Медь

Что такое медь

что такое медь

 

Слово «медь» происходит от латинского слова «Cuprum» (отсюда и символ «Cu») в честь острова Кипр. Кипр был основным поставщиком меди в Римскую империю.

Медь — это один из тех материалов, которые мы используем каждый день даже не замечая и не задумываясь об этом. Каждый раз, когда вы включаете что-то электрическое, например, пылесос или стиральную машину , каждый раз, когда вы смотрите телевизор, делаете телефонный звонок, вы используете медь. Этот универсальный металл используется в некоторых довольно высокотехнологичных устройствах и машинах — от электронных микроскопов до мобильных телефонов. Но он также выстилает дно кастрюль и защищает статую свободы в америке. Это один из древних металлов общего пользования, возраст которого насчитывает около 10 000 лет. Давайте подробнее рассмотрим, что делает его таким особенным!

Медь является относительно мягким красноватым металлом, он мягче, чем железо, но жёстче, чем цинк.

Благодаря своему уникальному красновато-оранжево-коричневому цвету медь легко отличить от других металлов. Он очень быстро и эффективно проводит тепло, поэтому его часто используют для приготовления кастрюль, сковородок хорошего качества и широко используют для электропроводки, водопровода и коррозионностойких деталей, как чистых, так и из сплавов с латунью и бронзой.

Это примерно 25-й самый распространенный химический элемент в земной коре, и его можно найти по всему миру, от Андских гор в Чили (ведущий производитель, который производит чуть менее трети мировой меди) до скалистой береговой линии Корнуолла в Англии. Соединенные Штаты, Канада, Польша, Перу, Замбия и Австралия также являются важными производителями меди. В отличие от металлов, таких как алюминий и титан, медь иногда находится в необработанном виде, смешанная в породах с другими металлами, такими как золото, серебро и свинец, а также в медьсодержащих минералах, таких как халькоцит, халькопирит и борнит. Хотя большая часть меди, которую мы используем, добывается из земли, всё же огромная доля меди производится из переработанных материалов, таких как устаревшее электрическое оборудование.

История открытия медного элемента

история меди

Медь была открыта в древние времена и использовалась древними египтянами, греками, римлянами и китайцами. Медь была, вероятно, самым первым металлом, добытым и обработанным человеком. Считается, что она была первоначально обнаружена на Ближнем Востоке. Медь является одним из металлов, называемых «металлами древности». Древние «металлы древности» вместе с приблизительными датами их обнаружения и использования — это золото (6000 г. до н.э.), медь (9000 г. до н.э.), серебро (6400 г. до н.э.), олово (3000 г. до н.э.), железо (1500 г. до н.э.) и ртуть (1500 г. до н.э.).

Производство меди

Медный металл в чистом виде в природе встречается редко, на сегодняшний день самым большим источником получения меди являются минералы, такие как халькопирит и борнит. Медь получается из этих руд и минералов путём плавки, выщелачивания и электролиза.

На медном руднике, большая часть того что добывают из земли, это не медь, а руда. Как правило, медные руды содержат только 4 процента меди, поэтому подавляющее большинство составляют отходы. Используют различные процессы для отделения меди от отходов. Точный характер процесса рафинирования зависит от того, с какими металлами и другими материалами смешивается медь, и насколько чистой должна быть конечная медь. Процесс обычно проходит в несколько разных этапов. На каждой стадии удаляется большое количество примесей, поэтому медь постепенно становится более концентрированной и чистой.

Как правило, процесс начинается с дробления руды на очень мелкие кусочки и смешивания с водой для приготовления суспензии. Суспензия закачивается в резервуары и смешивается с воздухом и маслянистыми химикатами, которые помогают отделить частицы меди от других минералов. Затем оставшуюся руду нагревают в огромной печи, называемой плавильной печью, которая сжигает некоторые из оставшихся примесей и оставляет материал, называемый медным штейном, который по меньшей мере на 50 процентов состоит из меди. Далее следует второй процесс нагревания, при котором медный штейн нагревают с кремнеземом и воздухом для удаления большего количества отходов, оставляя очень рафинированный материал, называемый черновой медью, который может иметь чистоту более 97 процентов. Еще более чистая форма меди может быть получена с помощью процесса, называемого электролиз, при котором электричество пропускается через медьсодержащий раствор. Чистая медь, полученная таким образом, имеет чистоту 99,9%. Чем чище медь тем лучше, потому что даже небольшое количество примесей снижает ее способность проводить электричество.

Основными странами-производителями меди являются Чили, Перу и Китай.

Свойства меди

свойства меди

  1. Символ элемента: Cu
  2. Атомный номер: 29
  3. Атомная масса: 63,546 а.е.м.
  4. Точка плавления: 1083,0 ° C — 1356,15 ° K
  5. Точка кипения: 2567,0 ° C — 2840,15 ° K
  6. Количество протонов / электронов: 29
  7. Количество нейтронов : 35
  8. Кристаллическая структура: кубическая
  9. Плотность при 293 К: 8,96 г / см3.
  10. Цвет: красный / оранжевый / коричневый.

Медь очень хорошо проводит тепло и электричество, она относительно мягкая и легкая в форме, а также не ржавеет (хотя ее поверхность постепенно становится синей-зелёной, когда она окисляется на воздухе).

Тяжёлый металл с высоким блеском и особенно хороший проводник тепла и электричества. Медь — довольно тяжелый металл с плотностью 8,9 и имеет характерный красноватый цвет. Это довольно мягкий и очень податливый, пластичный и гибкий, но жесткий и сильный; плавится при 1084 °. Как проводник тепла и электрической энергии он уступает только серебру.

Соединения меди

соединения меди

Хотя медь довольно нереакционноспособна, она может создавать широкий спектр полезных соединений (когда атомы меди соединяются и химически связываются с атомами других элементов) и сплавов (когда атомы меди смешиваются с атомами металлов и других веществ). Соединения меди стабильные. Двумя наиболее важными соединениями меди являются сульфат меди  ярко-синего цвета, используемый в сельском хозяйстве и медицине, и хлорид меди, который используется в качестве консерванта древесины и в полиграфической и красящей промышленности.

Медные сплавы

сплав меди

Медные сплавы изготавливаются путем смешивания меди с одним или несколькими другими металлами для получения нового материала, который сочетает в себе некоторые из их лучших свойств. Самые известные медные сплавы — бронза и латунь. Бронза — это сплав, в основном содержащий медь и олово , иногда с добавлением цинка или свинца, и он тверже, прочнее и более устойчив к коррозии, чем чистая медь. Различные типы бронзы имеют различные пропорции этих ингредиентов. Например, твёрдая бронза, используемая при изготовлении статуй, обычно состоит из 78,5% меди, 17,2% цинка, 2,9% олова и 1,4% свинца. Латунь является сплавом меди и обычно содержит от 10 до 50 процентов цинка, в зависимости от того, как он будет использоваться.

Для чего используется медь?

То, для чего мы можем использовать материалы, зависит от физических и химических свойств, которыми они обладают. Что касается меди, она мягкая, пластичная (легкая в форме) и пластичная (легко растягивается в тонкие провода), она проводит электричество и тепло, и на нее приятно смотреть:) Вот почему его часто используют в строительстве зданий, и в электрическом и электронном оборудовании. Действительно, вы вряд ли найдете электрический или электронный прибор, без меди в ней. Поскольку медь хорошо проводит тепло, она также широко используется в кухонных принадлежностях, таких как кастрюли с медным дном. Поскольку он не ржавеет, его когда-то использовали для покрытия днищ кораблей. Статуя свободы также покрыта медью.

Практическое применение меди

Исторически медь была первым металлом, который обрабатывали люди. Время, когда люди научились сплавлять медь с оловом стали называть Бронзовым веком.
Традиционно это был один из металлов, используемых для изготовления монет, наряду с серебром и золотом. Он является наиболее распространенным из трех и, следовательно, наименее ценным. Все американские монеты теперь являются медными сплавами, а оружейные металлы также содержат медь.
Большая часть меди используется в электрическом оборудовании, таком как проводка и двигатели. Это потому, что он очень хорошо проводит и тепло, и электричество, и его можно использовать в проводах. Он также используется в строительстве (например, для кровли и сантехники) и в промышленном оборудовании (например, в теплообменниках).
Сульфат меди широко используется в качестве сельскохозяйственного яда и в качестве альгицида при очистке воды.
Медные соединения, такие как раствор Фелинга, используются в химических тестах для обнаружения сахара.

Медицинское использование меди

Медь является важным элементом. Взрослому человеку требуется около 1,2 миллиграмма меди в день, чтобы помочь ферментам передавать энергию в клетках. Избыток меди токсичен. Генетические заболевания, такие как болезнь Вильсона и болезнь Менкеса, могут повлиять на способность организма правильно использовать медь.
медь в медицине
  • В отличие от млекопитающих, которые используют железо (в гемоглобине) для транспортировки кислорода в крови, некоторые ракообразные используют медь.
  • Медь используется в солевых формах в качестве вяжущего, дезодорирующего и противогрибкового средства.
  • Медь также доступна в виде отдельной пероральной добавки или в виде геля или раствора для местного применения.
  • Сульфат меди используется в качестве паразитицида в аквариумах и при лечении гниения ног у крупного рогатого скота.

Содержания меди в различных средах

% во Вселенной — 6 %
% в Солнце — 0.00007%
% в метеоритах — 0,011%
% в земной коре — 0,0068%
% в океанах — 7 %
% у людей — 0,0001%

Интересные факты о меди

  • Медь важна для здорового питания, но нам нужны только микроскопические количества. Для сравнения, нам нужно потреблять в 14 раз больше железа) и в 200 раз больше кальция;
  • Медь получила свое название от острова Кипр, одного из мест, где он был впервые обнаружен. Вот почему соединения меди описываются как Cuprum;
  • Медь обычно является наиболее экономичным электрическим проводником. Только серебро — лучший проводник, но его использование дорогое;
  • Все растения и животные нуждаются в небольших количествах меди, чтобы выжить. Например, у людей медь помогает нам образовывать гемоглобин;
  • Ежегодно в мире добывается около 20 миллионов тонн меди, а всего в мире на 2018 год насчитывается около 790 миллионов тонн меди. (Источник: Геологическая служба США);
  • Медь использовалась примерно с 8000 г. до н.э. Бронза датируется 3500 г. до н.э.;
  • Статуя свободы в США покрыта из меди толщиной около 7мм. Его характерный зеленый цвет обусловлен знакомым зеленым покрытием «патина», которое образовалось на поверхности статуи из-за внешнего воздействия.

Видео: что такое медь

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Всё о металлах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: