Kovová meď: opis prvku, vlastnosti a aplikácia

História vzhľadu medi

O tom, aký veľký význam má tento chemický prvok v dejinách ľudstva a planéty, sa dajú už naznačiť menami historických epoch. Po dobe kamennej prišiel meď a po ňom aj bronz, ktorý má tiež priamy vzťah k tomuto prvku.

Meď je jedným zo siedmich kovov, ktoré sa v staroveku stali známymi ľudstvu. Ak veríte historickým údajom, zoznámenie sa starých ľudí s týmto kovom sa stalo približne pred deviatimi rokmi.

Najstaršie výrobky z tohto materiálu sa našli na území moderného Turecka. Archeologické výskumy vykonávané na mieste veľké neolitickej osady Chatalheyuk umožnené nájsť malé medené korálky, korálky a medené plechy, ktoré starí ľudia zdobia jej oblečenie.

Nájdené objekty boli datované križovatkou ôsmeho a siedmeho tisícročia pred nl. Okrem samotných výrobkov sa na mieste výkopu našla troska, ktorá naznačuje tavenie kovov vyrobené z rudy.

Získanie medi z rudy bolo relatívne cenovo dostupné. Preto, napriek vysokému bodu tavenia, bol tento kov rýchlo a široko zvládnutý ľudstvom medzi prvými.

Metódy extrakcie

V prírodných podmienkach tento chemický prvok existuje v dvoch formách:

• zlúčeniny;
• nugety.

Zvedavý fakt je nasledujúci: medené nugety v prírode sa stretávajú oveľa častejšie ako zlato, striebro a železo.

Prírodné zlúčeniny medi sú:

• oxidy;
• karboxylové a sírové komplexy;
• hydrogénuhličitanov;
• sulfidové rudy.

Rudy, ktoré sú najrozšírenejšie, sú medený lesk a pyrid medi. Meď v týchto rudách obsahuje len jedno až dve percentá. Primárna meď sa extrahuje dvoma spôsobmi:

• Hydrometalurgický;
• pyrometalurgickými.

Podiel prvej metódy je desať percent. Zvyšných deväťdesiat sa týka druhej metódy.

Pyrometalická metóda zahŕňa komplex procesov. Po prvé, medená ruda je obohatená a vypálená. Potom sa surovina roztaví do matnej a potom sa prefúkne v prevodníku. Preto sa vyrába surová meď. Jeho zaradenie do čistej sa vykonáva rafinovaním - prvým ohňom, potom elektrolytickým. Toto je posledná fáza. Na konci je čistota výsledného kovu takmer stopercentne.

Proces získavania medi hydrometalurgicky je rozdelený do dvoch etáp.

1. Spočiatku sa surovina vylúhuje slabým roztokom kyseliny sírovej.
2. V záverečnej fáze sa kov uvoľní priamo z roztoku uvedeného v prvom odseku.

Táto metóda sa používa pri spracovaní len zlých rúd, pretože na rozdiel od predchádzajúcej metódy nie je možné extrahovať drahé kovy súčasne. Preto je percento tejto metódy tak nízke v porovnaní s inou metódou.

Trochu o tomto názve

Chemický prvok Cuprum, označovaný symbolom Cu, dostal svoje meno na počesť notoricky známeho ostrova Cyprus. Práve tam bolo vo vzdialenom treťom storočí pred nl objavené veľké ložiská medenej rudy. Miestni remeselníci, ktorí pracovali v týchto baní, tavili tento kov.

Fyzikálne vlastnosti kovu

Možno je nemožné pochopiť, čo je kovová meď, bez pochopenia jej vlastností, základných vlastností a vlastností.

Pri kontakte so vzduchom sa tento kov stáva žlto-ružovo sfarbeným. Tento unikátny zlatožltý odtieň je spôsobený výskytom oxidového filmu na kovovom povrchu. Pri odstránení tohto filmu dosiahne meď expresívnu ružovú farbu s charakteristickým jasným kovovým leskom.

Úžasný fakt: najjemnejšie medené platne na lúpanom nie sú vôbec ružové, ale zeleno-modré alebo inými slovami morské farby.

Vo forme jednoduchej látky má meď nasledujúce charakteristiky:

• prekvapujúca plasticita;
• dostatočná mäkkosť;
• ťažnosť.

Čistá meď bez prítomnosti akýchkoľvek nečistôt dokonale liečiteľných - to môže byť ľahko valcované listu alebo tyče alebo vytiahnuť vo vodiči, ktorého hrúbka sa znižuje na tisíciny milimetra. Pridávanie nečistôt na tento kov zvyšuje jeho tvrdosť.

Okrem týchto fyzikálnych charakteristík má tento chemický prvok vysokú elektrickú vodivosť. Táto vlastnosť určila hlavne použitie kovovej medi.

Medzi základné vlastnosti tohto kovu stojí za zmienku jeho vysoká tepelná vodivosť. Pokiaľ ide o elektrickú vodivosť a tepelnú vodivosť, medi je jedným z vodcov medzi kovmi. Jedinými ukazovateľmi pre tieto parametre sú jeden kov - striebro.

Nedá sa ignorovať skutočnosť, že parametre elektrickej a tepelnej vodivosti medi patria medzi základné vlastnosti. Zostávajú na vysokej úrovni len vtedy, keď je kov vo svojej čistej forme. Zníženie týchto indikátorov je možné pridaním nečistôt:

• arzén;
• železo;
• cín;
• fosforu;
• antimón.

Každá z týchto nečistôt v kombinácii s meďou má na ňu určitý vplyv, vďaka čomu sú výrazne znížené hodnoty tepla a elektrickej vodivosti.

Okrem iného sa kovová meď vyznačuje neuveriteľnou pevnosťou, vysokou teplotou topenia a vysokou teplotou varu. Údaje sú naozaj pôsobivé. Teplota topenia medi presahuje tisíc stupňov Celzia! A teplota varu je 2570 stupňov Celzia.

Tento kov patrí do skupiny kovov - diamagnetiky. To znamená, že jeho magnetizácia, ako v mnohých iných kovoch, sa nevyskytuje proti smeru vonkajšieho magnetického poľa, ale proti nemu.

Ďalšou dôležitou vlastnosťou je vynikajúca odolnosť tohto kovu voči korózii. V podmienkach vysokej vlhkosti dochádza napríklad k oxidácii železa niekoľkokrát rýchlejšie než oxidácia medi.

Chemické vlastnosti prvku

Tento prvok je neaktívny. Pri vystavení suchému vzduchu za normálnych podmienok sa meď nezačne oxidovať. Vlhký vzduch naopak spôsobuje proces oxidácie, pri ktorom sa tvorí uhličitan meďnatý (II), čo je horná vrstva patiny. Takmer okamžite tento prvok reaguje s takými látkami, ako sú:

• síra;
• selén;
• halogény.

Kyseliny, ktoré nemajú oxidačné vlastnosti, nie sú schopné ovplyvňovať meď. Okrem toho v žiadnom prípade nereaguje na styk s takými chemickými prvkami, ako sú:

• dusík;
• uhlíka;
• vodík.

Okrem už uvedených chemických vlastností je meď charakterizovaná amfotérnosťou. To znamená, že v zemskej kôre je schopný tvoriť katióny a anióny. Zlúčeniny tohto kovu môžu vykazovať kyslé a zásadité vlastnosti - priamo závisia od špecifických podmienok.

Pole a vlastnosti aplikácie

V dávnych dobách bola kovová meď použitá na výrobu rôznych vecí. Skúsené používanie tohto materiálu umožnilo starým ľuďom získať:

• drahé jedlá;
• ozdoby;
• nástroje, ktoré majú tenkú čepeľ.

Zliatiny medi

Keď už hovoríme o používaní medi, nesmieme zmiasť jeho význam pri výrobe rôznych zliatin, ktoré sú založené práve na tomto kovu. Takéto zliatiny zahŕňajú:

• bronz;
• mosadz.

Dve z týchto odrôd sú hlavnými typmi zliatin medi. Prvá bronzová zliatina bola vytvorená na východe tri tisíce rokov pred našou éru. Bronz sa môže právom považovať za jedno z najväčších úspechov metalurgov staroveku. V skutočnosti je bronz kombináciou medi s inými prvkami. Vo väčšine prípadov sa cínu ako druhá zložka. Ale bez ohľadu na to, aké prvky sú obsiahnuté v zliatine, hlavnou zložkou je vždy meď. Vzorec z mosadze obsahuje hlavne meď a zinok, ale je možné ich dodať aj vo forme iných chemických prvkov.

Okrem bronzu a mosadze, tento chemický prvok je zapojený do tvorby zliatiny s inými kovmi, ako je hliník, zlato, nikel, cín, striebro, titán a zinok. Zliatiny medi s nekovmi, ako je kyslík, síra a fosfor, sa používajú omnoho menej často.

Priemyselná

Cenné vlastnosti zliatin medi a čisté látky prispeli k ich používaniu v takých odvetviach, ako sú:

• elektrotechnika;
• budova elektrického stroja;
• príprava nástrojov;
• elektroniky.

Ale, samozrejme, to nie sú všetky oblasti použitia tohto kovu. Je to materiál šetrný k životnému prostrediu. Preto sa používa pri stavbe domov. Napríklad strešné medené kovu, vďaka svojej vynikajúcej odolnosti proti korózii má životnosť viac ako sto rokov, bez vyžadujúce osobitnú starostlivosť a maľovanie.

Ďalšou oblasťou použitia tohto kovu je klenotníctvo. Používa sa hlavne vo forme zliatin so zlatom. Výrobky vyrobené z medi-zliatiny zlata sa vyznačujú zvýšenou pevnosťou, vysokou odolnosťou. Takéto výrobky na dlhú dobu nie sú deformované a neodstraňujú.

Zlúčeniny kovovej medi sa vyznačujú vysokou biologickou aktivitou. Vo svete flóry je tento kov dôležitý, keďže sa podieľa na syntéze chlorofylu. Účasť tohto prvku v tomto procese umožňuje nájsť ho medzi zložkami minerálnych hnojív pre rastliny.

Úloha v ľudskom tele

Nedostatok tohto prvku v ľudskom tele môže mať negatívny vplyv na zloženie krvi, menovite ho zhoršovať. Doplnenie deficitu tejto látky môže byť so špeciálne vybranou potravinou. Meď sa nachádza v mnohých potravinárskych výrobkoch, takže je ľahké urobiť zdravú výživu. Jeden z produktov obsahujúcich tento prvok je napríklad bežné mlieko.

Ale tvoriť menu nasýtený týmto prvkom, nemali by sme zabúdať, že nadbytok jeho zlúčenín môže viesť k otravám tela. Preto saturácia tela touto užitočnou látkou je veľmi dôležité, aby sa nepreháňala. A to sa netýka iba množstva spotrebovaných výrobkov.

Napríklad otravy jedlom môžu spôsobiť použitie medených misiek. Príprava jedla v takýchto jedlách je veľmi odrádzaná a dokonca aj zakázaná. Je to spôsobené tým, že počas procesu varenia do potravy vstupuje značné množstvo tohto prvku, čo môže viesť k otravám.

V zákone o medených nádobách existuje jedna výhrada. Použitie takýchto náradí nie je nebezpečné, ak má vnútorný povrch cínový náter. Iba vtedy, keď je táto podmienka splnená, používanie medených hrncov neohrozuje otravu jedlom.

Okrem všetkých vyššie uvedených aplikácií šírenie tohto prvku nepreniká liekom. V oblasti liečby a starostlivosti o zdravie používa sa ako prísada a antiseptikum. Tento chemický prvok je súčasťou očných kvapiek, ktoré sa používajú pri liečbe ochorenia, ako je konjunktivitída. Okrem toho je medi dôležitou súčasťou rôznych riešení spôsobených popáleninami.