Люди давно научились плавить твердые металлы, изготавливать из них орудия труда, оружие, украшения, посуду. Медь — металл, который был освоен одним из первых. Она легко поддавалась обработке после сильного нагрева. Этот материал применялся для изготовления посуды, украшений. Когда люди узнали про физические, химические свойства этого металла, он начал внедряться в разные сферы промышленности.
Условия и цены на прием меди: https://citylom.ru/priem-medi
Медь
Что представляет собой
Медь – это розоватый металл с золотисто-металлическим блеском. Элемент №29 периодической системы Менделеева. Международное обозначение – Cu (Cuprum).
Чистый металл мягок, поэтому чаще используется с примесями. Пластичен: вытягивается до микронных диаметров.
На воздухе покрывается пленкой, обретая желтовато-красный оттенок. Тонкие пластинки на просвет зеленовато-голубые.
По официальной классификации причислен к тяжелым цветным металлам. В эту же группу входят свинец, цинк, олово, никель.
История названия химического элемента медь
Медь (англ. Copper, франц. Cuivre, нем. Kupfer) — один из первых металлов, которые человек стал применять для технических целей. Периоды использования меди и бронзы ознаменовали целые эпохи культурного развития человечества под названием медный век и бронзовый век. Древнейшие изделия, по-видимому, из самородной меди, найденные в Египте, относятся к тысячелетию до н. э. Позднее египтяне добывали медь из ее окисных руд (бирюзы, малахита и др.). Руды плавили при 1083 o С в примитивных горнах с применением дутья. О выплавке таким же путем железа (т.пл. 1530 o С) не могло быть и речи. Около II — III в. выплавка меди производилась в широком масштабе не только в Египте, но и в Месопотамии, на Кавказе и в других странах древнего мира. Огромное количество древних медных и бронзовых изделий, обнаруживаемых археологами, заставляет сомневаться в том, что медь выплавлялась только из окисных руд. Более поздние источники (Х — XI вв.) свидетельствуют об использовании для добычи меди сернистых руд. Например, в сочинении Теофила «О различных искусствах» описывается предварительная операция обработки руды — окислительный обжиг кусков руды на кострах (выжигание серы). В Х — ХII вв. до н.э. медные и бронзовые орудия труда и оружие начинают вытесняться железными. Однако это не помешало меди сохранить свое важное техническое значение до наших дней.
Латинское название меди Cuprum (древн. Aes cuprium, Aes cyprium) произошло от названия острова Кипр, где уже в III в. до н. э. существовали медные рудники и производилась выплавка меди. У Страбона медь именуется халкосом от названия города Халкиды на Эвбее. От этого слова произошли многие древнегреческие названия медных и бронзовых предметов, кузнечного ремесла, кузнечных изделий и литья. Второе латинское название меди Aes (санскр, ayas, готское aiz, герм. erz, англ. ore) означает руда или рудник. Сторонники индогерманской теории происхождения европейских языков производят русское слово медь (польск. miedz, чешск. med) от древненемецкого smida (металл) и Schmied (кузнец, англ. Smith). Конечно, родство корней в данном случае несомненно, однако, по нашему мнению, оба эти слова произведены от греч. рудник, копь независимо друг от друга. От этого слова произошли и родственные названия — медаль, медальон (франц. medaille). Слова медь и медный встречаются в древнейших русских литературных памятниках. Алхимики именовали медь венера (Venus); в более древние времена встречается название марс (Mars).
История
Медь – один из первых металлов, с которыми имело дело человечество. Этому способствовали преимущества: большая распространенность, доступность, относительно низкая температура плавления.
Достоинства меди люди оценили восемь тысячелетий назад.
Медный век начался сразу после каменного:
- Древнейшими признаны медные артефакты, откопанные на территории современной Турции. Это бусинки и декоративные накладки.
- Из металла делали режущий инструментарий и посуду.
- История открытия медных рудников на Руси начинается на Урале за две тысячи лет до новой эры. Затем были Кавказ, Алтай, Сибирь.
- Промышленная переработка с использованием бронзы началась в XIV веке. Из сплава отливали пушки и колокола.
Из бронзы отлиты Царь-колокол и Царь-пушка.
Предполагается, что металл назван по имени острова Кипр. Здесь еще в III веке до нашей эры обнаружились медные залежи, а население освоило выплавку меди.
Происхождение русскоязычного термина медь «Этимологический словарь русского языка» М.Фасмера увязывает с древненемецким корнем smid – кузнец, металл.
Введение
Металлы медной подгруппы обладают низкой химической активностью, поэтому они частично находятся в форме химических соединений, а частично в свободной форме, особенно золото.
В далекие геологические эпохи медь, по-видимому, встречалась только в виде соединений серы — халькопирита (или ) и халькозов . Это можно объяснить тем, что медь имеет довольно высокое химическое сродство с серой, и в настоящее время сульфиды являются наиболее распространенными медными минералами. При высоких температурах, например, в зонах вулканической активности, под воздействием избыточного кислорода сульфиды меди превращались в оксиды.
При температурах ниже 10000С образуется окись меди, которая в природе встречается в небольших количествах.
Коренная (металлическая) медь, по-видимому, формировалась в природе, когда частично окисленные сернистые руды нагревались до высоких температур. Можно представить, что после землетрясений грандиозные извержения, окисленные медные минералы были захоронены под толстым слоем горной породы и нагреты геотермальной энергией. Произошло взаимодействие оксидов с сульфидами.
Аналогичные процессы происходят и при выплавке меди на металлургических заводах. На таких естественных «плавильных заводах» плавилось огромное количество меди: самый крупный из найденных самородков весил 420 тонн. В меньшей степени взаимодействие оксидов некоторых металлов с сульфидами, например, в районе некоторых Курильских островов, по-видимому, все еще существует.
Из окисленных руд были извлечены и некоторые другие медные минералы. Например, гидрогенизация оксида меди и образование основных карбонатов происходили под воздействием влаги и углекислого газа.
Мы не видим этих процессов в лаборатории, потому что они медленные. В природной «лаборатории» сроки в несколько тысяч лет очень коротки. Позже, под влиянием давления лежащей породы и некоторого потепления, основной карбонат меди был сжат и превращен в удивительно красивый минерал — малахит. Особенно прекрасен отполированный малахит. Его можно покрасить от светло-зеленого до темно-зеленого. Переходы цветовых тонов причудливы и создают фантастический узор на поверхности камня.
Перенос нерастворимых соединений сульфида меди в раствор может быть достигнут путем взаимодействия растворов сульфатов железа (III).
Растворы сульфата железа, как уже упоминалось выше, образуются в природе под действием насыщенной кислородом воды на пирит. Эти процессы по своей природе медленны и продолжаются до сих пор.
Медь является компонентом более чем 198 минералов, из которых только 17 важны для промышленности. Наиболее важными для производства меди являются халькопирит CuFeS2 (также известный как медный излом), халькоцит Cu2S (медный блеск), кауэллин CuS, боронит Cu5FeS4 (крапчатая медная руда). Иногда встречается и местная медь. Распределение меди в земной коре составляет 4,7*10-3 весовых % (1015 — 1016 тонн).
Запасы, добыча
Глобальные объемы медной руды оцениваются в миллиард тонн (разведанные). Наличие половины подтверждено. Ученые полагают, что земная кора таит еще три миллиарда тонн меденосной руды.
Самородная медь
Богатыми запасами располагают страны на всех континентах:
- Америка – Чили, Канада, США.
- Азия – Казахстан, Иран.
- Африка – ЮАР, Замбия, Заир.
На Россию приходится 3% мировых запасов. Месторождения сосредоточены на Урале. Основной добытчик – концерн «Норильский никель».
Руду добывают открытым либо закрытым способом, в зависимости от глубины залегания.
Ежегодный мировой объем добычи руды – 15-20 млн. тонн.
Добыча и извлечение медных солей из природных месторождений
Около 15% всех медных руд перерабатывается гидрометаллургическим способом — измельченная руда обрабатывается растворителем, который растворяет медь. Руды, содержащие окись меди, подвержены воздействию разбавленной серной кислоты.
По сравнению со многими другими оксидами, обнаруженными в рудах, окись меди растворяется относительно хорошо. Металлическая медь отделяется от раствора электролизом.
Если медь присутствует в руде в виде сульфида, ее можно превратить в раствор путем обработки руды раствором сульфата железа.
Физико-химические параметры
Медь – металл с типичными внешними признаками (блеск, гладкость) и структурой кристаллической решетки. Наделена высокой электро- и теплопроводностью. По этим физическим свойствам вторая после серебра.
| Название, символ, номер | Медь/Cuprum (Cu), 29 |
| Атомная масса (молярная масса) | 63,546(3)а. е. м. (г/моль) |
| Электронная конфигурация | [Ar] 3d10 4s1 |
| Радиус атома | 128 пм |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 117 пм |
| Радиус иона | (+2e) 73 (+1e) 77 (K=6) пм |
| Электроотрицательность | 1,90 (шкала Полинга) |
| Электродный потенциал | +0,337 В/ +0,521 В |
| Степени окисления | 3, 2, 1, 0 |
| Энергия ионизации (первый электрон) | 745,0 (7,72) кДж/моль (эВ) |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность (при н. у.) | 8,92 г/см³ |
| Температура плавления | 1356,55 K (1083,4 °С) |
| Температура кипения | 2567 °С |
| Уд. теплота плавления | 13,01 кДж/моль |
| Уд. теплота испарения | 304,6 кДж/моль |
| Молярная теплоёмкость | 24,44 Дж/(K·моль) |
| Молярный объём | 7,1 см³/моль |
| Кристаллическая решётка простого вещества | |
| Структура решётки | кубическая гранецентрированая |
| Параметры решётки | 3,615 Å |
| Температура Дебая | 315 K |
| Прочие характеристики | |
| Теплопроводность | (300 K) 401 Вт/(м·К) |
| Номер CAS | 7440-50-8 |
Главное химическое свойство металла, оцененное человеком, – нулевая коррозийность. Медь химически малоактивна, при стандартных условиях не окисляется.
Cu свойства изотопов Медь Cuprum
| Символ нуклида | Z(p) | N(n) | Масса изотопа (а. е. м.) | Период полураспада (T1/2) | Спин и чётность ядра |
| Энергия возбуждения | |||||
| 52Cu | 29 | 23 | 51,99718 | 3+ | |
| 53Cu | 29 | 24 | 52,98555 | 300 нс | 3/2- |
| 54Cu | 29 | 25 | 53,97671 | 75 нс | 3+ |
| 55Cu | 29 | 26 | 54,96605 | 40 мс | 3/2- |
| 56Cu | 29 | 27 | 55,95856 | 93 мс | 4+ |
| 57Cu | 29 | 28 | 56,949211 | 196,3 мс | 3/2- |
| 58Cu | 29 | 29 | 57,9445385 | 3,204 с | 1+ |
| 59Cu | 29 | 30 | 58,9394980 | 81,5 с | 3/2- |
| 60Cu | 29 | 31 | 59,9373650 | 23,7 мин | 2+ |
| 61Cu | 29 | 32 | 60,9334578 | 3,333 ч | 3/2- |
| 62Cu | 29 | 33 | 61,932584 | 9,673 мин | 1+ |
| 63Cu | 29 | 34 | 62,9295975 | стабилен | 3/2- |
| 64Cu | 29 | 35 | 63,9297642 | 12,700 ч | 1+ |
| 65Cu | 29 | 36 | 64,9277895 | стабилен | 3/2- |
| 66Cu | 29 | 37 | 65,9288688 | 5,120 мин | 1+ |
| 67Cu | 29 | 38 | 66,9277303 | 61,83 ч | 3/2- |
| 68Cu | 29 | 39 | 67,9296109 | 31,1 с | 1+ |
| 68mCu | 721,6 кэВ | 3,75 мин | 6- | ||
| 69Cu | 29 | 40 | 68,9294293 | 2,85 мин | 3/2- |
| 69mCu | 2,7418 МэВ | 360 нс | 13/2+ | ||
| 70Cu | 29 | 41 | 69,9323923 | 44,5 с | 6- |
| 70m1Cu | 101,1 кэВ | 33 с | 3- | ||
| 70m2Cu | 242,6 кэВ | 6,6 с | 1+ | ||
| 71Cu | 29 | 42 | 70,9326768 | 19,4 с | 3/2- |
| 71mCu | 2,756 МэВ | 271 нс | 19/2- | ||
| 72Cu | 29 | 43 | 71,9358203 | 6,6 с | 1+ |
| 72mCu | 270 кэВ | 1,76 мкс | 4- | ||
| 73Cu | 29 | 44 | 72,936675 | 4,2 с | 3/2- |
| 74Cu | 29 | 45 | 73,939875 | 1,594 с | 1+ |
| 75Cu | 29 | 46 | 74,94190 | 1,224 с | 3/2- |
| 76Cu | 29 | 47 | 75,945275 | 641 мс | 3 |
| 76mCu | 0 кэВ | 1,27 с | 1 | ||
| 77Cu | 29 | 48 | 76,94785 | 469 мс | 3/2- |
| 78Cu | 29 | 49 | 77,95196 | 342 мс | |
| 79Cu | 29 | 50 | 78,95456 | 188 мс | 3/2- |
| 80Cu | 29 | 51 | 79,96087 | 100 мс | |
| 81Cu | 29 | 52 | > 632 нс | ||
| 82Cu | 29 | 53 | > 636 нс | ||
Медь в природе
В природе выявлено два проявления элемента – самородки и компонент соединений с другими элементами.
Самородок меди
Чаще это соединения: оксиды, сульфиды, гидрокарбонаты. Самое распространенное сырье – медный колчедан.
Медь придает глубокие синие, голубые, зеленоватые оттенки малахиту, бирюзе, хризоколле, другим минералам ювелирно-декоративного сегмента.
Как произошло знакомство человека с медью?
Первое знакомство человека с медью произошло
через самородки, которые принимали за камни и пытались обычным образом обработать, ударяя по ним другими камнями. От самородков куски не откалывались, но они деформировались и им можно было придать необходимую форму.
Интересные материалы:
Какой категории нужны права на скутер? Какой мотор на лодке можно использовать без прав? Какой нормативно правовой акт определяет порядок подготовки населения в области гражданской обороны? Какой орган вправе осуществлять государственную регистрацию прав на недвижимое имущество и сделок с ним? Какой основной закон определяет правовую основу призыва на военную службу? Какой штраф если нет водительских прав? Какой штраф если забыл права дома Украина 2022? Какой штраф за повторное вождение без прав? Какой штраф за утерю прав Украина? Какой срок для замены прав?
Способы получения
Содержание металла в рудах не превышает 2%. Поэтому перед плавкой их обогащают. Существует два способа получения меди: пиро- и гидрометаллургический.
Пирометаллургический
Многоуровневый процесс, включающий следующие этапы:
- Обогащение. Руды обогащают методом флотации. Взвешенные в воде медные частички «цепляются» к воздушным пузырькам, которые увлекают их на поверхность. На выходе получается порошок-концентрат с 12-36% меди.
- Обжиг. Процедура показана бедным (9-24% меди) медным рудам и кон серой. При прокаливании с кислородом доля серы падает вдвое.
- Плавка. Кусками руды или порошком-концентратом загружают печи шахтного либо отражательного типа при 1452°С. Получают медный штейн.
- Продувка. В конвертерах на него воздействуют сжатым воздухом. Сульфиды и железо окисляются, образуется почти чистая (98,51 – 99,51%) черновая медь плюс железо, другие ценные компоненты в следовых количествах.
- Рафинирование. Черновой продукт отправляют на рафинирование – пламенем, затем электролитом. Примеси удаляются с газами. После первого этапа металл очищается до 99,51%, после заключительного – до 99,96%.
Способ применяется к 9/10 добытого сырья.
Гидрометаллургический
Состоит в обработке сырья растворенной серной кислотой малой концентрации и выделении металлического медного продукта.
Метод оптимален для руд с минимальным процентом меди. Извлечения других компонентов не предусматривается.
Сульфаты
Наибольшую практическую ценность имеет CuSO4*5H2O, называемый сульфат меди. Производится путем растворения меди в концентрированной серной кислоте. Поскольку медь является низкоактивным металлом и находится в диапазоне напряжений после водорода, водород не выделяется.
Сульфат меди используется в электролизном производстве меди, в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями и болезнями растений, а также для извлечения других соединений меди.
Карбонаты для металлов подгруппы меди не являются характерными и редко используются на практике. Только базовый карбонат меди, который встречается естественным образом, имеет определенное значение для производства меди.
Характерным свойством двухзаряженных ионов меди является их способность соединять молекулы аммиака в комплексные ионы.
Ион меди можно открыть, постучав по раствору его солевого раствора аммиака. Появление интенсивной сине-голубой окраски связано с образованием сложного иона меди.
Медь окрашивает пламя в насыщенный зеленый цвет.
Проведенный качественный анализ дает основания полагать, что сплав содержит медь, цинк, кадмий, железо и свинец. Поэтому этот сплав — латунь.
Сплавы
Номенклатура сплавов меди с другими компонентами насчитывает десятки позиций.
Сплавы меди и их применение
Они применяются чаще чистого металла, поскольку уменьшают недостатки, присущие чистому металлу. То есть делают продукт прочнее, устойчивее, дешевле.
Медные соединения подразделяются на две группы:
- Бронза – с оловом.
- Латунь – с цинком.
Помимо этих главных легирующих компонентов, в составе соединения алюминий, никель, висмут, титан, серебро, золото, неметаллические элементы.
История названия химического элемента медь
Медь (англ. Copper, франц. Cuivre, нем. Kupfer) — один из первых металлов, которые человек стал применять для технических целей. Периоды использования меди и бронзы ознаменовали целые эпохи культурного развития человечества под названием медный век и бронзовый век. Древнейшие изделия, по-видимому, из самородной меди, найденные в Египте, относятся к тысячелетию до н. э. Позднее египтяне добывали медь из ее окисных руд (бирюзы, малахита и др.). Руды плавили при 1083 o С в примитивных горнах с применением дутья. О выплавке таким же путем железа (т.пл. 1530 o С) не могло быть и речи. Около II — III в. выплавка меди производилась в широком масштабе не только в Египте, но и в Месопотамии, на Кавказе и в других странах древнего мира. Огромное количество древних медных и бронзовых изделий, обнаруживаемых археологами, заставляет сомневаться в том, что медь выплавлялась только из окисных руд. Более поздние источники (Х — XI вв.) свидетельствуют об использовании для добычи меди сернистых руд. Например, в сочинении Теофила «О различных искусствах» описывается предварительная операция обработки руды — окислительный обжиг кусков руды на кострах (выжигание серы). В Х — ХII вв. до н.э. медные и бронзовые орудия труда и оружие начинают вытесняться железными. Однако это не помешало меди сохранить свое важное техническое значение до наших дней.
Латинское название меди Cuprum (древн. Aes cuprium, Aes cyprium) произошло от названия острова Кипр, где уже в III в. до н. э. существовали медные рудники и производилась выплавка меди. У Страбона медь именуется халкосом от названия города Халкиды на Эвбее. От этого слова произошли многие древнегреческие названия медных и бронзовых предметов, кузнечного ремесла, кузнечных изделий и литья. Второе латинское название меди Aes (санскр, ayas, готское aiz, герм. erz, англ. ore) означает руда или рудник. Сторонники индогерманской теории происхождения европейских языков производят русское слово медь (польск. miedz, чешск. med) от древненемецкого smida (металл) и Schmied (кузнец, англ. Smith). Конечно, родство корней в данном случае несомненно, однако, по нашему мнению, оба эти слова произведены от греч. рудник, копь независимо друг от друга. От этого слова произошли и родственные названия — медаль, медальон (франц. medaille). Слова медь и медный встречаются в древнейших русских литературных памятниках. Алхимики именовали медь венера (Venus); в более древние времена встречается название марс (Mars).
Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований Не разрешается копирование материалов и размещение на других Web-сайтах Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов Copyright (C) Химический факультет МГУ Написать письмо редактору
Источник
Сферы применения
Свойства металла обусловили его применение разными сферами. Главный потребитель – промышленный комплекс.
Промышленность
Металл и сплавы разбирают следующие отрасли:
- Электротехника, радиоэлектроника. Кабели (силовые, другие), провода. Обмотка в трансформаторах. Теплообменные устройства (радиаторы отопления, кондиционеры, кулеры компьютеров, тепловые трубки ноутбуков).
- Приборо-, машиностроение. Из сплавов меди с цинком, оловом, алюминием делают детали, узлы машин. Без нее невозможно создание гальванических элементов и батарей.
- Трубы. Для транспортировки пара, воды, газа. В энергетике, судостроении, для бытовых потребностей.
Система охлаждения из меди на тепловых трубках в ноутбуке
В Японии медные трубопроводы признаны сейсмоустойчивыми, что для этой страны жизненно важно.
Медные трубы
Строительство
Крыши из медного листа экологичны, их можно не красить, поскольку влага, погодные катаклизмы не страшны. Срок службы – до 100 лет.
Медицина
Медициной востребованы характеристики металла как антисептика и вяжущего средства.
Это компонент глазных капель и смесей для лечения ожогов.
Медные ручки дверей, другие поверхности – атрибут лечебных учреждений.
Соединения меди подавляют вирус свиного гриппа.
Ювелирное дело
Ювелиры используют сплавы на основе меди.
Кольцо из меди
Красное или розовое золото – это конгломерат благородного металла с медью.
Ее количество в составе определяет финальный оттенок:
- 25% – розовый;
- 50% – красный.
Эти виды золота – самые любимые ювелирами. Медь делает изделия прочнее, попутно удешевляя стоимость.
Второй популярный ювелирный сплав – мельхиор (медь + никель).
Другие отрасли
- Оксид меди – основа купрата, используемого в сверхпроводниках.
- Латунь идет на изготовление гильз для винтовок и артиллерии.
- Из мельхиора чеканят монеты, создают интерьерные украшения, столовые приборы.
- Медь задействована при синтезе хлорофилла. Ее всегда добавляют в минеральные удобрения для растений.
Состав и структура
Медь — соединение огромного количества кристаллов серебра, кальция, золота, свинца, никеля. Металлы, из которых состоит купрум, отличаются простотой обработки, относительной пластичностью.
Элементарная ячейка структурной решетки — кубическая форма. Каждая из ячеек представляет собой соединение 4 атомов.
Во время добычи руда насыщена огромным количеством примесей. Они влияют на технические характеристики переплавленного металла, его структуру. Распространенные примеси:
- Кислород — примесь, содержание которой в составе может достигать 0,008%. Под воздействием высоких температур содержание кислорода быстро сокращается.
- Висмут — компонент, который негативно сказывается на технических характеристиках готового металла. Допустимое количество в составе — до 0,001%.
- Марганец — практически не влияет на свойства купрума.
- Никель — снижает теплопроводность.
- Мышьяк — не влияет на свойства переплавленного металла. Мышьяк нейтрализует негативное воздействие висмута, кислорода, сурьмы на конечный материал.
- Олово — усиливает теплопроводность.
- Сурьма — снижает тепло- и электропроводность. Допустимое содержание в составе — до 0,05%.
- Сера, селен — снижают показатель пластичности, если их количество в составе превышает 0,001%.
- Цинк — практически не влияет на физические, химические свойства.
- Фосфор — главный раскислитель. Улучшает механические свойства.
Процентное содержание примесей при производстве может уменьшаться или увеличиваться.
Медная руда
Значение для человека
Медь заложена в организм человека изначально:
- Участвует в образовании красных кровяных телец, коллагена, эластина.
- Активирует работу эндокринной системы, замедляет старение организма.
- Ее дефицит чреват замедлением белкового обмена. Это влечет патологии в развитии скелета и составе крови.
Она есть во многих продуктах питания. Медью богаты говяжья печень, устрицы, кунжут, какао-порошок, черный перец, гречневая крупа. А также орехи (лесной, грецкий, кешью, арахис, миндаль).
Физические свойства
Медь имеет золотистый цвет с легким розовым оттенком. Это мягкий, пластичный металл, который можно вытягивать и обрабатывать, формируя разные изделия. Обладает высокой теплопроводностью, электропроводностью.
Свойства:
- необходимая температура меди для кипения – 2567 градусов;
- плавление меди происходит при 1084 градусах.
Хорошо выдерживает:
- ультрафиолет;
- перепады температур;
- обладает коррозийной стойкостью.
Медь способна намагничиваться против направления магнитного поля. Благодаря уникальным свойствам, используется во всех сферах промышленности и производства. Сплавы прочные и качественные, имеют низкие коэффициенты трения, не подвергаются воздействиям внешней среды.
Предостережение
В составе металла есть изотопы: два стабильных плюс два десятка нестабильных. Хотя период полураспада «долгожителя» – менее 2,5 суток, материал токсичен.
Поэтому применение меди контролируется.
В России на федеральном уровне (национальный стандарт, федеральный Свод Правил) регламентируется:
- Производство и использование медных водо- паро- и газопроводных труб.
- Количество меди в питьевой воде.
В 1 литре питьевой воды не должно быть больше 1 мг меди.
Избыток медных компонентов вызывает отравление организма. Для приготовления пищи медная посуда непригодна.
Карьер, в котором медную руду извлекали открытым способом, становится источником токсичных соединений.
Интересные факты
Так как применение меди очень широкое, соответственно и интересных фактов связанных с медью достаточно. Стоит начать с того, что цена на чистую медь на мировом рынке не такая уж и маленькая. В 2014 году 1 тонна меди на мировом рынке оценивалась в 7000 американских долларов. В связи с такой высокой ценой увеличилось количество краж медных предметов. Например в Германии железнодорожная кампания Deutsche Bahn AG понесла убытков на 14 миллионов евро из-за воровства медных заземляющих железнодорожных кабелей.
Еще одним интересным моментом является то, что первые изобретенные человеком зеркала изготавливались именно из меди. Медь натиралась(полировалась) до такой степени, пока не было видно отбражение на поверхности меди. Так же в области применения стоит отметить, что большая часть монет произведенных по всему миру содержит в своем составе медь. Еще одним интересным фактом является то, что медь как железо и алюминий могут подвергаться вторичной переработке без потери своих свойств.
Так же можно отметить и биологическую составляющую меди. В больших количествах она является токсичной, а в малых — неотъемлемая часть существования организма человека. В различных состояниях в человеческом организме содержится около 150 мг меди. Суточная доза потребления меди является нормальной для человека весом 75 кг равной 2 мг.
Цены
Мировая цена меди устанавливается на Лондонской бирже металлов. Она зависит от спроса, определяемого состоянием экономики.
И колеблется соответственно:
- К началу 2008 года преодолена психологическая отметка $8000 за тонну.
- Через полгода было уже $+940, что стало рекордом за всю историю биржи.
- На начало 2011 года взята планка $10 000.
Затем произошел спад. На 2022 год тонна меди торгуется по $8057. Сказалось торможение экономики из-за пандемии коронавируса.
Медь и живые организмы
Медь — один из жизненно важных микроэлементов. Участвует в процессе фотосинтеза и усвоения азота в растениях, способствует синтезу сахара, белков, крахмала, витаминов и ферментов. При отсутствии или дефиците меди в тканях растений содержание хлорофилла снижается, листья желтеют, растение перестает приносить плоды и может умереть. Медь обычно вводится в почву в виде пятилетнего сульфата — медного сульфата CuSO4 * 5H2O. В значительных количествах, как и многие другие соединения меди, она токсична, особенно для низших организмов. Польские ученые обнаружили, что в водах, где присутствует медь, сазан крупный. В прудах и озерах, где нет меди, грибок быстро развивается, что заражает карпа. Однако в малых дозах медь абсолютно необходима для всех живых существ.
Из живых существ мира небольшое количество меди содержит кальмаров, каракатиц, устриц и некоторых других моллюсков. В крови ракообразных и головоногих медь, часть их респираторного пигмента, гемоцианин (0,33-0,38%), играет ту же роль, что и железо в крови других животных. В сочетании с кислородом в воздухе гемоцианин становится голубым (поэтому кровь улитки синяя), а когда он дает кислород тканям, он меняет цвет. У животных на более высокой стадии развития и у человека медь в основном находится в печени. Суточная потребность человеческого организма составляет около 0,005 граммов этого элемента. Если медь недостаточно обеспечена пищей, у человека развивается анемия и возникает слабость.
Один из методов добычи меди также связан с биологическими процессами. В конце 19 века в Америке в штате Юта были похоронены медные рудники: После того, как они решили, что запасы руды уже исчерпаны, владельцы шахт затопили их водой. Когда через два года вода была откачана, в ней было 12 тысяч тонн меди. Аналогичный случай произошел в Мексике, где всего за один год из заброшенных шахт было выкопано 10 000 тонн меди. Оказалось, что среди многих видов бактерий есть те, для которых соединения серы некоторых металлов являются популярным средством лечения. Поскольку медь естественным образом связана с серой, эти микробы равнодушны к медным рудам. Так как они окисляют нерастворимые в воде сульфиды, микробы превращают их в легкорастворимые соединения, и этот процесс происходит очень быстро. Например, 5% меди выщелачивается из халькопирита в течение 24 дней при нормальном окислении, а в экспериментах с бактериями за 4 дня удалось извлечь 80% этого элемента.
