Медь
Медь - минерал из класса самородных элементов. В природном минерале обнаруживаются Fe, Ag, Au, As и другие элементы в виде примеси или образующие с Cu твёрдые растворы. Простое вещество медь — это пластичный переходный металл золотисто-розового цвета (розового цвета при отсутствии оксидной плёнки). Один из первых металлов, широко освоенных человеком из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления. Он входит в семёрку металлов, известных человеку с очень древних времён. Медь является необходимым элементом для всех высших растений и животных.
Применение меди
Благодаря ценным качествам медь и медные сплавы используются в электротехнической и электромашиностроительной отрасли, в радиоэлектронике и приборостроении. Существуют сплавы меди с такими металлами, как цинк, олово, алюминий, никель, титан, серебро, золото. Реже применяются сплавы с неметаллами: фосфором, серой, кислородом. Выделяют две группы медных сплавов: латуни (сплавы с цинком) и бронзы (сплавы с другими элементами).
Медь обладает высокой экологичностью, что допускает её использование в строительстве жилых домов. К примеру, медная кровля за счёт антикоррозионных свойств, может прослужить больше ста лет без специального ухода и покраски.
Медь в сплавах с золотом используется в ювелирном деле. Такой сплав увеличивает прочность изделия, повышает стойкость к деформированию и истиранию.
Для соединений меди характерна высокая биологическая активность. В растениях медь принимает участие в синтезе хлорофилла. Поэтому её можно увидеть в составе минеральных удобрений. Недостаток меди в организме человека может вызвать ухудшение состава крови. Она есть в составе многих продуктов питания. К примеру, этот металл содержится в молоке. Однако важно помнить, что избыток соединений меди может вызвать отравление. Именно поэтому нельзя готовить пищу в медной посуде. Во время кипячения в пищу может попасть большое количество меди. Если же посуда внутри покрыта слоем олова, то опасности отравления нет.
В медицине медь используют, как антисептическое и вяжущее средство. Она является компонентом глазных капель от конъюнктивита и растворов от ожогов.
Свойства меди
Молекулярный вес | 63.55 г/моль |
Происхождение названия | От греческого «Kyprium», то есть «кипрский металл», по названию острова Кипр |
IMA статус | действителен, описан впервые до 1959 (до IMA) |
Цвет минерала | медно-красный, тускнеющий в черный или зеленый на воздухе |
Цвет черты | медно-красный |
Прозрачность | непрозрачный |
Блеск | металлический |
Спайность | нет |
Твердость (шкала Мооса) | 2,5-3 |
Прочность | ковкий |
Излом | зазубренный |
Плотность (измеренная) | 8.94 — 8.95 г/см3 |
Радиоактивность (GRapi) | 0 |
Магнетизм | диамагнетик |
Точечная группа | m3m (4/m 3 2/m) — гексоктаэдрический |
Пространственная группа | Fm3m (F4/m 3 2/m) |
Сингония | кубическая |
Параметры ячейки | a = 3.615Å |
Морфология | кубы, додекаэдры и тетрагексаэдры; редко октаэдры и сложные комбинации; нитевидные, древовидные |
Двойникование | Двойники по {111} по шпинелевому закону |
Добыча и запасы меди
Среднее содержание меди в земной коре (кларк) — (4,7-5,5)·10−3% (по массе). В морской и речной воде содержание меди гораздо меньше: 3·10−7% и 10−7% (по массе) соответственно. Большая часть медной руды добывается открытым способом. Содержание меди в руде составляет от 0,3 до 1,0 %. Мировые запасы в 2000 году составляли, по оценке экспертов, 954 млн т, из них 687 млн т — подтверждённые запасы, на долю России приходилось 3,2 % общих и 3,1 % подтверждённых мировых запасов. Таким образом, при нынешних темпах потребления запасов меди хватит примерно на 60 лет.
Медь получают из медных руд и минералов. Основные методы получения меди — пирометаллургия, гидрометаллургия и электролиз. Пирометаллургический метод заключается в получении меди из сульфидных руд, например, халькопирита CuFeS2. Гидрометаллургический метод заключается в растворении минералов меди в разбавленной серной кислоте или в растворе аммиака; из полученных растворов медь вытесняют металлическим железом.
Способы применения меди в промышленности и дома
- кондиционеры;
- монеты, в чистом виде или в сплавах с другими металлами, такими как золото;
- краситель для стекла;
- пищевые добавки;
- в искусстве;
- обшивка корпусов судов;
- в печатных платах;
- канализация, слив воды;
- дверные ручки;
- посуда;
- сульфат меди используется, чтобы удалить плесень;
- электрические проводники;
- украшения;
- молниеотводы (молниезащита);
- микроволновые печи;
- музыкальные инструменты, в частности, духовая секция;
- реле;
- медная шина, токопроводы;
- крыша гидроизоляции;
- профнастил;
- статуя Свободы изготовлена из меди;
- микроэлементы для животных;
- используется, чтобы сделать латуни и бронзы;
- кондиционерные трубки и трубы для холодильного оборудования;
- трубы для теплообменных аппаратов;
- медная шина с покрытием.