Латинское наименование меди — Cuprum — происходит от названия острова Кипр, где уже в III в. до н. э. существовали медные рудники. Русское «медь», вероятно, восходит к слову «смида», обозначавшему металл у древних германцев.
Хотя медь иногда встречается в природе в виде самородков (самый большой из найденных весил 420 т), основная её часть входит в состав сульфидных руд, например халькопирита (медного колчедана) CuFeS2. Реже встречается минерал малахит — зелёный основной карбонат меди (CuОН)2СО3.
В первых металлургических процессах использовались не сульфидные руды, а именно малахит, не требующий предварительного обжига.
Восстановительную плавку проводили в глиняных сосудах, заполненных рудой и углём и помещённых в небольшую яму. Оксид углерода (II), образующийся при неполном сгорании угля, восстанавливает малахитовую руду:
2СО + (CuОН)2СО3 ®t°3СО2+2Cu+Н2О.
Развивающаяся при этом температура (1100—1200 °С) позволяет получить расплавленную медь (tпл=1083 °С).
Медь — весьма мягкий металл, поэтому начиная с III тысячелетия до н. э. на смену медным изделиям стали приходить бронзовые — более твёрдые и прочные. Скорее всего бронзу (сплав меди с оловом) впервые получили случайно, при обработке руды, содержащей оба металла. На протяжении двух тысяч лет (до начала I тысячелетия до н. э.) бронза являлась основным материалом для производства орудий труда. Археологи называют эту эпоху бронзовым веком.
Чистая медь очень хорошо проводит электрический ток, уступая в этом лишь серебру, поэтому из неё делают провода. Сплав меди с никелем — константан (60% Cu, 40% Ni), напротив, отличается высоким сопротивлением — он служит основой реостатов. Бронзы (90% Cu, 10% Sn) и латуни (20—80% Cu, остальное Zn) твёрже меди, стойки к окислению, обладают малым коэффициентом трения. Они используются в химическом машиностроении и для изготовления подшипников, шестерён, редукторов. Нейзильбер (нем. Neusilber — «новое серебро») — сплав состава 50% Cu, 25 % Zn, 25% Ni — применяется в производстве медицинского оборудования и в ювелирном деле. Медно-никелевый сплав мельхиор (80% Cu, 20% Ni) идёт на изготовление медицинских инструментов, монет, посуды.
Медь применяют в гальванопластике — получении точных металлических копий различных предметов путём электролитического осаждения металла на поверхности гипсовой формы.
Ежегодно в мире выплавляют приблизительно 10 млн. тонн меди, и потребность в этом металле постоянно возрастает.
В отличие от своих соседей по подгруппе — серебра и золота, — медь непосредственно реагирует с кислородом. При нагревании на воздухе медные изделия чернеют, покрываясь слоем оксида меди (II) CuО. А при температуре свыше 1000 °С образуется другой оксид — Cu2О.
Находясь долгое время на воздухе, медь покрывается плёнкой малахита, образующегося по реакции 2Cu+О2+Н2О+СО2=(CuОН)2СО3. Именно этому веществу обязаны своим цветом бронзовые памятники и старые крыши городов Западной Европы.
В ряду напряжений медь стоит правее водорода, поэтому реагирует только с кислотами-окислителями: азотной, концентрированной серной. Исключение составляет иодоводородная кислота, которая вступает в реакцию с медью с выделением водорода и образованием очень устойчивого комплекса меди (I) H[CuI2].
Пожалуй, самое известное соединение меди — медный купорос, или пятиводный сульфат меди (II), CuSO4•5Н2О. В древности это вещество (его называли «витриол») получали при кристаллизации растворов, образующихся в медных рудниках во время дождя. Витриол применяли для чернения кожи, в медицине, производстве окрашенных стёкол. В наше время медный купорос используется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями растений, вытеснив значительно более ядовитую соль 3Cu(AsO2)2•Cu(CH3COO)2 — швейнфуртскую зелень.
Медь играет важную роль в процессах жизнедеятельности организмов — она входит в состав некоторых ферментов, участвующих в реакциях окисления органических соединений. Медьсодержащий фермент цитохромоксидаза катализирует процессы тканевого дыхания. Белки, в состав которых входит медь, оказывают влияние на углеводный обмен, синтез жиров, образование витаминов Р и В. Ежедневная потребность в меди для человека составляет около 2—3 мг. Особенно богаты этим элементом молоко и дрожжи. Однако в больших количествах соединения меди вредны: приём внутрь 2 г медного купороса может привести к смерти.
Действием белого мышьяка As2O3 на раствор медного купороса К. В. Шееле получил зелёный осадок арсенита меди CuHAsO3. Раньше его использовали в качестве зелёного пигмента (зелень Шееле), наряду с швейнфуртской зеленью 3Cu(AsO2)2•Cu(CH3СОО)2. Оба вещества являются сильными ядами. Краска ярь-медянка Cu2(СН3СОО)2(ОН)2•5Н2О — основной ацетат меди (II) — гораздо безопаснее.
Крыши старой Праги. Во влажном воздухе медь покрывается ярко-зелёной плёнкой основного карбоната (CuOH)2CO3.
Источник: Мир Энциклопедий Аванта+
Авторы: Андрей Дроздов, Илья Леенсон, Дмитрий Трифонов, Денис Жилин, Александр Серов, Андрей Бреев, Андрей Шевельков, Вадим Ерёмин, Юлия Яковлева, Оксана Рыжова, Виктория Предеина, Наталья Морозова, Алексей Галин, Сергей Каргов, Сергей Бердоносов, Александр Сигеев, Оксана Помаз, Григорий Середа, Владимир Тюрин, Антон Максимов, Вячеслав Загорский, Леонид Каневский, Александр Скундин, Борис Сумм, Игнат Шилов, Екатерина Менделеева, Валерий Лунин, Абрам Блох, Пётр Зоркий, Александр Кури, Екатерина Иванова, Дмитрий Чаркин, Сергей Вацадзе, Григорий Серела, Анастасия Ростоцкая, Александр Серое, Анастасия Сигеева
Авторское право на материал
Копирование материалов допускается только с указанием активной ссылки на статью!
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Похожие статьи