Химический элемент купрум: Купрум | это… Что такое Купрум?
Содержание
Купрум | это… Что такое Купрум?
Медь / Cuprum (Cu) | |
---|---|
Атомный номер | 29 |
Внешний вид простого вещества | пластичный металл золотисто-розового цвета |
Свойства атома | |
Атомная масса (молярная масса) | 63,546 а. е. м. (г/моль) |
Радиус атома | 128 пм |
Энергия ионизации (первый электрон) | 745,0 (7,72) кДж/моль (эВ) |
Электронная конфигурация | [Ar] 3d10 4s1 |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус | 117 пм |
Радиус иона | (+2e) 72 (+1e) 96 пм |
Электроотрицательность (по Полингу) | 1,90 |
Электродный потенциал | +0,337 В/ +0,521 В |
Степени окисления | 2, 1 |
Термодинамические свойства простого вещества | |
Плотность | 8,96 г/см³ |
Удельная теплоёмкость | 24,465 Дж/(K·моль) |
Теплопроводность | 401 Вт/(м·K) |
Температура плавления | 1356,6 K |
Теплота плавления | 13,01 кДж/моль |
Температура кипения | 2840 K |
Теплота испарения | 304,6 кДж/моль |
Молярный объём | 7,1 см³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества | |
Структура решётки | кубическая гранецентрированая |
Период решётки | 3,615 Å |
Отношение c/a | n/a |
Температура Дебая | 315,00 K |
Медь — химический элемент с атомным номером 29 в периодической системе, обозначается символом Cu (лат. Cuprum от названия острова Кипр где добывали медь), красновато-золотистого цвета (розовый при отсутствии оксидной пленки). Простое вещество медь — это пластичный переходный металл, с давних пор широко применяемый человеком.
Содержание
|
История и происхождение названия
Схема атома меди
Из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления медь — один из первых металлов, широко освоенных человеком. В древности применялась в основном в виде сплава с оловом — бронзы для изготовления оружия и т. п. (см бронзовый век).
Нахождение в природе
Самородная медь
Медь встречается в природе как в соединениях, так и в самородном виде. Промышленное значение имеют халькопирит CuFeS2, также известный как медный колчедан, халькозин Cu2S и борнит Cu5FeS4. Вместе с ними встречаются и другие минералы меди: ковеллин CuS, куприт Cu2O, азурит Cu3(CO3)2(OH)2, малахит Cu2CO3(OH)2. Сульфиды меди образуются в основном в среднетемпературных гидротермальных жилах. Также нередко встречаются месторождения меди в осадочных породах — медистые песчаники и сланцы. Наиболее известные из месторождений такого типа — Удокан в Читинской области, Джезказган в Казахстане, Меденосный пояс Центральной Африки и Мансфельд в Германии.
Большая часть медной руды добывается открытым способом. Содержание меди в руде составляет от 0,4 до 1,0 %.
Физические свойства
Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности после серебра). Имеет два стабильных 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.
Плотность — 8,94*10³ кг/м³
Удельная теплоёмкость при 20 °С — 390 Дж/кг*К
Удельное электрическое сопротивление при 20-100 °С — 1,78·10-8 Ом·м
Существует ряд сплавов меди: латунь — сплав меди с цинком, бронза — сплав меди с оловом, мельхиор — сплав меди и никеля, и некоторые другие.
Химические свойства
Хорошо проводит тепло. На воздухе покрывается оксидной плёнкой.
Соединения
Медный купорос
В соединениях медь бывает двух степеней окисления: менее стабильную степень Cu+ и намного более стабильную Cu2+, которая даёт соли синего и сине-зелёного цвета. В необычных условиях можно получить соединения со степенью окисления +3 и даже +5. Последняя встречается в солях купраборанового аниона Cu(B11H11)23-, полученных в 1994 году.
Карбонат меди(II) имеет зелёную окраску, что является причиной позеленения элементов зданий, памятников и изделий из меди. Сульфат меди(II) при гидратации даёт синие кристаллы медного купороса CuSO4∙5H2O, используется как фунгицид. Также существует нестабильный сульфат меди(I) Существует два стабильных оксида меди — оксид меди(I) Cu2O и оксид меди(II) CuO. Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди (YBa2Cu3O7-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-зелёную окраску. Может быть синтезирован восстановлением хлорида меди(II) сульфитом натрия в водном растворе.
Соединения меди(I)
Многие соединения меди(I) имеют белую окраску либо бесцветны. Это объясняется тем, что в ионе меди(I) все пять Зd-орбиталей заполнены парами электронов. Однако оксид Cu20 имеет красновато-коричневую окраску. Ионы меди(I) в водном растворе неустойчивы и легко подвергаются диспропорционированию:
2Cu+(водн.) → Cu2+(водн.) + Cu(тв.)
В то же время медь(I) встречается в форме соединений, которые не растворяются в воде, либо в составе комплексов. Например, дихлорокупрат(I)-ион [CuCl2]— устойчив. Его можно получить, добавляя концентрированную соляную кислоту к хлориду меди(I):
CuCl(тв.) + Cl—(водн. ) → [CuCl]— (водн.)
Хлорид меди(I) — белое нерастворимое твердое вещество. Как и другие галогениды меди(I), он имеет ковалентный характер и более устойчив, чем галогенид меди (II). Хлорид меди(I) можно получить при сильном нагревании хлорида меди(II):
CuCl2(тв.) → 2CuCl(тв.) + Cl2(г.)
Другой способ его получения заключается в кипячении смеси хлорида меди(II) с медью в концентрированной соляной кислоте. В этом случае сначала образуется промежуточное соединение — комплексный дихлорокупрат(I)-ион [CuCl2]—. При выливании раствора, содержащего этот ион, в воду происходит осаждение хлорида меди(I). Хлорид меди(I) реагирует с концентрированным раствором аммиака, образуя комплекс диамминмеди(I) [Cu(NH3)2]+. Этот комплекс не имеет окраски в отсутствие кислорода, но в результате реакции с кислородом превращается в синее соединение.
Аналитическая химия меди
- Традиционно количественное выделение меди из слабокислых растворов проводилось с помощью сероводорода.
- В растворах, при отсутствии мешающих ионов медь может быть определена комплексонометрически или потенциометрически, ионометрически.
- Микроколичества меди в растворах определяют кинетическими методами.
Применение
В электротехнике
Из-за низкого удельного сопротивления (уступает лишь серебру), медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже. Медные провода, в свою очередь, также используются в обмотках энергосберегающих электроприводов (быт: электродвигателях) и силовых трансформаторов.
Теплообмен
Другое полезное качество меди — высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления.
Для производства труб
В связи с высокой механической прочностью, но одновременно пригодностью для механической обработки, медные бесшовные трубы круглого сечения получили широкое применение для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах. В ряде стран трубы из меди являются основным материалом, применяемым для этих целей: во Франции, Великобритании и Австралии для газоснабжения зданий, в Великобритании, США, Швеции и Гонконге для водоснабжения, в Великобритании и Швеции для отопления. В России производство водопроводных труб из меди нормируется национальным стандартом ГОСТ Р 52318-2005 [3], а применение в этом качестве федеральным Сводом Правил СП 40-108-2004. Кроме того, трубопроводы из меди и сплавов меди широко используются в судостроении и энергетике для транспортировки жидкостей и пара.
Наиболее распространённые сплавы — бронза и латунь
В разнообразных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми широкораспространёнными из которых являются упоминавшиеся выше бронза и латунь. Оба сплава являются общими названиями для целого семейства материалов, куда помимо олова и цинка могут входить никель, висмут и другие металлы. Например, в состав так называемого пушечного металла, который в XVI—XVIII вв. действительно использовался для изготовления артиллерийских орудий, входят все три основных металла — медь, олово, цинк; рецептура менялась от времени и места изготовления орудия. В наше время находит применение в военном деле в кумулятивных боеприпасах благодаря высокой пластичности, большое количество латуни идёт на изготовление оружейных гильз. Медноникелевые сплавы используются для чеканки разменной монеты. Медноникелиевые сплавы, в том числе т. н. «адмиралтейский» сплав широко используются в судостроении и областях применения, связанных с возможностью агрессивного воздействия морской воды из-за образцовой коррозионной устойчивости.
Ювелирные сплавы
В ювелирном деле часто используются сплавы меди с золотом для увеличения прочности изделий к деформациям и истиранию, так как чистое золото очень мягкий металл и нестойко к этим механическим воздействиям.
Соединения меди
Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди YBa2Cu3O7-δ, который является основой для получения высокотемпературных сверхпроводников. Медь применяется для производства медно-окисных гальванических элементов, и батарей.
Другие сферы применения
Медь самый широкоупотребляемый катализатор полимеризации ацетилена. Из-за этого трубопроводы из меди применять для транспортировки ацетилена можно только при содержании меди в сплаве материала труб не более 64 %.
Широко применяется медь в кровельном деле. Кровли из тонкой листовой меди из-за автозатухания процесса коррозии медного листа служат безаварийно по 100—150 лет. В России использование медного листа для кровель и фасадов нормируется федеральным Сводом Правил СП 31-116-2006 [4]
Прогнозируемым новым массовым применением меди обещает стать ее применение в качестве бактерицидных поверхностей в лечебных учереждениях для снижения внутрибольничного бактериопереноса: дверей, ручек, водозапорной арматуры, перил, поручней кроватей, столешниц — всех поверхностей, к которым прикасается рука человека.
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 большинства моллюсков и членистоногих 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 недостаток другого элемента. Здоровому взрослому человеку необходимо поступление меди в количестве 0,9 мг в день.
Токсичность
Некоторые соединения меди могут быть токсичны при превышении ПДК в пище и воде. Содержание меди в питьевой воде не должно превышать 2 мг/л (средняя величина за период из 14 суток), однако недостаток меди в питьевой воде также нежелателен. Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) сформулировала в 1998 году это правило так: «Риски для здоровья человека от недостатка меди в организме многократно выше, чем риски от ее избытка».
В 2003 году в результате интенсивных исследований ВОЗ пересмотрела прежние оценки токсичности меди. Было признано, что медь не является причиной расстройств пищеварительного тракта [5].
Существовали опасения, что Гепатоцеребральная дистрофия (болезнь Вильсона — Коновалова) сопровождается накоплением меди в организме, так как она не выделяется печенью в желчь. Эта болезнь вызывает повреждение мозга и печени. Однако причинно-следственная связь между возникновением заболевания и приёмом меди внутрь подтверждения не нашла[1]. Установлена лишь повышенная чувствительность лиц, в отношении которых диагностировано это заболевание к повышенному содержанию меди в пище и воде. Общее число лиц, поражённых заболеванием, например, в США, составляет ок. 35 000 человек, то есть 0,01 % от общего числа водопользователей.
Бактерицидность
Бактерицидные свойства меди и ее сплавов были известны человеку давно. В 2008 году после длительных исследований Федеральное Агентство по Охране Окружающей Среды США (US EPA) [6] официально присвоило меди и нескольким сплавам меди статус веществ с бактерицидной поверхностью [7]. Особено выраженно бактерицидное действие поверхностей медных (и сплавов меди) проявляется в отношении метициллин-устойчивого штамма стафилококка золотистого, извесного как «супермикроб» MRSA [8]:
Органолептические свойства
Ионы меди придают излишку меди в воде отчётливый «металлический вкус». У разных людей порог органолептического определения меди в воде составляет приблизительно 2-10 мг/л. Естественная способность к такому определению повышенного содержания меди в воде является природным механизмом защиты от приема внутрь воды с излишним содержанием меди.
Производство, добыча и запасы меди
Мировая добыча меди в 2000 году составляла около 15 млн т., a в 2004 году — около 14 млн т. [2][3]. Мировые запасы в 2000 году составляли, по оценке экспертов, 954 млн т., из них 687 млн т. подтверждённые запасы [2], на долю России приходилось 3.2 % общих и 3.1 % подтверждённых мировых запасов [2]. Таким образом, при нынешних темпах потребления запасов меди хватит примерно на 60 лет.
Производство рафинированной меди в России в 2006 году составило 1,009 тыс. тонн, потребление — 714 тыс. тонн[4]. Основными производителями меди в России являются:
Компания | тыс. тонн | % |
---|---|---|
Норильский никель | 425 | 45 % |
Уралэлектромедь | 351 | 37 % |
Русская медная компания | 166 | 18 % |
Как добывают медь Этот металл встречается в природе в самородном виде чаще, чем золото, серебро и железо. Нашли однажды самородок, который весил 420 т. Наверняка медь была первым металлом, с которым познакомились древние люди. Первые свои орудия делали они из кремниевой и железной руды, из меди, и уже потом научились изготовлять их из бронзы и железа. Сплав меди с оловом (бронзу) получили впервые за 3000 лет до н.э. на Ближнем Востоке. Бронза привлекала людей прочностью и хорошей ковкостью, что делало ее пригодной для изготовления орудий труда и охоты, посуды, украшений. Все эти предметы находят в археологических раскопах. Добычу меди называют прабабушкой металлургии. Ее добыча и выплавка были налажены еще в Древнем Египте, во времена фараона Рамзеса II (1300—1200 гг. до н.э.). Древние египтяне нагнетали воздух в плавильные печи с помощью мехов, а древесный уголь получали из акации и финиковой пальмы. Они выплавили около 100 т чистой меди. На территории России и сопредельных стран медные рудники появились за два тысячелетия до н.э. Остатки их находят на Урале, в Закавказье, на Украине, в Сибири, на Алтае. В XIII—XIV вв. освоили промышленную выплавку меди. В Москве в XV в. был основан Пушечный двор, где отливали из бронзы орудия разных калибров. О нем напоминает теперешняя Пушечная улица в Москве. Сейчас известно более 170 минералов, содержащих медь, но из них только 14—15 имеют промышленное значение. Это — халькопирит (он же медный колчедан), малахит, встречается и самородная медь. В медных рудах часто в качестве примесей встречаются молибден, никель, свинец, кобальт, реже — золото, серебро. Обычно мед-ные руды обогащаются на фабриках, прежде чем поступают на медеплавильные комбинаты. Богаты медью Казахстан, США, Чили, Канада, африканские страны — Заир, Замбия, Южно-Африканская республика. Очень крупное Удоканское месторождение медной руды сравнительно недавно обнаружено на севере Читинской области.
Большая часть добываемой меди используется в электротехнике, потому что медь обладает высокой электропроводностью, уступая в этом только серебру, которое, конечно, намного дороже. Миллионы километров проводов опутали земной шар, и большинство из них медные. Медь нужна для производства двигателей, телевизоров, телефонных аппаратов, различных электроприборов, автомобилей, электровозов, холодильников и даже музыкальных инструментов. Ее используют в химической промышленности для борьбы с вредителями садов и огородов, для подкормки растений и животных. Всюду нужна медь. По объему мирового производства и потребления медь занимает третье место после железа и алюминия.
Ссылки
- Медь на Webelements
- Медь в Популярной библиотеке химических элементов
- Медь в месторождениях
- Российский Центр Меди
- Некоммерческий ресурс о меди (eng)
- Химия в действии, М. Фримантл, том 2, изд. «Мир», М. 1991
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
H | He | ||||||||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||
Cs | Ba | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||
Fr | Ra | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo | ||||||
Uue | Ubn | ||||||||||||||||||||||
* | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||||||||
** | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |
Примечания
- ↑ [1]
- ↑ 1 2 3 http://www. ecsocman.edu.ru/db/msg/142462.html
- ↑ http://www.metalinfo.ru/ru/news/12150
- ↑ Минпромэнерго РФ, «Стратегия развития металлургической промышленности Российской Федерации на период до 2015 года» [2]
Купрум | это… Что такое Купрум?
Медь / Cuprum (Cu) | |
---|---|
Атомный номер | 29 |
Внешний вид простого вещества | пластичный металл золотисто-розового цвета |
Свойства атома | |
Атомная масса (молярная масса) | 63,546 а. е. м. (г/моль) |
Радиус атома | 128 пм |
Энергия ионизации (первый электрон) | 745,0 (7,72) кДж/моль (эВ) |
Электронная конфигурация | [Ar] 3d10 4s1 |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус | 117 пм |
Радиус иона | (+2e) 72 (+1e) 96 пм |
Электроотрицательность (по Полингу) | 1,90 |
Электродный потенциал | +0,337 В/ +0,521 В |
Степени окисления | 2, 1 |
Термодинамические свойства простого вещества | |
Плотность | 8,96 г/см³ |
Удельная теплоёмкость | 24,465 Дж/(K·моль) |
Теплопроводность | 401 Вт/(м·K) |
Температура плавления | 1356,6 K |
Теплота плавления | 13,01 кДж/моль |
Температура кипения | 2840 K |
Теплота испарения | 304,6 кДж/моль |
Молярный объём | 7,1 см³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества | |
Структура решётки | кубическая гранецентрированая |
Период решётки | 3,615 Å |
Отношение c/a | n/a |
Температура Дебая | 315,00 K |
Медь — химический элемент с атомным номером 29 в периодической системе, обозначается символом Cu (лат. Cuprum от названия острова Кипр где добывали медь), красновато-золотистого цвета (розовый при отсутствии оксидной пленки). Простое вещество медь — это пластичный переходный металл, с давних пор широко применяемый человеком.
Содержание
|
История и происхождение названия
Схема атома меди
Из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления медь — один из первых металлов, широко освоенных человеком. В древности применялась в основном в виде сплава с оловом — бронзы для изготовления оружия и т. п. (см бронзовый век).
Нахождение в природе
Самородная медь
Медь встречается в природе как в соединениях, так и в самородном виде. Промышленное значение имеют халькопирит CuFeS2, также известный как медный колчедан, халькозин Cu2S и борнит Cu5FeS4. Вместе с ними встречаются и другие минералы меди: ковеллин CuS, куприт Cu2O, азурит Cu3(CO3)2(OH)2, малахит Cu2CO3(OH)2. Сульфиды меди образуются в основном в среднетемпературных гидротермальных жилах. Также нередко встречаются месторождения меди в осадочных породах — медистые песчаники и сланцы. Наиболее известные из месторождений такого типа — Удокан в Читинской области, Джезказган в Казахстане, Меденосный пояс Центральной Африки и Мансфельд в Германии.
Большая часть медной руды добывается открытым способом. Содержание меди в руде составляет от 0,4 до 1,0 %.
Физические свойства
Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности после серебра). Имеет два стабильных 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.
Плотность — 8,94*10³ кг/м³
Удельная теплоёмкость при 20 °С — 390 Дж/кг*К
Удельное электрическое сопротивление при 20-100 °С — 1,78·10-8 Ом·м
Существует ряд сплавов меди: латунь — сплав меди с цинком, бронза — сплав меди с оловом, мельхиор — сплав меди и никеля, и некоторые другие.
Химические свойства
Хорошо проводит тепло. На воздухе покрывается оксидной плёнкой.
Соединения
Медный купорос
В соединениях медь бывает двух степеней окисления: менее стабильную степень Cu+ и намного более стабильную Cu2+, которая даёт соли синего и сине-зелёного цвета. В необычных условиях можно получить соединения со степенью окисления +3 и даже +5. Последняя встречается в солях купраборанового аниона Cu(B11H11)23-, полученных в 1994 году.
Карбонат меди(II) имеет зелёную окраску, что является причиной позеленения элементов зданий, памятников и изделий из меди. Сульфат меди(II) при гидратации даёт синие кристаллы медного купороса CuSO4∙5H2O, используется как фунгицид. Также существует нестабильный сульфат меди(I) Существует два стабильных оксида меди — оксид меди(I) Cu2O и оксид меди(II) CuO. Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди (YBa2Cu3O7-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-зелёную окраску. Может быть синтезирован восстановлением хлорида меди(II) сульфитом натрия в водном растворе.
Соединения меди(I)
Многие соединения меди(I) имеют белую окраску либо бесцветны. Это объясняется тем, что в ионе меди(I) все пять Зd-орбиталей заполнены парами электронов. Однако оксид Cu20 имеет красновато-коричневую окраску. Ионы меди(I) в водном растворе неустойчивы и легко подвергаются диспропорционированию:
2Cu+(водн.) → Cu2+(водн.) + Cu(тв.)
В то же время медь(I) встречается в форме соединений, которые не растворяются в воде, либо в составе комплексов. Например, дихлорокупрат(I)-ион [CuCl2]— устойчив. Его можно получить, добавляя концентрированную соляную кислоту к хлориду меди(I):
CuCl(тв.) + Cl—(водн. ) → [CuCl]— (водн.)
Хлорид меди(I) — белое нерастворимое твердое вещество. Как и другие галогениды меди(I), он имеет ковалентный характер и более устойчив, чем галогенид меди (II). Хлорид меди(I) можно получить при сильном нагревании хлорида меди(II):
CuCl2(тв.) → 2CuCl(тв.) + Cl2(г.)
Другой способ его получения заключается в кипячении смеси хлорида меди(II) с медью в концентрированной соляной кислоте. В этом случае сначала образуется промежуточное соединение — комплексный дихлорокупрат(I)-ион [CuCl2]—. При выливании раствора, содержащего этот ион, в воду происходит осаждение хлорида меди(I). Хлорид меди(I) реагирует с концентрированным раствором аммиака, образуя комплекс диамминмеди(I) [Cu(NH3)2]+. Этот комплекс не имеет окраски в отсутствие кислорода, но в результате реакции с кислородом превращается в синее соединение.
Аналитическая химия меди
- Традиционно количественное выделение меди из слабокислых растворов проводилось с помощью сероводорода.
- В растворах, при отсутствии мешающих ионов медь может быть определена комплексонометрически или потенциометрически, ионометрически.
- Микроколичества меди в растворах определяют кинетическими методами.
Применение
В электротехнике
Из-за низкого удельного сопротивления (уступает лишь серебру), медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже. Медные провода, в свою очередь, также используются в обмотках энергосберегающих электроприводов (быт: электродвигателях) и силовых трансформаторов.
Теплообмен
Другое полезное качество меди — высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления.
Для производства труб
В связи с высокой механической прочностью, но одновременно пригодностью для механической обработки, медные бесшовные трубы круглого сечения получили широкое применение для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах. В ряде стран трубы из меди являются основным материалом, применяемым для этих целей: во Франции, Великобритании и Австралии для газоснабжения зданий, в Великобритании, США, Швеции и Гонконге для водоснабжения, в Великобритании и Швеции для отопления. В России производство водопроводных труб из меди нормируется национальным стандартом ГОСТ Р 52318-2005 [3], а применение в этом качестве федеральным Сводом Правил СП 40-108-2004. Кроме того, трубопроводы из меди и сплавов меди широко используются в судостроении и энергетике для транспортировки жидкостей и пара.
Наиболее распространённые сплавы — бронза и латунь
В разнообразных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми широкораспространёнными из которых являются упоминавшиеся выше бронза и латунь. Оба сплава являются общими названиями для целого семейства материалов, куда помимо олова и цинка могут входить никель, висмут и другие металлы. Например, в состав так называемого пушечного металла, который в XVI—XVIII вв. действительно использовался для изготовления артиллерийских орудий, входят все три основных металла — медь, олово, цинк; рецептура менялась от времени и места изготовления орудия. В наше время находит применение в военном деле в кумулятивных боеприпасах благодаря высокой пластичности, большое количество латуни идёт на изготовление оружейных гильз. Медноникелевые сплавы используются для чеканки разменной монеты. Медноникелиевые сплавы, в том числе т. н. «адмиралтейский» сплав широко используются в судостроении и областях применения, связанных с возможностью агрессивного воздействия морской воды из-за образцовой коррозионной устойчивости.
Ювелирные сплавы
В ювелирном деле часто используются сплавы меди с золотом для увеличения прочности изделий к деформациям и истиранию, так как чистое золото очень мягкий металл и нестойко к этим механическим воздействиям.
Соединения меди
Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди YBa2Cu3O7-δ, который является основой для получения высокотемпературных сверхпроводников. Медь применяется для производства медно-окисных гальванических элементов, и батарей.
Другие сферы применения
Медь самый широкоупотребляемый катализатор полимеризации ацетилена. Из-за этого трубопроводы из меди применять для транспортировки ацетилена можно только при содержании меди в сплаве материала труб не более 64 %.
Широко применяется медь в кровельном деле. Кровли из тонкой листовой меди из-за автозатухания процесса коррозии медного листа служат безаварийно по 100—150 лет. В России использование медного листа для кровель и фасадов нормируется федеральным Сводом Правил СП 31-116-2006 [4]
Прогнозируемым новым массовым применением меди обещает стать ее применение в качестве бактерицидных поверхностей в лечебных учереждениях для снижения внутрибольничного бактериопереноса: дверей, ручек, водозапорной арматуры, перил, поручней кроватей, столешниц — всех поверхностей, к которым прикасается рука человека.
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 большинства моллюсков и членистоногих 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 недостаток другого элемента. Здоровому взрослому человеку необходимо поступление меди в количестве 0,9 мг в день.
Токсичность
Некоторые соединения меди могут быть токсичны при превышении ПДК в пище и воде. Содержание меди в питьевой воде не должно превышать 2 мг/л (средняя величина за период из 14 суток), однако недостаток меди в питьевой воде также нежелателен. Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) сформулировала в 1998 году это правило так: «Риски для здоровья человека от недостатка меди в организме многократно выше, чем риски от ее избытка».
В 2003 году в результате интенсивных исследований ВОЗ пересмотрела прежние оценки токсичности меди. Было признано, что медь не является причиной расстройств пищеварительного тракта [5].
Существовали опасения, что Гепатоцеребральная дистрофия (болезнь Вильсона — Коновалова) сопровождается накоплением меди в организме, так как она не выделяется печенью в желчь. Эта болезнь вызывает повреждение мозга и печени. Однако причинно-следственная связь между возникновением заболевания и приёмом меди внутрь подтверждения не нашла[1]. Установлена лишь повышенная чувствительность лиц, в отношении которых диагностировано это заболевание к повышенному содержанию меди в пище и воде. Общее число лиц, поражённых заболеванием, например, в США, составляет ок. 35 000 человек, то есть 0,01 % от общего числа водопользователей.
Бактерицидность
Бактерицидные свойства меди и ее сплавов были известны человеку давно. В 2008 году после длительных исследований Федеральное Агентство по Охране Окружающей Среды США (US EPA) [6] официально присвоило меди и нескольким сплавам меди статус веществ с бактерицидной поверхностью [7]. Особено выраженно бактерицидное действие поверхностей медных (и сплавов меди) проявляется в отношении метициллин-устойчивого штамма стафилококка золотистого, извесного как «супермикроб» MRSA [8]:
Органолептические свойства
Ионы меди придают излишку меди в воде отчётливый «металлический вкус». У разных людей порог органолептического определения меди в воде составляет приблизительно 2-10 мг/л. Естественная способность к такому определению повышенного содержания меди в воде является природным механизмом защиты от приема внутрь воды с излишним содержанием меди.
Производство, добыча и запасы меди
Мировая добыча меди в 2000 году составляла около 15 млн т., a в 2004 году — около 14 млн т. [2][3]. Мировые запасы в 2000 году составляли, по оценке экспертов, 954 млн т., из них 687 млн т. подтверждённые запасы [2], на долю России приходилось 3.2 % общих и 3.1 % подтверждённых мировых запасов [2]. Таким образом, при нынешних темпах потребления запасов меди хватит примерно на 60 лет.
Производство рафинированной меди в России в 2006 году составило 1,009 тыс. тонн, потребление — 714 тыс. тонн[4]. Основными производителями меди в России являются:
Компания | тыс. тонн | % |
---|---|---|
Норильский никель | 425 | 45 % |
Уралэлектромедь | 351 | 37 % |
Русская медная компания | 166 | 18 % |
Как добывают медь Этот металл встречается в природе в самородном виде чаще, чем золото, серебро и железо. Нашли однажды самородок, который весил 420 т. Наверняка медь была первым металлом, с которым познакомились древние люди. Первые свои орудия делали они из кремниевой и железной руды, из меди, и уже потом научились изготовлять их из бронзы и железа. Сплав меди с оловом (бронзу) получили впервые за 3000 лет до н.э. на Ближнем Востоке. Бронза привлекала людей прочностью и хорошей ковкостью, что делало ее пригодной для изготовления орудий труда и охоты, посуды, украшений. Все эти предметы находят в археологических раскопах. Добычу меди называют прабабушкой металлургии. Ее добыча и выплавка были налажены еще в Древнем Египте, во времена фараона Рамзеса II (1300—1200 гг. до н.э.). Древние египтяне нагнетали воздух в плавильные печи с помощью мехов, а древесный уголь получали из акации и финиковой пальмы. Они выплавили около 100 т чистой меди. На территории России и сопредельных стран медные рудники появились за два тысячелетия до н.э. Остатки их находят на Урале, в Закавказье, на Украине, в Сибири, на Алтае. В XIII—XIV вв. освоили промышленную выплавку меди. В Москве в XV в. был основан Пушечный двор, где отливали из бронзы орудия разных калибров. О нем напоминает теперешняя Пушечная улица в Москве. Сейчас известно более 170 минералов, содержащих медь, но из них только 14—15 имеют промышленное значение. Это — халькопирит (он же медный колчедан), малахит, встречается и самородная медь. В медных рудах часто в качестве примесей встречаются молибден, никель, свинец, кобальт, реже — золото, серебро. Обычно мед-ные руды обогащаются на фабриках, прежде чем поступают на медеплавильные комбинаты. Богаты медью Казахстан, США, Чили, Канада, африканские страны — Заир, Замбия, Южно-Африканская республика. Очень крупное Удоканское месторождение медной руды сравнительно недавно обнаружено на севере Читинской области.
Большая часть добываемой меди используется в электротехнике, потому что медь обладает высокой электропроводностью, уступая в этом только серебру, которое, конечно, намного дороже. Миллионы километров проводов опутали земной шар, и большинство из них медные. Медь нужна для производства двигателей, телевизоров, телефонных аппаратов, различных электроприборов, автомобилей, электровозов, холодильников и даже музыкальных инструментов. Ее используют в химической промышленности для борьбы с вредителями садов и огородов, для подкормки растений и животных. Всюду нужна медь. По объему мирового производства и потребления медь занимает третье место после железа и алюминия.
Ссылки
- Медь на Webelements
- Медь в Популярной библиотеке химических элементов
- Медь в месторождениях
- Российский Центр Меди
- Некоммерческий ресурс о меди (eng)
- Химия в действии, М. Фримантл, том 2, изд. «Мир», М. 1991
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
H | He | ||||||||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||
Cs | Ba | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||
Fr | Ra | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo | ||||||
Uue | Ubn | ||||||||||||||||||||||
* | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||||||||
** | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |
Примечания
- ↑ [1]
- ↑ 1 2 3 http://www. ecsocman.edu.ru/db/msg/142462.html
- ↑ http://www.metalinfo.ru/ru/news/12150
- ↑ Минпромэнерго РФ, «Стратегия развития металлургической промышленности Российской Федерации на период до 2015 года» [2]
Купрум | это… Что такое Купрум?
Медь / Cuprum (Cu) | |
---|---|
Атомный номер | 29 |
Внешний вид простого вещества | пластичный металл золотисто-розового цвета |
Свойства атома | |
Атомная масса (молярная масса) | 63,546 а. е. м. (г/моль) |
Радиус атома | 128 пм |
Энергия ионизации (первый электрон) | 745,0 (7,72) кДж/моль (эВ) |
Электронная конфигурация | [Ar] 3d10 4s1 |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус | 117 пм |
Радиус иона | (+2e) 72 (+1e) 96 пм |
Электроотрицательность (по Полингу) | 1,90 |
Электродный потенциал | +0,337 В/ +0,521 В |
Степени окисления | 2, 1 |
Термодинамические свойства простого вещества | |
Плотность | 8,96 г/см³ |
Удельная теплоёмкость | 24,465 Дж/(K·моль) |
Теплопроводность | 401 Вт/(м·K) |
Температура плавления | 1356,6 K |
Теплота плавления | 13,01 кДж/моль |
Температура кипения | 2840 K |
Теплота испарения | 304,6 кДж/моль |
Молярный объём | 7,1 см³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества | |
Структура решётки | кубическая гранецентрированая |
Период решётки | 3,615 Å |
Отношение c/a | n/a |
Температура Дебая | 315,00 K |
Медь — химический элемент с атомным номером 29 в периодической системе, обозначается символом Cu (лат. Cuprum от названия острова Кипр где добывали медь), красновато-золотистого цвета (розовый при отсутствии оксидной пленки). Простое вещество медь — это пластичный переходный металл, с давних пор широко применяемый человеком.
Содержание
|
История и происхождение названия
Схема атома меди
Из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления медь — один из первых металлов, широко освоенных человеком. В древности применялась в основном в виде сплава с оловом — бронзы для изготовления оружия и т. п. (см бронзовый век).
Нахождение в природе
Самородная медь
Медь встречается в природе как в соединениях, так и в самородном виде. Промышленное значение имеют халькопирит CuFeS2, также известный как медный колчедан, халькозин Cu2S и борнит Cu5FeS4. Вместе с ними встречаются и другие минералы меди: ковеллин CuS, куприт Cu2O, азурит Cu3(CO3)2(OH)2, малахит Cu2CO3(OH)2. Сульфиды меди образуются в основном в среднетемпературных гидротермальных жилах. Также нередко встречаются месторождения меди в осадочных породах — медистые песчаники и сланцы. Наиболее известные из месторождений такого типа — Удокан в Читинской области, Джезказган в Казахстане, Меденосный пояс Центральной Африки и Мансфельд в Германии.
Большая часть медной руды добывается открытым способом. Содержание меди в руде составляет от 0,4 до 1,0 %.
Физические свойства
Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности после серебра). Имеет два стабильных 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.
Плотность — 8,94*10³ кг/м³
Удельная теплоёмкость при 20 °С — 390 Дж/кг*К
Удельное электрическое сопротивление при 20-100 °С — 1,78·10-8 Ом·м
Существует ряд сплавов меди: латунь — сплав меди с цинком, бронза — сплав меди с оловом, мельхиор — сплав меди и никеля, и некоторые другие.
Химические свойства
Хорошо проводит тепло. На воздухе покрывается оксидной плёнкой.
Соединения
Медный купорос
В соединениях медь бывает двух степеней окисления: менее стабильную степень Cu+ и намного более стабильную Cu2+, которая даёт соли синего и сине-зелёного цвета. В необычных условиях можно получить соединения со степенью окисления +3 и даже +5. Последняя встречается в солях купраборанового аниона Cu(B11H11)23-, полученных в 1994 году.
Карбонат меди(II) имеет зелёную окраску, что является причиной позеленения элементов зданий, памятников и изделий из меди. Сульфат меди(II) при гидратации даёт синие кристаллы медного купороса CuSO4∙5H2O, используется как фунгицид. Также существует нестабильный сульфат меди(I) Существует два стабильных оксида меди — оксид меди(I) Cu2O и оксид меди(II) CuO. Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди (YBa2Cu3O7-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-зелёную окраску. Может быть синтезирован восстановлением хлорида меди(II) сульфитом натрия в водном растворе.
Соединения меди(I)
Многие соединения меди(I) имеют белую окраску либо бесцветны. Это объясняется тем, что в ионе меди(I) все пять Зd-орбиталей заполнены парами электронов. Однако оксид Cu20 имеет красновато-коричневую окраску. Ионы меди(I) в водном растворе неустойчивы и легко подвергаются диспропорционированию:
2Cu+(водн.) → Cu2+(водн.) + Cu(тв.)
В то же время медь(I) встречается в форме соединений, которые не растворяются в воде, либо в составе комплексов. Например, дихлорокупрат(I)-ион [CuCl2]— устойчив. Его можно получить, добавляя концентрированную соляную кислоту к хлориду меди(I):
CuCl(тв.) + Cl—(водн. ) → [CuCl]— (водн.)
Хлорид меди(I) — белое нерастворимое твердое вещество. Как и другие галогениды меди(I), он имеет ковалентный характер и более устойчив, чем галогенид меди (II). Хлорид меди(I) можно получить при сильном нагревании хлорида меди(II):
CuCl2(тв.) → 2CuCl(тв.) + Cl2(г.)
Другой способ его получения заключается в кипячении смеси хлорида меди(II) с медью в концентрированной соляной кислоте. В этом случае сначала образуется промежуточное соединение — комплексный дихлорокупрат(I)-ион [CuCl2]—. При выливании раствора, содержащего этот ион, в воду происходит осаждение хлорида меди(I). Хлорид меди(I) реагирует с концентрированным раствором аммиака, образуя комплекс диамминмеди(I) [Cu(NH3)2]+. Этот комплекс не имеет окраски в отсутствие кислорода, но в результате реакции с кислородом превращается в синее соединение.
Аналитическая химия меди
- Традиционно количественное выделение меди из слабокислых растворов проводилось с помощью сероводорода.
- В растворах, при отсутствии мешающих ионов медь может быть определена комплексонометрически или потенциометрически, ионометрически.
- Микроколичества меди в растворах определяют кинетическими методами.
Применение
В электротехнике
Из-за низкого удельного сопротивления (уступает лишь серебру), медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже. Медные провода, в свою очередь, также используются в обмотках энергосберегающих электроприводов (быт: электродвигателях) и силовых трансформаторов.
Теплообмен
Другое полезное качество меди — высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления.
Для производства труб
В связи с высокой механической прочностью, но одновременно пригодностью для механической обработки, медные бесшовные трубы круглого сечения получили широкое применение для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах. В ряде стран трубы из меди являются основным материалом, применяемым для этих целей: во Франции, Великобритании и Австралии для газоснабжения зданий, в Великобритании, США, Швеции и Гонконге для водоснабжения, в Великобритании и Швеции для отопления. В России производство водопроводных труб из меди нормируется национальным стандартом ГОСТ Р 52318-2005 [3], а применение в этом качестве федеральным Сводом Правил СП 40-108-2004. Кроме того, трубопроводы из меди и сплавов меди широко используются в судостроении и энергетике для транспортировки жидкостей и пара.
Наиболее распространённые сплавы — бронза и латунь
В разнообразных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми широкораспространёнными из которых являются упоминавшиеся выше бронза и латунь. Оба сплава являются общими названиями для целого семейства материалов, куда помимо олова и цинка могут входить никель, висмут и другие металлы. Например, в состав так называемого пушечного металла, который в XVI—XVIII вв. действительно использовался для изготовления артиллерийских орудий, входят все три основных металла — медь, олово, цинк; рецептура менялась от времени и места изготовления орудия. В наше время находит применение в военном деле в кумулятивных боеприпасах благодаря высокой пластичности, большое количество латуни идёт на изготовление оружейных гильз. Медноникелевые сплавы используются для чеканки разменной монеты. Медноникелиевые сплавы, в том числе т. н. «адмиралтейский» сплав широко используются в судостроении и областях применения, связанных с возможностью агрессивного воздействия морской воды из-за образцовой коррозионной устойчивости.
Ювелирные сплавы
В ювелирном деле часто используются сплавы меди с золотом для увеличения прочности изделий к деформациям и истиранию, так как чистое золото очень мягкий металл и нестойко к этим механическим воздействиям.
Соединения меди
Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди YBa2Cu3O7-δ, который является основой для получения высокотемпературных сверхпроводников. Медь применяется для производства медно-окисных гальванических элементов, и батарей.
Другие сферы применения
Медь самый широкоупотребляемый катализатор полимеризации ацетилена. Из-за этого трубопроводы из меди применять для транспортировки ацетилена можно только при содержании меди в сплаве материала труб не более 64 %.
Широко применяется медь в кровельном деле. Кровли из тонкой листовой меди из-за автозатухания процесса коррозии медного листа служат безаварийно по 100—150 лет. В России использование медного листа для кровель и фасадов нормируется федеральным Сводом Правил СП 31-116-2006 [4]
Прогнозируемым новым массовым применением меди обещает стать ее применение в качестве бактерицидных поверхностей в лечебных учереждениях для снижения внутрибольничного бактериопереноса: дверей, ручек, водозапорной арматуры, перил, поручней кроватей, столешниц — всех поверхностей, к которым прикасается рука человека.
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 большинства моллюсков и членистоногих 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 недостаток другого элемента. Здоровому взрослому человеку необходимо поступление меди в количестве 0,9 мг в день.
Токсичность
Некоторые соединения меди могут быть токсичны при превышении ПДК в пище и воде. Содержание меди в питьевой воде не должно превышать 2 мг/л (средняя величина за период из 14 суток), однако недостаток меди в питьевой воде также нежелателен. Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) сформулировала в 1998 году это правило так: «Риски для здоровья человека от недостатка меди в организме многократно выше, чем риски от ее избытка».
В 2003 году в результате интенсивных исследований ВОЗ пересмотрела прежние оценки токсичности меди. Было признано, что медь не является причиной расстройств пищеварительного тракта [5].
Существовали опасения, что Гепатоцеребральная дистрофия (болезнь Вильсона — Коновалова) сопровождается накоплением меди в организме, так как она не выделяется печенью в желчь. Эта болезнь вызывает повреждение мозга и печени. Однако причинно-следственная связь между возникновением заболевания и приёмом меди внутрь подтверждения не нашла[1]. Установлена лишь повышенная чувствительность лиц, в отношении которых диагностировано это заболевание к повышенному содержанию меди в пище и воде. Общее число лиц, поражённых заболеванием, например, в США, составляет ок. 35 000 человек, то есть 0,01 % от общего числа водопользователей.
Бактерицидность
Бактерицидные свойства меди и ее сплавов были известны человеку давно. В 2008 году после длительных исследований Федеральное Агентство по Охране Окружающей Среды США (US EPA) [6] официально присвоило меди и нескольким сплавам меди статус веществ с бактерицидной поверхностью [7]. Особено выраженно бактерицидное действие поверхностей медных (и сплавов меди) проявляется в отношении метициллин-устойчивого штамма стафилококка золотистого, извесного как «супермикроб» MRSA [8]:
Органолептические свойства
Ионы меди придают излишку меди в воде отчётливый «металлический вкус». У разных людей порог органолептического определения меди в воде составляет приблизительно 2-10 мг/л. Естественная способность к такому определению повышенного содержания меди в воде является природным механизмом защиты от приема внутрь воды с излишним содержанием меди.
Производство, добыча и запасы меди
Мировая добыча меди в 2000 году составляла около 15 млн т., a в 2004 году — около 14 млн т. [2][3]. Мировые запасы в 2000 году составляли, по оценке экспертов, 954 млн т., из них 687 млн т. подтверждённые запасы [2], на долю России приходилось 3.2 % общих и 3.1 % подтверждённых мировых запасов [2]. Таким образом, при нынешних темпах потребления запасов меди хватит примерно на 60 лет.
Производство рафинированной меди в России в 2006 году составило 1,009 тыс. тонн, потребление — 714 тыс. тонн[4]. Основными производителями меди в России являются:
Компания | тыс. тонн | % |
---|---|---|
Норильский никель | 425 | 45 % |
Уралэлектромедь | 351 | 37 % |
Русская медная компания | 166 | 18 % |
Как добывают медь Этот металл встречается в природе в самородном виде чаще, чем золото, серебро и железо. Нашли однажды самородок, который весил 420 т. Наверняка медь была первым металлом, с которым познакомились древние люди. Первые свои орудия делали они из кремниевой и железной руды, из меди, и уже потом научились изготовлять их из бронзы и железа. Сплав меди с оловом (бронзу) получили впервые за 3000 лет до н.э. на Ближнем Востоке. Бронза привлекала людей прочностью и хорошей ковкостью, что делало ее пригодной для изготовления орудий труда и охоты, посуды, украшений. Все эти предметы находят в археологических раскопах. Добычу меди называют прабабушкой металлургии. Ее добыча и выплавка были налажены еще в Древнем Египте, во времена фараона Рамзеса II (1300—1200 гг. до н.э.). Древние египтяне нагнетали воздух в плавильные печи с помощью мехов, а древесный уголь получали из акации и финиковой пальмы. Они выплавили около 100 т чистой меди. На территории России и сопредельных стран медные рудники появились за два тысячелетия до н.э. Остатки их находят на Урале, в Закавказье, на Украине, в Сибири, на Алтае. В XIII—XIV вв. освоили промышленную выплавку меди. В Москве в XV в. был основан Пушечный двор, где отливали из бронзы орудия разных калибров. О нем напоминает теперешняя Пушечная улица в Москве. Сейчас известно более 170 минералов, содержащих медь, но из них только 14—15 имеют промышленное значение. Это — халькопирит (он же медный колчедан), малахит, встречается и самородная медь. В медных рудах часто в качестве примесей встречаются молибден, никель, свинец, кобальт, реже — золото, серебро. Обычно мед-ные руды обогащаются на фабриках, прежде чем поступают на медеплавильные комбинаты. Богаты медью Казахстан, США, Чили, Канада, африканские страны — Заир, Замбия, Южно-Африканская республика. Очень крупное Удоканское месторождение медной руды сравнительно недавно обнаружено на севере Читинской области.
Большая часть добываемой меди используется в электротехнике, потому что медь обладает высокой электропроводностью, уступая в этом только серебру, которое, конечно, намного дороже. Миллионы километров проводов опутали земной шар, и большинство из них медные. Медь нужна для производства двигателей, телевизоров, телефонных аппаратов, различных электроприборов, автомобилей, электровозов, холодильников и даже музыкальных инструментов. Ее используют в химической промышленности для борьбы с вредителями садов и огородов, для подкормки растений и животных. Всюду нужна медь. По объему мирового производства и потребления медь занимает третье место после железа и алюминия.
Ссылки
- Медь на Webelements
- Медь в Популярной библиотеке химических элементов
- Медь в месторождениях
- Российский Центр Меди
- Некоммерческий ресурс о меди (eng)
- Химия в действии, М. Фримантл, том 2, изд. «Мир», М. 1991
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
H | He | ||||||||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||
Cs | Ba | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||
Fr | Ra | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo | ||||||
Uue | Ubn | ||||||||||||||||||||||
* | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||||||||
** | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |
Примечания
- ↑ [1]
- ↑ 1 2 3 http://www. ecsocman.edu.ru/db/msg/142462.html
- ↑ http://www.metalinfo.ru/ru/news/12150
- ↑ Минпромэнерго РФ, «Стратегия развития металлургической промышленности Российской Федерации на период до 2015 года» [2]
11 Объяснение запутанных химических символов – сложные проценты
Нажмите, чтобы увеличить
Большинство химических символов для элементов в периодической таблице имеют смысл; однако есть небольшой выбор, который, похоже, не имеет никакого отношения к названию своего элемента. После публикации периодической таблицы названий отклоненных элементов несколько дней назад возникли вопросы об этих элементах, поэтому давайте взглянем на их сбивающие с толку символы, а также на причины, стоящие за ними.
Натрий – Натрий (Na)
Латинское название натрия, «natrium», происходит от греческого «nítron» (название карбоната натрия). Его первоисточником, вероятно, является арабское произведение «натрун». Ряд современных языков до сих пор называют элемент натрием, а не натрием, и именно от этого имени происходит его химический символ Na.
Калий – калий (K)
«Kalium» – это латинское название калия, происходящее от арабского «al qalīy», что означает «кальцинированная зола» (зола, оставшаяся после сжигания растительного материала). Как и в случае с натрием, в ряде современных языков калий по-прежнему называется калием, и это название дает элементу его химический символ К.
Железо – Феррум (Fe)
Латинское название железа «ferrum» дает ему символ Fe; оно просто означает «железо» или «меч» и, возможно, имеет семитское происхождение. Этот элемент известен под множеством различных названий на разных языках, причем некоторые источники предполагают, что для него существует более 200 различных названий. Вот список из 213 из них.
Медь – купрум (Cu)
Нет недостатка в элементах, названных в честь мест, но название меди более тонкое, чем у большинства. Латинское название меди было «cyprium», что само по себе происходит от «kypros», греческого названия Кипра. Остров Кипр много веков назад славился своими запасами меди. Со временем название было упрощено до «купрум», а затем оно превратилось в английскую версию «медь».
Серебро – Argentum (Ag)
Считается, что латинское название серебра «argentum» происходит от индоевропейского языка, что, вероятно, связано с блеском металла. Страна Аргентина названа в честь серебра (хотя и косвенно как ссылка на Рио-де-ла-Плата) и является единственной страной, названной в честь химического элемента, а не наоборот.
Олово – Stannum (Sn)
Латинское название олова, «stannum», возможно, происходит от индоевропейского слова «stag» (капает), потому что олово плавится при низкой температуре. Есть также предположение, что оно могло быть получено из корнуоллского слова «stean» из-за знаменитых оловянных рудников Корнуолла, хотя другие утверждают, что это слово просто происходит от латыни.
Сурьма – Stibium (Sb)
Латинское слово «stibium» происходит от греческого слова «stíbi», что означает краска для глаз, относящаяся к использованию соединений сурьмы в качестве древнего косметического средства для глаз. Это слово, в свою очередь, вероятно, происходит от арабского или египетского. Сегодня немногие страны называют сурьму сурьмой, несмотря на ее символ.
Вольфрам – Вольфрам (W)
Вольфрам был назван в честь минерала, в котором он был обнаружен, вольфрамита. Это происходит от немецкого «wolf rahm» или «волчья пена», что означает количество олова, «съеденного» металлом во время его добычи. Wolfram до сих пор используется на нескольких языках. Слово «вольфрам» происходит от шведского и означает «тяжелый камень», что несколько уместно, так как это седьмой по плотности элемент в периодической таблице.
Золото – Aurum (Au)
Латинское название золота было «aurum», что означает «желтый», происходящее от слова «aurora» («рассвет»). Название «золото», используемое в германских языках, означает «желтый блестящий металл»; многие другие европейские языки используют производные от aurum.
Меркурий – Hydrargyrum (Hg)
Первоначальное латинское название Меркурия на самом деле было «argentum vivum» (живое серебро), но позднее латинское название было заимствовано из греческого «hydrargyros» (жидкое серебро) для обозначения «Hydrargyrum». Первоначальное английское название элемента было «ртуть». Алхимики считали его близким к золоту, и из-за этого они назвали его Меркурием в честь ближайшей к Солнцу планеты. Некоторым другим металлам, известным с древних времен, тоже были даны имена, соответствующие планетам, но Меркурий — единственный, который застрял.
Свинец — Plumbum
Латинское название свинца, «свинец», вероятно, происходит от языка, предшествующего древнегреческому. Это латинское название также является источником английских слов «сантехника» и «водопроводчик» из-за исторического использования свинца в водопроводных трубах.
Понравился этот пост и картинка? Рассмотрите возможность поддержки Compound Interest на Patreon и получайте превью предстоящих публикаций и многое другое!
Изображение в этой статье находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License. Ознакомьтесь с рекомендациями по использованию контента сайта.
Ссылки и дополнительная литература
- Список этимологий названий элементов – Википедия
- Elementymology & elements multidict – P van der Krogt
Нравится Загрузка…
Медь Цена, происхождение, добыча и использование
Медь (лат. Cuprum) — химический элемент с символом элемента Cu и атомным номером 29. Это переходный металл, в периодической таблице он находится в 4-м периоде и 1-й подгруппе (после новой группы счета 11) или медной группе. Латинское название cuprum происходит от (aes) cyprium «руда с греческого острова Кипр», где в древности добывали медь.
Будучи относительно мягким металлом, медь легко поддается обработке и является прочной. Как отличный проводник тепла и электричества, он находит универсальное применение. Кроме того, он также относится к группе монетных металлов.
Как слабореакционноспособный тяжелый металл, медь относится к полудрагоценным металлам.
История
Медь, золото, серебро и олово были первыми металлами, которые человечество познало в своем развитии. Поскольку медь легко обрабатывается, она уже использовалась самыми древними известными культурами около 10 000 лет назад. Время его длительного использования от 5-го тысячелетия до н.э. до 3-го тысячелетия до нашей эры. В зависимости от региона до нашей эры его также называют медным веком. Худжайрат аль-Гузлан в Иордании уже имел 4.000 т. Хр. Массовое производство меди. В алхимии медь ассоциировалась с Венерой/Женственностью ♀ (планетарными металлами) и считалась соединением серы и ртути. Из этого металла были изготовлены первые зеркала. В поздний бронзовый век Восточного Средиземноморья медь в основном добывалась на Кипре и экспортировалась оттуда в основном в виде тяжелых медных слитков весом около 30 кг в виде бычьих шкур (так называемые слитки из воловьей шкуры). Фрагменты слитков кипрской воловьей шкуры периода между 16 и 11 веками до н.э. Хр. Встречаются в значительной части Средиземноморья, вплоть до Сардинии, на Балканах и даже к северу от Альп (депо-фонд Обервильфлинген). Крупнейшим доиндустриальным производителем меди была Римская империя с предполагаемым годовым объемом производства 15 000 тонн.
Позже медь сплавили с оловянными и свинцовыми компонентами до бронзы. Этот более твердый и технически стойкий сплав стал названием бронзового века. Различие между свинцом и оловом было введено только с ростом знаний о металлах, так что термин бронза с сегодняшней точки зрения применяется только к сплавам олова и меди с высоким содержанием меди.
Золотисто-желтый медно-цинковый сплав «латунь» был известен еще в Древней Греции. Его плавили путем совместной обработки соответствующих руд, но интенсивно эту процедуру использовали только римляне. В древней Колумбии часто использовали золото-медный сплав Тумбага.
Залегание
Медь встречается в земной коре с содержанием около 0,006% и поэтому по частоте встречаемости элементов в земной коре находится на 23. Местоположение. Часто медь появляется в твердом состоянии, то есть в элементарной форме. В настоящее время (2017 г.) 3000 известны во всем мире твердой меди, в том числе в Афганистане, Аргентине, Австралии, Бельгии, Боливии, Бразилии, Болгарии, Чили, Китае, Демократической Республике Конго, Германии, Финляндии, Франции, Греции, Индии, Иране. , Ирландия, Италия, Япония, Канада, Казахстан, Марокко, Мексика, Монголия, Намибия, Новая Зеландия, Норвегия, Австрия, Перу, Филиппины, Польша, Португалия, Румыния, Россия, Замбия, Швеция, Швейцария, Зимбабве, Словакия, Испания , Южная Африка, Чехия, Турция, Украина, Венгрия, Соединенные Штаты Америки (США) и Великобритания (Великобритания).
В нескольких образцах горных пород Срединно-Атлантического хребта и Луны, доставленных зондом миссии Луна-24 Моря Кризисов, была обнаружена благородная медь.
Основные производители медной руды Источник: Википедия
Медь как минерал
Медный самородок
Природные месторождения твердой меди, то есть в ее элементарной форме, были известны задолго до основания Международной минералогической ассоциации ( ИМА). Таким образом, медь признана так называемым устаревшим минералом в качестве независимого минерального вида.
Согласно классификации минералов по Штрунцу (9 издание) медь по системе №. «1.АА.05» (Элементы — Металлы и интерметаллические соединения — Семейство купалитов меди — Группа меди) соответственно в устаревшем 8. Издании, указанном под I/A.01 (серия меди). В классификации минералов по Дане, которая преимущественно используется в англоязычных странах, минерал элемента находится под номером системы. 01.01.01.03 (Золотая группа).
Медные дендриты
В природе медь обычно образуется в базальтовых лавах либо в виде «медно-красных», блестящих металлических самородков (затвердевших из расплава), либо в виде разветвленных структур, так называемых дендритов. Иногда можно найти кристальную тренировку. Медь встречается в парагенезисе с различными, в основном вторичными, медными минералами, такими как борнит, халькоцит, корнуоллит, куприт, азурит и малахит, а также тенорит, но также может быть связана со многими другими минералами, такими как кальцит, клиноклас, пренит, пумпеллиит, кварц. и серебро.
Кристаллы меди Dicey
Медные руды распространены. Например, медь получают из халькопирита (халькопирит, CuFeS2), халькоцита (халькозин, Cu2S), реже из борнита (халькопирит меди, Cu5FeS4), атакамита (CuCl2 · Cu(OH)2), малахита (Cu2[(OH) 2|CO3] ) и другие руды. В 2019 году было известно 636 минералов меди. Минералы с наибольшим содержанием меди в соединении – куприт (до 88,8%) и альгодонит (до 83,6%), а также парамелаконит, тенорит и халькоцит (до 79%).,9%).
Продвижение
Самым крупным производителем меди является Чили, за которым следуют Перу и США. В Европе следует отметить Польшу, Португалию и Швецию. Основные экспортеры были организованы с 1967 по 1988 год в CIPEC. В CIPEC вошли Чили, Перу и Папуа-Новая Гвинея, на чьем острове Бугенвиль один из крупнейших в мире медных рудников в 1988 году привел к гражданской войне.
Исторически значимыми были медные рудники на полуострове Кевино в Верхнем озере (США). Здесь находилось крупнейшее в мире месторождение твердой меди. Деградация происходила там уже в доколумбовые времена. В Германии медный сланец добывали на Земле Мансфельдер до 19 в.90, а в Корнуолле это в основном в 18 и 19 веках, учитывая значительную добычу меди.
Извлечение
Извлечение меди после процесса левитационной плавки
Различные способы
1. | Чили | 5.330 | 170.000 | 360.000 |
2. | Перу | 2,390 | 81.000 | 120.000 |
3. | Китайская Народная Республика | 1.860 | 27.000 | 63.000 |
4. | США | 1,270 | 45.000 | 70.000 |
5. | Австралия | 920 | 88.000 | 88. 000 |
6. | ДР Конго | 850 | 20.000 | тыс. А. |
7. | Мексика | 755 | 46.000 | 50.000 |
7. | Замбия | 755 | 20.000 | 35.000 |
9. | Индонезия | 650 | 26.000 | 38.000 |
10 | Канада | 620 | 11.000 | 20.000 |
Другие страны | 4.300 | 260.000 | 110.000 | |
Мир | 19.700 | 790.000 | 1.000.000 |
---|
Наиболее важными печами для производства меди являются пламенные печи, а с 1980 года — печи для взвешенной плавки.
Процесс извлечения меди
Для производства меди сначала получают так называемый медный камень (Cu2S с различным содержанием FeS, содержание Cu около 2%) из халькопирита (CuFeS70). Для этого исходный материал обжигают с добавлением кокса, а содержащиеся в нем оксиды железа зашлаковывают кремнистыми агрегатами. Железосиликатный шлак плавает на штейне и может быть легко слит.
Röstarbeit:
Плавильные работы:
Полученный таким образом медный штейн далее перерабатывается в сырую медь (также черную медь). Для этого его заливают в конвертер с жидким свечением и в этот расплав вдувают воздух. На первом этапе (продувка шлака) содержащийся в нем сульфид железа обжигается до оксида железа, который связывается кварцем со шлаком, который можно слить. На втором этапе (Гарблазен) две трети оставшегося Cu2S окисляются до Cu2O. Затем оксид реагирует с оставшимся сульфидом с образованием сырой меди.
Пузырьки шлака:
Garblasen:
Неочищенная медь имеет содержание меди 98%. Остальные 2% содержат драгоценные металлы, такие как серебро и золото, а также неблагородные металлы, такие как железо и цинк. Электролитическое рафинирование меди проводят в сульфатсодержащем растворе сульфата меди (II) с медным неочищенным анодом и чистым медным катодом. Во время электролиза все металлы, менее благородные, чем медь, окисляются и растворяются в виде катионов, тогда как более благородные металлы оседают в виде анодного шлама.
Уравнение реакции электролитического рафинирования:
Анод
Катод
В то время как анод медленно растворяется с образованием катионов, только медь, электролитическая медь, осаждается за счет восстановления ионов меди на катоде массовая доля w (Cu) = 99,99%.
Анодный шлам, образующийся в качестве побочного продукта, позже перерабатывается и используется в качестве исходного материала для извлечения драгоценных металлов.
Добыча меди происходит в Аффинериене. В Европе головной офис Aurubis AG (ранее Norddeutsche Affinerie) находится в Гамбурге, ранее он также был медеплавильным заводом в Дуйсбурге (ныне DK Recycling).
Медь также может быть получена в виде так называемой цементной меди путем осаждения из раствора сульфата меди с железом. Процесс осаждения называется цементацией. Полученная медь часто бывает загрязнена. Осаждение меди на железо из встречающихся в природе растворов солей металлов практикуется в Китае с 1086 года нашей эры.
Медь также может быть представлена алюминотермической реакцией. Термитом служит смесь оксида меди (II) и алюминиевой крупки. Использование агента текучести (например, фтористого кальция) может увеличить выход, поскольку элементарные металлы не могут растворить образующийся шлак в агенте текучести. Алюминотермическая экстракция неэкономична из-за необходимого количества алюминия.
Извлечение меди после Schweehmmelzverfahren, источник Википедия
Свойства
Физические свойства
При плотности 8920 кг/м³ медь является одним из тяжелых металлов, который имеет кубическую центрированную поверхность и поэтому кристаллизуется. ближайшая упаковка с пространственной группой Fm3m (номер пространственной группы 225). Параметр решетки для чистой меди составляет 0,3615 нм (соответствует 3,615 Å) для 4 формульных единиц на элементарную ячейку.
Медь является очень хорошим проводником тепла. Температура ее плавления 1083,4 °С. Точно так же медь является очень хорошим проводником электричества с электропроводностью 58·106 См/м. Его проводимость лишь немного хуже, чем у серебра, и намного лучше, чем у золота. Поскольку все примеси, растворенные в меди, особенно такие примеси, как фосфор и железо, значительно снижают проводимость, для материалов проводников часто требуются самые высокие уровни чистоты.
Твердость меди по Моосу составляет от 2,5 до 3, что соответствует твердости по Виккерсу (VHN) 77-99 при испытательном усилии 100 г. Холодная штамповка повышает прочность со 150…200 МПа (литое состояние) до значений около 450 МПа. Удлинение при разрыве составляет 4,5% при значениях твердости около 100 HB. Деформированная и впоследствии отожженная медь с прочностью 200…240 МПа имеет удлинение при разрыве более 38% и значения твердости около 50 НВ.
Ковка очень возможна при температурах от 700 до 800°С. Холодные деформации хорошо поддаются без промежуточного отжига.
Так как голый металл меди имеет ярко-красный цвет, цвет линии розовый. Красный цвет обусловлен тем, что при нормальной температуре он немного больше поглощает дополнительный зеленый и синий свет. Он начинается в воздухе и становится красновато-коричневым. При дальнейшем атмосферном воздействии и коррозии очень медленно (часто в течение столетий) теряется гладкая поверхность и меняется цвет от красновато-коричневого до сине-зеленого за счет образования патины.
Химические свойства
Медь встречается в степенях окисления 0, + 1, + 2, + 3 и + 4, чаще всего + 1 и + 2, где + 2 является наиболее устойчивой степенью окисления в водных растворах; Уровень +4 встречается крайне редко (например, в Cs2CuF6). Соли меди (II) (например, медный купорос) имеют преимущественно синий или зеленый цвет. Медь имеет некоторые сходные химические свойства с серебром и золотом из той же группы. На железный гвоздь, погруженный в раствор сульфата меди, наносится слой металлической меди, при этом железо растворяется в виде сульфата железа, так как железо менее благородно, чем медь (см. также ряды напряжений). Медь обычно не подвергается воздействию соляной кислоты, но сильно подвергается воздействию кислорода и растворяется в горячей серной кислоте. Он также растворяется в азотной кислоте и царской водке. Смесь соляной или серной кислоты с перекисью водорода очень быстро растворяет медь. Металл также подвергается воздействию органических кислот. По отношению к щелочам ведет себя стабильно. При красном калении он реагирует с кислородом, образуя толстый слой оксида меди. Медь пассивируется фтором и его соединениями. В зависимости от размера зерна медный порошок бывает легковоспламеняющимся или горючим. Металл в компактном виде не горюч и не подвергается дальнейшему воздействию образования тонкого оксидного слоя воздуха и воды, поэтому устойчив к чистому воздуху и воде.
В жидкой меди растворяются кислород и водород, которые при застывании расплава могут превращаться в пар и тем самым являться причиной газовой пористости отливки.
В кислородсодержащих разновидностях меди при контакте с водородосодержащими газами могут образовываться трещины и пустоты, что приводит к так называемому водородному охрупчиванию меди.
Биологические свойства
По сравнению со многими другими тяжелыми металлами медь относительно слаба для высших организмов. Так человек может ежедневно принимать 0,04 грамма меди без ущерба для своего здоровья. В свободной, не связанной с белками форме медь обладает антибактериальными свойствами; здесь говорят, как и в случае с серебром, об олигодинамическом эффекте, почему z. B. также цветочная вода, хранящаяся в медных сосудах или в которую помещена медная монета, не так быстро загрязняется.
Бактерицидные свойства
Медь токсична для многих микроорганизмов даже в низких концентрациях. Поэтому (а также из-за простоты установки) водопроводные трубы часто содержат медь. Из-за бактерицидных свойств меди ее проверяют в масштабных испытаниях, чтобы определить, имеет ли экономический смысл оборудовать больничные палаты дверными ручками с медным покрытием. Например, клиническое исследование 2008/2009 гг. показывает, что в клинике Asklepios Wandsbeck, Гамбург, после замены 50 дверных ручек/пластин и выключателей света количество микробов MRSA сократилось до 63%. Чилийское исследование показало, что от 7,2 до 19Влажность воздуха 7% снизила содержание меди на целых 92%. Многоцентровое исследование 2010/2011 гг. из США показывает, что уровень заражения в «медных помещениях» снижается почти на 60%, на самих медных предметах более чем на 80%. В 2013 году отделение педиатрии в Нидерберге, Северный Рейн-Вестфалия, было переведено на медные сплавы.
Токсическое действие заключается в том, что ионы меди связываются с тиоловыми группами белков и переокисляют липиды клеточной мембраны, приводя к образованию свободных радикалов, повреждающих ДНК и клеточные мембраны. У человека, например, при болезни Вильсона (болезнь накопления меди) это приводит к поражению органов с высоким избытком меди.
Медные сплавы с содержанием меди не менее 60% также проявляют токсический эффект в отношении норовирусов.
Действие против улиток
Слизь улитки окисляет медь в медной проволоке или медной фольге, которая служит барьером для находящихся под угрозой исчезновения растений. Это создает раздражающее вещество, которое мешает улитке ползти дальше.
Органические потребности в меди
В большинстве многоклеточных организмов медь является компонентом многих ферментов (металлоферментов) и, следовательно, жизненно важным микроэлементом. Медь входит в состав синего гемоцианина, который у моллюсков и членистоногих служит красителем крови для транспорта кислорода.
Суточная потребность взрослого человека составляет 1,0-1,5 миллиграмма. В организме человека медь в основном запасается в печени.
Медь в основном содержится в шоколаде, печени, злаках, овощах и орехах. Дефицит меди редко возникает у человека, в основном при длительном поносе, у недоношенных детей, после длительного недоедания или мальабсорбции при таких заболеваниях. Спру, болезнь Крона или муковисцидоз. Потребление высоких доз цинка, железа или молибдата также может привести к снижению количества меди в организме. Синдром Менкеса — редкое врожденное нарушение обмена меди.
Избыток меди выбрасывается в пищеварительную систему с желчью для выведения.
Сульфат меди (медный купорос) является сильным рвотным средством и поэтому используется для лечения многих интоксикаций, таких как белый фосфор, который в данном конкретном случае также имеет то преимущество, что одновременно связывает фосфор в виде труднорастворимого фосфида меди.
При редком наследственном заболевании Болезнь Вильсона нарушается экскреция меди и происходит увеличение накопления меди сначала в печени, затем, при этом выведение меди в кровоток, в других органах. Другим не менее редким заболеванием обмена меди является синдром Менкеса. Хотя медь может поглощаться клетками, они не могут упорядоченно транспортироваться дальше, так что в одних органах содержание меди повышено, а в других меньше.
Медь и болезнь Альцгеймера
Снова и снова обсуждалась взаимосвязь между медью и развитием болезни Альцгеймера. Уже в 2003 году исследователи предположили, что медь замедляет выработку амилоида А и что недостаток меди способствует развитию болезни Альцгеймера. Однако последующее пилотное исследование с участием 70 пациентов с болезнью Альцгеймера не показало никакого защитного эффекта от повышенного потребления меди, даже несмотря на то, что отходы Abeta42 стабилизировались в спинномозговой жидкости, маркере болезни Альцгеймера.
Другие исследования показали, что медь может быть вредна для мозга. Таким образом, исследование с ионофором PBT2 в качестве активного ингредиента против болезни Альцгеймера показало хорошие результаты в исследовании фазы II. Активный ингредиент связывает не только цинк, но и медь и таким образом снижает концентрацию меди в головном мозге.
Новое исследование показывает, что медь накапливается в капиллярах головного мозга при длительном высоком потреблении и может повредить там гематоэнцефалический барьер. В результате удаление бета-амилоида затруднено, накопление вещества вызывает болезнь Альцгеймера.
Применение
Медь используется в чистом виде или в виде сплава в электроустановках, трубопроводах (отопление, вода, газ), прецизионных деталях, монетах, столовых приборах, произведениях искусства, музыкальных инструментах и многом другом.
При использовании в контакте с другими металлами вызывает контактную коррозию при воздействии влаги.
Электрический кабель (многожильный провод)
После серебра медь имеет вторую по величине электропроводность среди всех веществ даже после золота и поэтому используется среди прочего для:
электрические кабели, проволочные перемычки и силовые кабели малого сечения, воздушные линии
Следы печатных плат на печатных платах и частично в интегральных схемах
Электрические машины: проволочные обмотки в трансформаторах, индукторах/катушках и электродвигателях
Компоненты: корпуса анодов магнетронов, зажимы, ножки для соединения компонентов, держатели контактов, пресс-втулки
Хотя алюминий дешевле и, исходя из массы на длину, является лучшим проводником электричества, чем медь. Однако он объемный. У. а. Поэтому, а также из-за того, что медь лучше контактирует и обладает более высоким сопротивлением изгибу, ее обычно предпочитают в качестве проводника по сравнению с алюминием, за исключением случаев, когда речь идет о весе или цене.
Проволока и жилы из так называемой бескислородной меди (OFC, англ. для бескислородной меди с чистотой >99,99%) имеют очень мелкозернистую кристаллическую структуру и особенно высокую усталостную прочность. Применяются для кабелей и проводов, подвергающихся высоким механическим воздействиям.
Для воздушных линий применяют сплавы меди и магния. Должен быть найден компромисс между увеличением прочности на разрыв и уменьшением проводимости.
Медь обладает высокой отражательной способностью в инфракрасном диапазоне и поэтому используется в качестве зеркала для излучения лазера на углекислом газе и для покрытия стекла (изоляционного стекла).
Благодаря своей высокой теплопроводности и коррозионной стойкости он хорошо подходит в качестве материала для теплообменников, радиаторов и монтажных плат силовых полупроводников.
«Брюнингталер» — медная или бронзовая курсовая монета номиналом 4 рейхспфеннига 1932 г. — изображение из Википедии
В декоративно-прикладном искусстве гонят медный лист, который деформируется чеканкой, что легко возможно благодаря его мягкости. В изобразительном искусстве медь до сих пор используется для изготовления печатных форм для гравюр и офортов.
Даже крыши покрыты медным листом, который затем образует стойкий зеленоватый налет, состоящий из различных основных меди или карбонатов меди. Эта патина, которую часто ошибочно называют «зеленью» (см. Ацетат меди), хорошо защищает основной металл от дальнейшей коррозии, поэтому медные крыши могут прослужить несколько столетий. Медные гвозди используются в традиционной шиферной крыше.
сплавы
Медная крыша для Dresden Residenzschloss, изображение: Википедия
Медь также входит в состав многих таких сплавов. Как латунь (с цинком), бронза (с оловом) и нейзильбер (с цинком и никелем). Эти медные сплавы широко используются из-за их хороших свойств, таких как цвет, коррозионная стойкость и технологичность. Деформируемые сплавы (латунь и нейзильбер) и литые материалы (бронза, бронза): Деформируемым сплавам придают желаемую форму пластическим формованием (горячее формование: прокатка, ковка и т. д. или холодное формование: волочение проволоки, ковка, холодная прокатка, глубокая вытяжка и др.), в то время как литые материалы обычно трудно или невозможно пластически формуются.
В зависимости от добавления никеля цвет меди исчезает и образуются коррозионно-стойкие сплавы (мельхиор) от желтоватого до белого цвета.
Многие материалы для монет изготовлены из меди, поэтому «Северное золото», называемое металлом золотых частей монет евро, представляет собой сплав меди, цинка, алюминия и олова. Монетные металлы монет 2001-DM действительны до 1, а яркие части монет евро изготовлены из мельхиоровых сплавов.
Соединения меди используются в цветных пигментах, в качестве тонеров, в медицинских препаратах и покрытиях для гальванических поверхностей.
История цен
Медь – относительно дорогой металл. Его цена во многом обусловлена основными товарными биржами и биржами товарных фьючерсов в мире. Лидером торговли медью является Лондонская биржа металлов (LME).
Мировая рыночная цена на медь подвержена сильным колебаниям: Наибольшее колебание он испытал за последние 10 лет в 2008 году, так как цена на медь на уровне 2. Торговалась на ЛБМ на промежуточном максимуме 8,940 долл. США/ t в июле и до 23 декабря 2008 г. упал до своего 10-летнего минимума в 2,825 долл. США [55]. После этого цена на медь восстановилась менее чем за 4 месяца (15 апреля 2009 г.).) обратно до 4,860 долл./т. Ее 10-м максимумом за год стала цена на медь 14 февраля 2011 г., составившая 10,180 долл./т.
С марта 2012 г. по март 2013 г. цена меди росла в верхней части (2 апреля 2012 г.) за исключением 8,619,75 долл. США и 2 августа 2012 г. вниз до 7,288,25 долл. США. Аналогичный спред наблюдался с октября 2012 г. по март 2013 г. между 8,350 долл. США/т и 7,577 долл. США/т.
В августе 2014 года мировая рыночная цена на медь составляла около 7 000 долларов США за тонну. По курсу на тот момент это было 6,19.9 евро / т.
Высокая цена на медь также вызывает рост краж медьсодержащих предметов. Особенно страдают здесь заземляющие тросы железных дорог. Например, в 2015 году Deutsche Bahn AG понесла убытки в размере около 14 миллионов евро.
Одним из крупнейших финансовых скандалов в новейшей истории является дело Сумитомо. Он был основан на торговле медью. В результате раскрытия информации цена на медь в 1996 г. упала на 27% за один день.
Медь (произносится как /ˈkɒpɚ/) — химический элемент с символом Cu (латиница: cuprum ) и атомным номером 29. Медь является важным микроэлементом для всех высших растений и животных. У животных, в том числе у человека, он обнаруживается главным образом в кровотоке в качестве кофактора различных ферментов и пигментов на основе меди. Однако в достаточном количестве медь может быть ядовитой и даже смертельной для организмов. Медь сыграла значительную роль в истории человечества, которое на протяжении тысячелетий использовало легкодоступный несоставной металл. Цивилизации в таких местах, как Ирак, Китай, Египет, Греция, Индия и шумерские города, имеют ранние свидетельства использования меди. Во времена Римской империи медь в основном добывалась на Кипре, отсюда и происхождение названия металла Cyprium, «кипрский металл», позже сокращенного до Cuprum. В ряде стран, таких как Чили и США, до сих пор имеются значительные запасы металла, добываемого на крупных карьерах. Высокий спрос по сравнению с предложением вызвал скачок цен в 2000-х годах. Дополнительные рекомендуемые знания
ИсторияМедь как самородная медь является одним из немногих металлов, встречающихся в природе в виде несоставного минерала. Медь была известна некоторым из древнейших известных цивилизаций, и ее история использования насчитывает не менее 10 000 лет. Медный кулон был найден на территории современного северного Ирака и датируется 8700 годом до нашей эры. К 5000 г. до н.э. появляются признаки выплавки меди, рафинирования меди из простых медных соединений, таких как малахит или азурит. Среди археологических раскопок в Анатолии Чатал-Хойюк (~ 6000 г. до н.э.) содержит артефакты из самородной меди и плавленые свинцовые бусины, но не плавленую медь. Но Джан Хасан (~ 5000 г. до н.э.) имел доступ к выплавляемой меди; на этом участке был найден старейший известный литой медный артефакт — медная набалдашник булавы. Выплавка меди, по-видимому, развивалась независимо друг от друга в нескольких частях мира. Помимо его развития в Анатолии к 5000 г. до н.э., он был разработан в Китае до 2800 г. до н.э., в Андах около 2000 г. до н.э., в Центральной Америке около 600 г. н.э. и в Западной Африке около 900 г. н.э. [1] Медь широко распространена в цивилизации долины Инда к 3-му тысячелетию до нашей эры. [2] В Европе Эци Ледяной человек, хорошо сохранившийся мужчина, датируемый 3200 г. до н.э., был найден с топором с медным наконечником, металл которого был 9чистота 9,7%. Высокий уровень мышьяка в его волосах позволяет предположить, что он занимался выплавкой меди. Есть медные и бронзовые артефакты из шумерских городов, датируемые 3000 г. до н.э., и египетские артефакты из меди и медно-оловянных сплавов почти такого же возраста. В одной пирамиде была обнаружена медная водопроводная система, которой 5000 лет. Египтяне обнаружили, что добавление небольшого количества олова облегчает литье металла, поэтому бронзовые сплавы были обнаружены в Египте почти сразу же после обнаружения меди. В Америке производство в Старом медном комплексе, расположенном на территории современных Мичигана и Висконсина, датируется периодом между 6000 и 3000 годами до нашей эры. [3] К 2000 г. до н.э. в Европе использовались медно-оловянные сплавы или бронза. Использование бронзы стало настолько распространенным в определенную эпоху цивилизации (приблизительно с 2500 г. до н.э. по 600 г. до н.э. в Европе), что она была названа бронзовым веком. Переходный период в некоторых регионах между предшествующим периодом неолита и бронзовым веком называется энеолитом («медный камень»), когда наряду с каменными орудиями использовались некоторые инструменты из меди высокой чистоты. Латунь была известна грекам, но стала важным дополнением к бронзе только во времена Римской империи. В греческом языке металл был известен под названием халкос (χαλκός). Медь была очень важным ресурсом для римлян, греков и других древних народов. В римские времена он стал известен как aes Cyprium ( aes — это общий латинский термин для медных сплавов, таких как бронза и другие металлы, а Cyprium , потому что большая его часть добывалась на Кипре). Отсюда фраза была упрощена до cuprum , а затем, в конечном итоге, англизирована до английского 9.0662 медь . Медь ассоциировалась с богиней Афродитой/Венерой в мифологии и алхимии из-за ее блестящей красоты, ее древнего использования для изготовления зеркал и связи с Кипром, который был священным для богини. Великобритания и ИрландияВ бронзовом веке медь добывалась в Великобритании и Ирландии в основном в следующих местах:
В Грейт-Орме в Северном Уэльсе такие работы проводились на глубине 70 метров. [4] В Олдерли-Эдж в Чешире углеродные даты установили добычу примерно в период с 2280 по 1890 год до н. э. (вероятность 95%). [5] СШАДобыча меди в Соединенных Штатах началась с маргинальных разработок коренных американцев и некоторых разработок первых испанцев. Известно, что самородная медь добывалась на участках острова Рояль с помощью примитивных каменных орудий между 800 и 1600 годами нашей эры. Европейцы добывали медь в Коннектикуте еще в 1709 году.. Возможно, самым старым действующим крупным медным рудником был исторический рудник Элизабет в Вермонте. Начиная с 1700-х годов, «Лиз» производила медь, пока не была закрыта в 1958 году. Движение на запад также привело к расширению добычи меди за счет разработки значительных месторождений в Мичигане и Аризоне в 1850-х годах, а затем в Монтане в 1860-х годах. Самородная медь активно добывалась на полуострове Кевинау в Мичигане, а центром добычи был продуктивный рудник Куинси. В Аризоне было много известных месторождений, в том числе «Медная королева» в Бисби и «Юнайтед Верде» в Джероме. Анаконда в Бьютте, штат Монтана, к 1886 году стала главным поставщиком меди в стране. Медь добывается во многих других районах США, включая Юту, Неваду и Теннесси. Медь является минералом штата Юта. Изотопы
Есть два стабильных изотопа, 63 Cu и 65 Cu, а также пара десятков радиоизотопов. Подавляющее большинство радиоизотопов имеют период полураспада порядка минут или меньше; самый долгоживущий, 67 Cu имеет период полураспада 61,8 часа. См. также изотопы меди. Примечательные характеристикиМедь обладает высокой электро- и теплопроводностью, уступая только серебру среди чистых металлов при комнатной температуре. [6] Медь — металл красноватого цвета; он имеет свой характерный цвет из-за своей ленточной структуры. В жидком состоянии поверхность чистой меди без окружающего света выглядит несколько зеленоватой, характерной для золота. Когда жидкая медь находится при ярком рассеянном свете, она сохраняет часть своего розоватого блеска. Медь относится к тому же семейству периодической таблицы, что и серебро и золото, поскольку у каждого из них есть один s-орбитальный электрон поверх заполненной электронной оболочки. Это сходство электронной структуры делает их похожими по многим характеристикам. Все они обладают очень высокой тепло- и электропроводностью и являются ковкими металлами. Коррозия Чистая вода и воздух Важно отметить, что в отличие от окисления железа влажным воздухом слой, образующийся при реакции воздуха с медью, обладает защитным действием против дальнейшей коррозии. На старых медных крышах часто можно увидеть зеленый слой карбоната меди. Сульфидная среда Металлическая медь реагирует с сероводородом и серосодержащими растворами. На поверхности металлической меди может образовываться ряд различных сульфидов меди. Обратите внимание, что область сульфидов меди на графике очень сложна из-за существования множества различных сульфидов. Ясно, что медь теперь способна подвергаться коррозии даже без кислорода, поскольку медь теперь менее благородна, чем водород. Это можно наблюдать в повседневной жизни, когда металлические поверхности меди тускнеют после воздействия воздуха, содержащего соединения серы. Аммиачная среда Медь реагирует с растворами аммиака, содержащими кислород, поскольку аммиак образует водорастворимые комплексы меди. Образование этих комплексов приводит к тому, что коррозия становится термодинамически более благоприятной, чем коррозия меди в идентичном растворе, не содержащем аммиак. Хлоридная среда Медь реагирует с комбинацией кислорода и соляной кислоты с образованием ряда хлоридов меди. Интересно отметить, что если хлорид меди (II) (зеленый/синий) кипятить с металлической медью (с небольшим количеством кислорода или без него), то образуется белый хлорид меди (I). Механические свойстваМонокристалл меди состоит из мелких кристаллов размером несколько микрон. В этой форме кристалла (с) предел текучести высок, и кристалл претерпевает большую упругую деформацию, прежде чем перейти в область пластической деформации. Область пластической деформации имеет непредсказуемый исход. Уровень стресса значительно снижается, когда начинается образование шейки. Поликристаллическая медь состоит из множества кристаллов различной геометрии. Пластическая деформация поликристалла аналогична мягкой стали. Медь обладает высокой пластичностью и будет продолжать удлиняться при приложении напряжения. Это очень полезно при рисовании медной проволоки. Существует множество медных сплавов, многие из которых имеют важное историческое и современное применение. Металлический отражатель и бронза представляют собой сплавы меди и олова. Латунь – это сплав меди и цинка. Металлический монель, также называемый мельхиором, представляет собой сплав меди и никеля. Хотя металлическая «бронза» обычно относится к сплавам меди и олова, это также общий термин для любого сплава меди, такого как алюминиевая бронза, кремниевая бронза и марганцевая бронза. Бактерицидный эффектМедь обладает бактерицидным действием благодаря олигодинамическому эффекту. Например, латунные дверные ручки дезинфицируются от многих бактерий в течение восьми часов. [8] Этот эффект полезен во многих приложениях. [ ссылка необходима ] Возникновение и современная промышленностьПо данным Британской геологической службы, в 2005 году Чили была ведущим производителем меди с долей не менее одной трети в мире, за ней следовали США, Индонезия и Перу. Медь можно найти в виде самородной меди в минеральной форме. Минералы, такие как сульфиды: халькопирит (CuFeS 2 ), борнит (Cu 5 FeS 4 ), ковеллит (CuS), халькоцит (Cu 2 S) являются источниками меди, как и карбонаты: азурит (Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 ) и малахит (Cu 2 CO 3 (OH) 2 ) и оксид: куприт (Cu 2 O). Большая часть медной руды добывается или извлекается в виде сульфидов меди в крупных карьерах на медно-порфировых месторождениях, содержащих от 0,4 до 1,0 процента меди. Примеры включают: Chuquicamata в Чили и шахту El Chino в Нью-Мексико. Среднее содержание меди в породах земной коры составляет примерно 68 частей на миллион по массе и 22 части на миллион по атомам. Межправительственный совет стран-экспортеров меди (CIPEC), прекративший свое существование с 1992 г., когда-то пытался играть ту же роль в отношении меди, что и ОПЕК в отношении нефти, но так и не добился такого же влияния, не в последнюю очередь потому, что второй по величине производитель, США США, никогда не был членом. Образована в 1967 году, ее основными членами были Чили, Перу, Заир и Замбия. Цена на медь увеличилась в пять раз по сравнению с 60-летним минимумом в 1999 г., поднявшись с 0,60 долл. США за фунт в июне 1999 г. до 3,75 долл. США за фунт в мае 2006 г., где она упала до 2,40 долл. США в феврале 2007 г., а затем снова выросла до 3,50 долл. США в апреле. 2007. [9] На Земле осталось запасов меди примерно на 61 год. [10] Экологический аналитик Лестер Браун, однако, предположил, что медь может закончиться в течение 25 лет, исходя из разумной экстраполяции роста на 2% в год. [11]
СоединенияОбщие степени окисления меди включают менее стабильное состояние меди (I), Cu + ; и более стабильное состояние меди (II), Cu 2+ , которое образует синие или сине-зеленые соли и растворы. В необычных условиях можно получить состояние 3+ и даже крайне редкое состояние 4+. Используя старую номенклатуру для наименования солей, медь (I) называется медная , а медь (II) — медная . При окислении медь является слабоосновной. Карбонат меди(II) имеет зеленый цвет, из-за чего на некоторых зданиях возникает уникальный внешний вид покрытых медью крыш или куполов. Сульфат меди (II) образует синий кристаллический пентагидрат, который, возможно, является наиболее известным соединением меди в лаборатории. Он используется как фунгицид, известный как бордоская смесь. Существует два стабильных оксида меди: оксид меди(II) (CuO) и оксид меди(I) (Cu 2 O). Оксиды меди используются для получения оксида иттрия-бария-меди (YBa 2 Cu 3 O 7-δ ) или YBCO, который составляет основу многих нетрадиционных сверхпроводников.
Тесты на ион меди(II)Добавить водный раствор гидроксида натрия. Должен образоваться голубой осадок гидроксида меди(II). Ионное уравнение:
Полное уравнение показывает, что реакция происходит за счет ионов гидроксида, депротонирующих комплекс гексааквамеди (II):
Добавление водного раствора аммиака приводит к образованию такого же осадка. Затем он растворяется при добавлении избытка аммиака с образованием темно-синего комплекса аммиака, тетраамминмеди (II). Ионное уравнение:
Более тонким тестом, чем аммиак, является ферроцианид калия, дающий коричневый осадок с солями меди. ПриложенияМедь ковкая и пластичная, хороший проводник тепла и, когда она очень чистая, хороший проводник электричества. Чистота меди выражается как 4N для чистоты 99,99% или 7N для чистоты 99,99999%. Цифра дает количество девяток после запятой при выражении в виде десятичного числа (например, 4N означает 0,9999 или 99,99%). Широко используется в таких продуктах, как: Трубопровод
Электроника
Архитектура
Товары для дома
Чеканка
Биомедицинские применения
Применение в химической промышленности
Прочее
Биологическая рольМедь необходима всем растениям и животным. Медь в основном переносится кровью с помощью белка плазмы, называемого церулоплазмином. Когда медь впервые всасывается в кишечнике, она транспортируется в печень в связанном виде с альбумином. Медь содержится в различных ферментах, включая медные центры цитохром-с-оксидазы и фермента супероксиддисмутазы (содержащего медь и цинк). В дополнение к своим ферментативным функциям медь используется для биологического переноса электронов. Белки синей меди, которые участвуют в переносе электронов, включают азурин и пластоцианин. Название «голубая медь» происходит от их интенсивного синего цвета, возникающего из-за полосы поглощения переноса заряда лиганда на металл (LMCT) около 600 нм. Большинство моллюсков и некоторые членистоногие, такие как мечехвост, используют для транспорта кислорода медьсодержащий пигмент гемоцианин, а не железосодержащий гемоглобин, поэтому их кровь при насыщении кислородом становится синей, а не красной. [19] Считается, что цинк и медь конкурируют за всасывание в пищеварительном тракте, поэтому диета с избытком одного из этих минералов может привести к дефициту другого. Рекомендуемая суточная доза меди для здоровых взрослых составляет 0,9 мг/день. С другой стороны, профессиональные исследования по этому вопросу рекомендуют 3,0 мг/день. [20] Из-за своей роли в облегчении усвоения железа дефицит меди часто может вызывать симптомы, подобные анемии. ТоксичностьСо всеми соединениями меди, если не известно иное, следует обращаться так, как если бы они были токсичными. Тридцать граммов сульфата меди потенциально смертельны для человека. Предлагаемый безопасный уровень меди в питьевой воде для человека варьируется в зависимости от источника, но, как правило, составляет от 1,5 до 2 мг/л. Верхний допустимый уровень потребления DRI для взрослых диетической меди из всех источников составляет 10 мг/день. При токсичности медь может ингибировать фермент дигидрофилгидратазу, фермент, участвующий в кроветворении. [ цитирования ] Симптомы отравления медью очень похожи на симптомы отравления мышьяком. Смертельные случаи обычно заканчиваются судорогами, параличом и потерей чувствительности. [ цитирования ] В случаях подозрения на отравление медью овальбумин следует вводить в любой из его форм, которые легче всего получить, в виде молока или яичного белка. Уксус давать нельзя. Воспалительные симптомы следует лечить на общих принципах, как и нервные. [ цитирования ] Значительная часть токсичности меди связана с ее способностью принимать и отдавать одиночные электроны при изменении степени окисления. Это катализирует производство очень реакционноспособных ион-радикалов, таких как гидроксильный радикал, аналогично химии фентона. [21] Эта каталитическая активность меди используется ферментами, с которыми она связана, и, таким образом, токсична только в том случае, если не изолирована и не опосредована. Это увеличение количества неопосредованных реактивных радикалов обычно называется окислительным стрессом и является активной областью исследований при различных заболеваниях, где медь может играть важную, но менее заметную роль, чем при острой токсичности. Наследственное заболевание, называемое болезнью Вильсона, заставляет организм удерживать медь, поскольку она не выводится печенью с желчью. Это заболевание, если его не лечить, может привести к поражению головного мозга и печени. Кроме того, исследования показали, что люди с психическими заболеваниями, такими как шизофрения, имеют повышенный уровень меди в организме. Однако на данном этапе неизвестно, способствует ли медь психическому заболеванию, пытается ли организм накапливать больше меди в ответ на болезнь, или высокий уровень меди является результатом психического заболевания. [ цитирования ] Также было обнаружено, что слишком много меди в воде наносит ущерб морской жизни. Наблюдаемый эффект этих более высоких концентраций на рыб и других существ заключается в повреждении жабр, печени, почек и нервной системы. Это также мешает обонянию рыб, тем самым не позволяя им выбирать хороших партнеров или находить путь к местам спаривания. [ ссылки необходимы ] Прочие опасности Металл в порошкообразном состоянии является пожароопасным. При концентрациях выше 1 мг/л медь может оставлять пятна на одежде и предметах, выстиранных в воде. |