यवाही व्हावयाची आहे.

शुद्ध केलेले तांब्याचे भारतातील उत्पादन १९७२ मध्ये १०,४६७ टन व १९७३ मध्ये १०,७४० टन इतके होते. याने तांब्याची देशाची फक्त १४% गरज भागविली जाते म्हणून तांब्याची आयात करावी लागते. १९७० मध्ये ५०,९७० टन, १९७१ मध्ये ५९,०४७ टन, १९७२ मध्ये ५३६१२ टन व १९७३ मध्ये ५५,१७३ टन इतक्या तांब्याची आयात करण्यात आली.

इ.स. १९३९ पर्यंत भारतातून कासे, पितळ, तांबे यांच्या टाकाऊ मालांची निर्यात होत होती. त्यानंतर मात्र दुय्यम तांबे देशातच तयार होऊ लागले. मुंबई व कलकत्ता येथे अशा प्रकाराचे मोठे कारखाने आहेत. तसेच जयपूर, मीरत, मिर्झापूर व मद्रास येथे लहान कारखाने आहेत. 

भारतातील तांब्याच्या एकूण वापरापैकी सु. ४५–५०% तांबे विद्युत् उद्योगात, सु. १२% तांबे विविध मिश्रधातू तयार करण्यासाठी व उरलेले तांबे इतर उद्योगांत वापरले जाते.

संदर्भ : 1. Bateman, A. M. Economic Mineral Deposits, New Delhi, 1960.

           2. Butts, A. Ed. Copper, New York, 1 954.

           3. Parkes, G. D. Mellor´s Morden Inorganic Chemistry, London, 1961.

           4. Partington, J. R. General and Inorganic Chemstry, London, 1966.

           5. Riddle, R. W. The Physical Chemistry of Copper Smelting, London, 1953.

 देशपांडे, शा. मा. आठवले वि. त्र्यं. महाजन, का. रा.

“