Медь как химический элемент: Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия

медь

Translations

• Arabic

  النحاس

• Armenian

  պղինձ

• Azerbaijani

  mis

• Basque

  kobre

• Bulgarian

  Мед

• Catalan

  coure

• Chinese

  铜

• Croatian

  bakar

• Czech

  měď

• Danish

  kobber

• Dutch

  koper

• English

  copper

• English (US)

  copper

• Estonian

  vask

• Finnish

  kupari

• French

  cuivre

• Georgian

  სპილენძი

• German

  Kupfer

• Greek

  χαλκός

• Hungarian

  réz

• Icelandic

  kopar

• Irish

  copar

• Italian

  rame

• Latvian

  varš

• Lithuanian

  varis

• Maltese

  ram

• Norwegian

  kobber

• Polish

  miedź

• Portuguese

  cobre

• Romanian

  cupru

• Russian

  медь

• Slovak

  meď

• Slovenian

  baker

• Spanish

  cobre

• Swedish

  koppar

• Turkish

  bakır

• Ukrainian

  мідь

Definition

Химический элемент; один из наиболее ценных цветных металлов; мягкий и ковкий металл, присутствующий во многих рудах и используемый в промышленности, машиностроении, художественных промыслах как в чистом виде, так и в виде сплавов.

Related terms

Broader:

• переходный химический элемент

Related:

• тяжелый металл

Themes:

• химия

Group:

• ХИМИЯ, ВЕЩЕСТВА, ПРОЦЕССЫ

Other relations

Has close match:

• UMTHES: Kupfer

Has exact match:

• AGROVOC: Copper
• EuroVoc: copper

Wikipedia article:

• Copper

Scope note

Scope note is not available.

Concept URL:
http://www.eionet.

europa.eu/gemet/concept/1792

Правильное питание: как избежать дефицита жизненно важных микроэлементов

Наше тело нуждается практически во всех химических элементах. Но некоторые мы можем получать только с пищей. И потому неправильное питание приводит порой к серьезным заболеваниям. Ведь модные сегодня диеты, а то и просто привычка питаться на скорую руку консервированными продуктами — все это неизбежно ведет к дефициту многих жизненно важных минералов и веществ. Какие же микроэлементы особенно нужны нам, для чего и как определить их нехватку?

Вот лишь пять элементов из таблицы Менделеева. Нам их требуется совсем немного, но в обязательном порядке:

1 Железо (Fe) — входит в состав гемоглобина крови (60-75% железа в нашем организме содержится в эритроцитах — красных кровяных клетках). Гемоглобин переносит кислород, которым мы дышим, ко всем органам и тканям, поэтому жизнь без него невозможна так же, как и без кислорода. При дефиците железа в организме ухудшается клеточное дыхание, что ведет к дистрофии тканей и органов, потом развивается анемия, а в запущенных случаях — рак крови.

Человек должен получать 15-20 мг железа в день. Оно содержится в твороге и твердом сыре, бобовых, злаках, свекле, печени животных. Лучшему всасыванию железа из пищевых продуктов способствуют лимонная и аскорбиновая кислоты и фруктоза, которые содержатся во фруктах, ягодах, их соках.

Для примера: гречневая крупа, фасоль, горох, шоколад, черника содержат около 4 мг железа на 100 граммов продукта.

2 Медь(Сu) — химический элемент, продлевающий нам молодость, так как он отвечает за эластичность тканей. Преждевременная седина, морщины, обвисание кожи — верные признаки нехватки меди. При нехватке этого элемента в организме наблюдаются: задержка роста (у детей), анемия, дерматозы, депигментация волос, частичное облысение, потеря аппетита, сильное исхудание, понижение уровня гемоглобина, атрофия сердечной мышцы, варикозное расширение вен, причиной которой является все то же нарушение эластичности тканей.

Меди организму человека требуется 1-3 мг в сутки. Ею богаты печень, почки и мясо животных, морская и пресноводная рыба; морепродукты, крупы (перловая, пшеничная, гречневая, овсяная), картофель, укроп, некоторые фрукты и ягоды — черная смородина, малина, клюква, абрикосы, крыжовник, груши, клубника. Кстати, пиво способствует усвоению меди из пищи.

Для примера: 100 граммов печени трески содержит 12 мг меди, какао-порошок — 5 мг, печень говяжья — 4 мг.

3 Цинк (Zn) — элемент, особенно важный для мужчин, так как больше всего его содержится в сперме. Кроме того, он оказывает влияние на активность половых и гонадотропных гормонов гипофиза, участвует в жировом, белковом и витаминном обмене, в процессах кроветворения. Верный признак дефицита цинка — потеря обоняния и вкуса. Дети при недостатке цинка страдают гнойничковыми заболеваниями кожи и слизистых оболочек. У взрослых это проявляется в перевозбуждении нервной системы, быстром утомлении, ослаблением и выпадением волос, утолщением кожи, отеками слизистых оболочек рта и пищевода. Недостаточность цинка также приводит к бесплодию.

Цинк способствует заживлению ран, поэтому его необходимо принимать перед любой хирургической операцией, а также после нее. Кроме того, цинк помогает при лечении катаракты, замедляет разрушение сетчатки. Подобно витамину С, цинк полностью прекращает вирусную инфекцию, если захватить ее достаточно рано.

В среднем нам надо употреблять 10-20 мг цинка ежедневно. А беременным женщинам до 30 мг. Наиболее богаты этим микроэлементом отруби, проросшие зерна пшеницы, хлеб грубого помола.

Для примера: в 100 граммах дрожжей 10 мг цинка, в отварной говядине — 7 мг, в тыквенных семечках 7,4 мг, в какао-порошке — 6,3.

4 Кальций (Сa) — этот элемент не только отвечает за крепость нашего скелета, но и участвует во всех жизненных процессах организма. Нормальная свертываемость крови происходит только в присутствии солей кальция. Кальций играет важную роль в нервно-мышечной возбудимости тканей. При недостатке кальция наблюдаются: тахикардия, аритмия, боли в мышцах, беспричинные рвоты, запоры. Волосы делаются грубыми и выпадают. Ногти становятся ломкими. Кожа утолщается и грубеет. Глазной хрусталик теряет прозрачность. Любое падение может привести к серьезной травме, ведь кости делаются хрупкими.

В среднем человеку надо около 1000 мг кальция в сутки. Но эта величина разнится для людей разного возраста. Много кальция содержится в кунжуте, крапиве, твердом сыре, халве, зелени петрушки, сардинах, капусте.

Для примера: в ста граммах голландского сыра содержится около 1000 мг кальция, а в 100 граммах халвы — 824 мг.

5 Калий (K) — этот элемент отвечает за клеточные оболочки, делая их проницаемыми для прохождения солей. Поэтому он необходим для ясности ума, избавления от шлаков, лечения аллергии. Недостаток калия приводит к замедлению роста организма и нарушению половых функций, вызывает мышечные судороги, перебои в работе сердца.

Ежедневно нам надо до 2000 мг калия. Этот элемент можно пополнить, вписав в меню мясо и субпродукты, черную смородину, овсяную крупу, чернослив, арбуз, кукурузу.

Для примера: один банан среднего размера содержит 450 мг калия, чашка молока — 370 мг, один апельсин — 250 мг.

Кстати

Кроме микроэлементов нам нужны еще и ультрамикроэлементы, которые содержатся в организме человека и вовсе в очень малых количествах. К ним относятся хром, ванадий, селен, бор, никель, олово, серебро, золото и др. Вот как сказывается их недостаток:

Литий. Предполагают, что его недостаток вызывает состояние агрессии, депрессии и, как вторичное явление, пьянство.

Хром и ванадий — их дефицит приводит к заболеванию диабетом, к потере зрения.

Олово — без него человек страдает ранним облысением. А при длительной нехватке еще и развивается глухота.

Бор — его дефицит приводит к остеопорозу, так как этот элемент помогает сохранить в костях употребляемый кальций.

Селен — его нехватка бьет по сердцу. Он отвечает за нормальную работу сердечной мышцы, а также за противоопухолевую активность организма.

Кобальт — спасает от малокровия, так как без него не образуется витамин В12 (излечивающий анемию).

Медные новости и последние обновления(… продолжение стр. 36)

Как клетки удаляют медь

Новое исследование Орхусского университета дает более глубокое понимание причин серьезных заболеваний, связанных с метаболизмом меди. Картирование механизма, который регулирует транспорт меди через клеточную мембрану и из…

Клетка и микробиология

20 декабря 2013 г.

Полимерные покрытия на основе молекулярных структур

Новый метод, разработанный исследователями из Технологического института Карлсруэ (KIT) и Бременского университета Джейкобса, позволяет производить полимерные слои с заданными свойствами и множеством функций: стабильная пористая …

Материаловедение

18 декабря 2013 г.

500 Мбит/с G.fast получает одобрение ITU на первом этапе

(Phys.org) —G.fast, преемник DSL со скоростью 500 Мбит/с и альтернатива оптоволокну, прошел первый этап одобрения Международного союза электросвязи (МСЭ). Этот шаг открывает путь производителям оборудования для доработки оборудования …

Телеком

Исследование PML подтверждает достоверность идентификации следов инструмента в криминалистике

Идентификация следов инструмента является важной дисциплиной судебно-медицинской экспертизы, где царапины и отпечатки, обнаруженные на месте преступления, используются для определения типа, марки или конкретного инструмента, создавшего след. Обычные инструменты, используемые во время…

Электроника и полупроводники

16 декабря 2013 г.

Крупные зерна меди способствуют лучшему росту графена

Для тех, кто посвящен в технологии, графен — сертифицированное большое дело. Материал на основе углерода толщиной в один атом вызывает восторженные описания как самый прочный и самый тонкий из известных материалов. Он также легкий, гибкий и способен проводить …

Наноматериалы

6 декабря 2013 г.

План Новой Зеландии по более быстрому Интернету терпит неудачу

План правительства Новой Зеландии по обновлению общеизвестно медленного Интернет-сервиса страны натолкнулся на препятствие после того, как бухгалтеры подтвердили, что главный подрядчик сталкивается с финансовыми проблемами.

Телеком

5 декабря 2013 г.

США планируют поэтапный отказ от старой телефонной сети

Простая старая телефонная сеть Америки быстро уступает место новым технологиям, что ставит регуляторов США в затруднительное положение относительно того, как управлять последними этапами преобразования.

Телеком

29 ноября 2013 г.

Медные нанопроволоки предлагают эффективный и недорогой способ сбора солнечной энергии

Медь украшает Статую Свободы, делает прочную и доступную проводку и помогает нашему телу усваивать железо. Теперь исследователи из Университета Дьюка хотели бы использовать медь для преобразования солнечного света и воды в химическое топливо.

Наноматериалы

22 ноября 2013 г.

Исследование показывает, как фермеры могут уменьшить выбросы закиси азота

Согласно новому исследованию Университета Восточной Англии, фермеры могут помочь сократить выбросы парникового газа закиси азота (N2O), включив медь в процессы удобрения сельскохозяйственных культур.

Среда

18 ноября 2013 г.

Квантовая физика

27 октября 2013 г.

Медь: Факты о красноватом металле, который использовался людьми на протяжении 8000 лет

Блестящая красноватая медь была первым металлом, которым люди манипулировали, и сегодня он остается важным металлом в промышленности.

Самый старый металлический предмет, найденный на Ближнем Востоке, состоит из меди; это было крошечное шило, датируемое 5100 г. до н.э. И Пенни США изначально изготавливался из чистой меди (хотя в настоящее время он на 97,5% состоит из цинка с тонкой медной оболочкой).

Медь занимает третье место среди наиболее потребляемых промышленных металлов в мире после железа и алюминия , по данным Геологической службы США (USGS). Около трех четвертей этой меди идет на производство электрических проводов, телекоммуникационных кабелей и электроники.

Помимо золота, медь является единственным металлом в таблице Менделеева, цвет которого не серебристый или серый от природы.

Химическое описание меди

Изображение предоставлено: Андрей Маринкас Shutterstock

• Атомный номер (количество протонов в ядре): 29
• Атомный символ (в периодической таблице элементов): Cu
• Атомный вес (средняя масса атома ): 63,55
• Плотность: 8,92 грамма на кубический сантиметр
• Фаза при комнатной температуре: твердая
• Температура плавления: 1984,32 градуса по Фаренгейту (1084,62 градуса по Цельсию)
• Температура кипения: 5 301 F (2 927 C)
• Количество изотопов (атомов одного и того же элемента с разным количеством нейтронов): 35; 2 стабильных
• Наиболее распространенные изотопы: Cu-63 (69,15% естественного содержания) и Cu-65 (30,85% естественного содержания)

История меди

Большая часть меди находится в рудах и должна быть выплавлена ​​или извлечена из руды до чистоты, прежде чем ее можно будет использовать. Но естественные химические реакции могут иногда высвобождать самородную медь, согласно сайту химической базы данных 9.0081 Химикул .

Люди изготавливали изделия из меди по крайней мере 8000 лет и научились плавить металл примерно к 4500 г. до н.э. Следующим технологическим скачком стало создание медных сплавов путем добавления в медь олова, что создавало более твердый металл, чем отдельные его части: бронзу. Технологическое развитие положило начало бронзовому веку, периоду, охватывающему примерно 3300–1200 гг. до н.э., и отличается использованием бронзовых инструментов и оружия, согласно The History Channel 9.0082 .

Медные артефакты разбросаны по историческим записям. Крошечное шило или заостренный инструмент, датируемый 5100 г. до н.э. был похоронен с женщиной средних лет в древней деревне в Израиле. Шило представляет собой старейший металлический предмет , когда-либо найденный на Ближнем Востоке. Согласно статье 2014 года, опубликованной в ПЛОС ОДИН . В древнем Египте люди использовали медные сплавы для изготовления украшений, в том числе колец на пальцах ног. Исследователи также обнаружили массивные медные рудники 10 века до н.э. в Израиле. Медь, возможно, даже была первым загрязнителем , который люди выпустили в окружающую среду около 7000 лет назад.

По данным Геологической службы США, около двух третей меди на Земле содержится в изверженных (вулканических) породах, а около четверти — в осадочных породах. Этот металл пластичен и податлив, хорошо проводит тепло и электричество — вот почему медь широко используется в электронике и проводке.

Медь становится зеленой из-за реакции окисления; то есть он теряет электроны, когда подвергается воздействию воды и воздуха. Эта реакция окисления является причиной того, что покрытая медью Статуя Свободы имеет зеленый цвет, а не оранжево-красный. По данным Ассоциации развития меди , выветренный слой оксида меди толщиной всего 0,005 дюйма (0,127 миллиметра) покрывает Lady Liberty, а покрытие весит около 80 тонн (73 метрических тонны). Переход от медного цвета к зеленому происходил постепенно и завершился к 19 годам.20, через 34 года после того, как статуя была освящена и открыта, по данным Нью-Йоркского исторического общества .

Краткие факты о меди

Вот несколько интересных фактов о меди:

•  Согласно Питеру ван дер Крогу t, голландскому историку, слово «медь» имеет несколько корней, многие из которых происходят от латинского слова cuprum , который был получен из фразы Cyprium aes , что означает «металл с Кипра», так как большая часть используемой в то время меди добывалась на Кипре.
• Если бы вся медная проводка в среднем автомобиле была проложена, она растянулась бы на 0,9 мили (1,5 км), согласно USGS .
• По данным Лаборатории Джефферсона , электрическая проводимость меди (насколько легко ток может течь через металл) уступает только серебру.
• Копейки были из чистой меди только с 1783 по 1837 год. С 1837—1857 копейки изготавливались из бронзы (95% меди, остальные 5% составляли олово и цинк). В 1857 году количество меди в пенни упало до 88% (оставшиеся 12% составлял никель). В 1864 году рецепт вернулся к своему прежнему рецепту. В 1962 содержание пенни изменилось до 95% меди и 5% цинка. С 1982 года по сегодняшний день пенни состоят на 97,5% из цинка и на 2,5% из меди.
• Люди нуждаются в меди в своем рационе. Согласно Национальной медицинской библиотеки США , этот металл является важным микроэлементом, который имеет решающее значение для формирования эритроцитов. К счастью, медь можно найти в различных продуктах, в том числе в зерне, бобах, картофеле и листовой зелени.
• Слишком много меди , однако, это плохо. Проглатывание большого количества металла может вызвать боль в животе, рвоту и желтуху (желтоватый оттенок кожи и белков глаз, что может указывать на то, что печень работает неправильно) в краткосрочной перспективе. Длительное воздействие может привести к таким симптомам, как анемия, судороги и диарея, которая часто бывает кровавой и может быть синего цвета.
• Иногда в водопроводе обнаруживается повышенное содержание меди из-за старых медных труб. Например, в августе 2018 года система государственных школ в Детройте отключила всю питьевую воду в государственных школах в качестве меры предосторожности из-за высокого уровня меди и железа, обнаруженного в воде, согласно Seattle Times .
• Медь обладает антимикробными свойствами, а убивает бактерии, вирусы и дрожжи при контакте, согласно статье 2011 года в журнале Applied and Environmental Microbiology. В результате медь можно даже вплетать в ткани для изготовления антимикробной одежды, например 9.0081 носки против грибка стопы .
• Медь также входит в состав некоторых типов внутриматочных спиралей (ВМС), используемых для контроля над рождаемостью, в соответствии с Клиникой Майо . Медная проводка вызывает воспалительную реакцию, токсичную как для сперматозоидов, так и для яйцеклеток, чтобы предотвратить беременность. При любой медицинской процедуре существует риск побочных эффектов. (Согласно статье 2017 года, опубликованной в Medical Science Monitor 9, токсичность меди, похоже, не является таковой.0081) .

Текущие исследования

Антимикробные свойства меди сделали ее популярным металлом в области медицины. Несколько больниц экспериментировали с покрытием поверхностей, к которым часто прикасаются, таких как поручни кроватей и кнопки вызова, медью или медными сплавами в попытке замедлить распространение внутрибольничных инфекций. Медь убивает микробы, препятствуя электрическому заряду клеточных мембран организмов, говорит Кассандра Сальгадо, профессор инфекционных заболеваний и больничный эпидемиолог Медицинского университета Южной Каролины.

В 2013 году группа исследователей под руководством Сальгадо протестировала поверхности в отделениях интенсивной терапии (ОИТ) в трех больницах, сравнив комнаты, модифицированные медными поверхностями, прикрепленными к шести обычным предметам, которые подвергаются большому количеству рук, с комнатами, не модифицированными медью. Ученые обнаружили, что в традиционных больничных палатах (без медных поверхностей) у 12,3% пациентов развились устойчивые к антибиотикам инфекции, такие как устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus (MRSA) и устойчивый к ванкомицину Энтерококк (ВРЭ). Для сравнения, в палатах, модифицированных медью, только 7,1% пациентов заразились одной из этих потенциально разрушительных инфекций.

«Мы знаем, что если вы поместите медь в палату пациента, вы уменьшите микробную нагрузку», — сказал Сальгадо Live Science. «Я думаю, что это то, что было показано снова и снова. Наше исследование было первым, кто продемонстрировал, что это может иметь клиническую пользу».

Исследователи ничего не изменили в условиях отделения интенсивной терапии, кроме меди; врачи и медсестры по-прежнему мыли руки, и уборка шла своим чередом. Исследователи опубликовали свои выводы в 2013 году в журнале 9.0081 Инфекционный контроль и больничная эпидемиология . Сальгадо и ее команда также протестировали медные покрытия на стетоскопах, согласно статье 2017 года, опубликованной в Американском журнале инфекционного контроля , где исследователи обнаружили, что на стетоскопах с медным покрытием было значительно меньше бактерий. Фактически, 66% стетоскопов были полностью свободны от бактерий. Дальнейшие исследования продолжаются для проверки идеи меднения в других медицинских отделениях, особенно в тех местах, где пациенты более мобильны, чем в отделении интенсивной терапии. По словам Салдаго, также необходимо провести анализ затрат и результатов, чтобы сопоставить расходы на установку меди и экономию, полученную за счет предотвращения дорогостоящих инфекций.

В 2020 году двойное слепое рандомизированное контролируемое исследование показало, что перевязка ран после кесарева сечения бинтами с высоким содержанием меди может снизить риск инфекции в брюшной полости на 80% по сравнению с традиционными перевязками. Результаты были опубликованы в Европейском журнале акушерства, гинекологии и репродуктивной биологии .

Медь также играет огромную роль в электронике, и из-за ее изобилия и низкой цены исследователи работают над интеграцией металла во все большее число передовых устройств.

Фактически, медь может помочь в производстве футуристической электронной бумаги, носимых биосенсоров и другой «мягкой» электроники, сказал Венлонг Ченг, профессор химического машиностроения в Университете Монаш в Австралии. Ченг и его коллеги использовали медные нанопроволоки для создания «аэрогелевого монолита» — высокопористого, очень легкого и достаточно прочного материала, похожего на сухую кухонную губку, чтобы стоять самостоятельно. В прошлом эти монолиты из аэрогеля изготавливались из золота или серебра, но медь является более экономичным вариантом.

Путем смешивания медных нанопроволок с небольшим количеством поливинилового спирта исследователи создали монолиты аэрогеля, которые могут превращаться в своего рода нарезаемую формуемую резину, проводящую электричество. Исследователи сообщили о своих выводах в 2014 году в журнале ACS Nano . Конечным результатом может быть робот с мягким телом или медицинский датчик, который идеально сочетается с изогнутой кожей, сказал Ченг в интервью Live Science. В настоящее время он и его команда работают над созданием датчиков артериального давления и температуры тела из монолитов медного аэрогеля — еще один способ, с помощью которого медь может помочь контролировать здоровье человека.

Физики также проводили эксперименты с медью. В эксперименте 2014 года кусок меди стал самым холодным кубическим метром (35,3 кубических фута) на Земле, когда исследователи охладили его до 6 милликельвинов, или шеститысячных градуса выше абсолютного нуля (0 кельвинов). Это самое близкое к абсолютному нулю вещество с такой массой и объемом.

Исследователи из Итальянского национального института ядерной физики установили 880-фунтовую ракету. (400 кг) медный куб внутри контейнера, называемого криостатом, который специально разработан для того, чтобы предметы оставались очень холодными. Это первый криостат, или устройство для хранения вещей при низких температурах, способное хранить вещества так близко к абсолютному нулю. Эксперимент с ледяной медью был частью исследовательского проекта по изучению субатомных частиц, называемых нейтрино, и тому, почему материи намного больше, чем антиматерия во Вселенной.

Истории по теме

—Почему у этого человека в роговице глаза были кольца медного цвета?

—Почему медь зеленеет?

— Периодическая таблица элементов

Медь также представляет интерес для ученых-аграриев. Исследователи из Корнельского университета изучали последствия дефицита меди в сельскохозяйственных культурах, особенно в пшенице. Пшеница является одним из важнейших продуктов питания в мире, и дефицит меди может привести как к снижению урожайности, так и к снижению плодородия сельскохозяйственных культур.

Исследователи изучали, как растения поглощают и перерабатывают медь. Они обнаружили в пшенице два белка, AtCITF1 и AtSPL7, которые жизненно важны для поглощения и доставки меди в репродуктивные органы пшеницы, согласно Министерства сельского хозяйства США .

Ранние испытания показали, что когда медь и другие питательные вещества обогащаются в почве, а затем поглощаются пшеницей, урожайность увеличивается в семь раз. Хотя известно, что знания о меди и других полезных ископаемых полезны для здоровья и плодородия сельскохозяйственных культур, как и почему это происходит, не совсем понятно. Знания о том, почему медь полезна и как она действует в процессе роста и воспроизводства растений, можно в дальнейшем использовать на таких культурах, как рис, ячмень и овес, и можно внести в эти культуры богатое минералами удобрение, содержащее медь, в почву, которая когда-то был непригоден для земледелия.

Эта статья была обновлена ​​9 марта 2022 г. участником Live Science Стефани Паппас. Дополнительный отчет автора Live Science Рэйчел Росс.

Дополнительная литература

• Американское онкологическое общество изучает исследования о меди и утверждает, что она может играть роль в профилактике или лечении рака.
• Агентство по охране окружающей среды предоставляет информацию о воздействии высоких концентраций меди и последствиях коррозии меди в бытовых трубах.