Медь

История

Из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления медь — самый первый металл, широко освоенный человеком. В древности применялась в основном в виде сплава с оловом — бронзы для изготовления оружия и т. п. (см бронзовый век).

Происхождение названия

Слово того же происхождения, что и польское miedz, чешское med. У этих слов два источника — древненемецкое smida — металл (отсюда немецкие, английские, голландские, шведские и датские кузнецы — Schmied, smith, smid, smed) и греческое «металлон» — рудник, копь. Так что «медь» и «металл» — родственные слова сразу по двум линиям.

Латинское cuprum (от него произошли и другие европейские названия) связано с островом Кипр, где уже в III веке до н. э. существовали медные рудники и производилась выплавка меди. Римляне называли медь cyprium aes — металл из Кипра. В позднелатинском cyprium перешло в cuprum.

Биологическая роль

Медь является необходимым элементом для всех высших растений и животных. В токе крови медь переносится главным образом белком церулоплазмином. После усваивания меди кишечником она транспортируется к печени с помощью альбумина. Медь встречается в большом количестве ферментов, например, в цитохром-с-оксидазе, в содержащем медь и цинк ферменте супероксид дисмутазе, и в переносящем кислород белке гемоцианине. В крови краба американский мечехвост (Limulus polyphemus) медь используется вместо железа для транспорта кислорода.

Предполагается, что медь и цинк конкурируют друг с другом в процессе усваивания в пищеварительном тракте, поэтому избыток одного из этих элементов в пище может вызвать недотаток другого элемента. Здоровому взрослому человеку необходимо поступление меди в количестве 0,9 мг в день.

Токсичность

Все соединения меди токсичны. 30 г cульфата меди является летальной дозой для человека. Содержание меди в питьевой воде не должно превышать 2 мг/л. Болезнь Вилсона сопровождается накапливанием меди в организме, так как она не выделяется печенью в желчь. Эта болезнь вызывает повреждение мозга и печени. Исследования показали, что у людей, больных шизофренией, было повышенное содержание меди в организме. Однако неизвестно, вызывает ли медь психическое расстройство, или накапливание меди является реакцией организма на болезнь, или высокое содержание меди вызвано самой болезнью.

Прочие опасности

В порошковом состоянии медь огнеопасна. При концентрации в воде более 1 мг/л может оставлять пятна на одежде и предметах.

Физические свойства

Медь — желто-оранжевый металл с красным оттенком, обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности после серебра). Имеет два стабилных изотопа — ⁶³Cu и ⁶⁵Cu, и несколько радиоактивных изотопов. Самый долгоживущий из них, ⁶⁴Cu, имеет период полураспада 12,7 ч и два различных варианта распада с различными продуктами.

Существует ряд сплавов меди: латунь - сплав меди с цинком, бронза - сплав меди с оловом и некоторые другие.

Соединения

CopperMineralUSGOV.jpg В соединениях медь может иметь две степени окисления: менее стабильную степень Cu⁺¹ и намного более стабильную Cu⁺², которая дает соли синего и сине-зелёнорго цвета. В необычных условиях можно получить соединения со степенью окисления +3 и даже +5. Последняя встречается в солях купраборанового аниона Cu(B₁₁H₁₁)₂^-3, полученных в 1994 году.

Карбонат меди(II) имеет зелёную окраску, что вызывает позеление элементов зданий, памятников и изделий из меди. Сульфат меди(II) даёт синие кристаллы, используется как фунгицид. Существует два стабильных оксида меди — оксид меди(I) (Cu₂O) и оксид меди(II) (CuO). Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди (YBa₂Cu₃O_7-δ), который является основой для получения сверхпроводников. Хлорид меди(I) –бесцветные кристаллы (в массе белый порошок) плотностью 4,11 г/см3. В сухом состоянии устойчив. В присутствии влаги легко окисляется кислородом воздуха, приобретая сине-зеленую окраску. Может быть синтезирован восстановлением хлорида меди(II) сульфитом натрия в водном растворе.

Происхождение

Медь встречается в природе как в cоединениях. так и в самородном виде. Источниками меди могут служить такие минералы, как азурит (Cu₃(CO₃)₂(OH)₂), малахит (Cu₂CO₃(OH)₂), халькопирит (CuFeS₂), борнит (Cu₅FeS₄), ковелит (CuS), халькоцит (Cu₂S) и куприт (Cu₂O).

Большая часть медной руды добывается открытым способом. Содержание меди в руде составляет от 0,4 до 1,0 %.

Применение

Cu,29.jpg Из-за низкого удельного сопротивления широко применяется в электротехнике для изготовления проводов или других проводников, например при печатном монтаже. Другое полезное качество меди — высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах (радиаторах охлаждения). Кстати, из-за высокой тепло- и электропроводности меди микропроцессоры с медными проводниками имеют большее быстродействие чем процессоры с алюминиевыми проводниками.

Из соединений меди наиболее известен медный купорос CuSO₄

Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди (YBa₂Cu₃O_7-δ), который является основой для получения сверхпроводников. Медь применяется для производства медноокисных гальванических элементов и батарей. Медь самый широкоупотребляемый катализатор полимеризации ацетилена.

См. также

Категория:Соединения меди Медь однохлористая важный катализатор при полимеризации ацетилена и при производстве карбина. Ацетиленид меди обладает сильными взрывчатыми свойствами. Сульфат меди(медный купорос) применяется в сельском хозяйстве. Оксид меди(2) применяется в противогазах и гальванических элементах, а кроме того в смеси с фосфорной кислотой в качестве очень прочной и твердой как камень "фосфорной" замазки в химлабораториях для склеивания стекла и металла, керамики и др.

Ссылки

Химические элементы | Металлы

Gourt Home::Gourt :: Медь