Kovová měď: popis prvku, vlastnosti a aplikace

Historie vzhledu mědi

O tom, jak velký význam má tento chemický prvek v dějinách lidstva a planety, se už daří naznačovat jména historických epoch. Po době kamenné přichází měď a po něm - bronz, který má také přímý vztah k tomuto prvku.

Měď je jedním ze sedmi kovů, které se v dávných dobách staly známými lidstvem. Pokud věříte historickým údajům, známost starých lidí s tímto kovem se stala před devíti tisíci lety.

Nejstarší výrobky z tohoto materiálu byly nalezeny na území moderního Turecka. Archeologické vykopávky provedené na místě velkého neolitu sídlícího Chatalheyuk umožnily nalézt malé měděné korálky, stejně jako měděné talíře, se kterými starodávní lidé zdobili svůj oděv.

Nalezené objekty pocházely z křižovatky osmého a sedmého tisíciletí BC. Vedle samotných výrobků byla na místě výkopu nalezena struska, která označuje tavení kovů z rudy.

Získání mědi z rudy bylo relativně cenově dostupné. Proto i přes svůj vysoký bod tání byl tento kov rychle a široce zvládnut mezi lidmi mezi prvními.

Metody extrakce

V přírodních podmínkách existuje tento chemický prvek ve dvou podobách:

• připojení;
• nugety.

Zvláštní skutečností je následující: měděné nugety v přírodě narazí mnohem častěji než zlato, stříbro a železo.

Přírodní sloučeniny mědi jsou:

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

Rudy, které jsou nejrozšířenější, jsou měděný lesk a měďnatý pyrite. Měď v těchto rudách obsahuje pouze jedno až dvě procenta. Primární měď se extrahuje dvěma hlavními způsoby:

• hydrometallurgical;
• pyrometalurgické.

Podíl první metody je deset procent. Zbývajících devadesát odkazuje na druhou metodu.

Pyrometalická metoda zahrnuje komplex procesů. Nejprve je obohacena a vypálena měděná ruda. Poté se surovina roztaví na matný povrch a poté se v konvertoru rozfouká. Tak se vyrábí drsná měď. Otočení do čistého se provádí rafinací - prvním požárem, pak elektrolytickým. To je poslední fáze. Na konci je čistota výsledného kovu téměř sto procent.

Proces získávání hydrometalurgicky mědi je rozdělen do dvou etap.

1. Zpočátku se surovina vyluhuje slabým roztokem kyseliny sírové.
2. V závěrečné fázi je kov uvolněn přímo z řešení uvedeného v prvním odstavci.

Tato metoda se používá při zpracování jen špatných rud, neboť na rozdíl od předchozí metody není možné vybírat drahé kovy současně. Proto je procento této metody v porovnání s jinou metodou tak malé.

Něco málo o názvu

Chemický prvek Cuprum, označovaný symbolem Cu, získal své jméno na počest proslulého ostrova Kypru. Bylo tam, že ve vzdáleném třetím století př. Nl byly objeveny velké ložiska měděné rudy. Místní řemeslníci, kteří v těchto domech pracovali, táhli tento kov.

Fyzikální vlastnosti kovu

Možná není možné pochopit, co je kovová měď, bez porozumění vlastnostem, základním vlastnostem a vlastnostem.

Po kontaktu se vzduchem se tento kov stává žlutavě růžově zbarveným. Tento unikátní zlatavě růžový odstín je způsoben vzhledu oxidového filmu na kovovém povrchu. Pokud je tento film odstraněn, získává měď výraznou růžovou barvu s charakteristickým jasným kovovým leskem.

Úžasný fakt: nejjemnější měděné desky na lumenu nejsou vůbec růžové, ale zeleně modré, nebo jinými slovy, mořské barvy.

Ve formě jednoduché látky má měď následující vlastnosti:

• překvapivá plasticita;
• dostatečná měkkost;
• viskozita.

Čistá měď bez přítomnosti jakýchkoli nečistot dokonale léčitelných - to může být snadno válcované listu nebo tyče nebo vytáhnout ve vodiči, jehož tloušťka se snižuje na tisíciny milimetru. Přidávání nečistot do tohoto kovu zvyšuje jeho tvrdost.

Kromě těchto fyzikálních vlastností má tento chemický prvek vysokou elektrickou vodivost. Tato vlastnost určovala hlavně použití kovové mědi.

Mezi základní vlastnosti tohoto kovu stojí za zmínku jeho vysoká tepelná vodivost. Z hlediska elektrické vodivosti a tepelné vodivosti je měď jedním z vůdců mezi kovy. Jedinými indikátory pro tyto parametry jsou jeden kov - stříbro.

Nemůžeme ignorovat skutečnost, že parametry elektrické a tepelné vodivosti mědi patří mezi základní vlastnosti. Oni zůstávají na vysoké úrovni pouze když kov je ve své čisté podobě. Snížení těchto ukazatelů je možné přidáním nečistot:

• arsen;
• železo;
• cín;
• fosfor;
• antimon.

Každá z těchto nečistot v kombinaci s mědí má určitý vliv na to, což vede k výraznému snížení hodnot tepla a elektrické vodivosti.

Mezi jinými se kovová měď vyznačuje neuvěřitelnou pevností, vysokou teplotou tání a vysokou teplotou varu. Data jsou opravdu působivá. Teplota tání mědi přesáhne tisíc stupňů Celsia! Teplota varu je 2570 stupňů Celsia.

Tento kov patří do skupiny kovů - diamagnetika. To znamená, že jeho magnetizace, jako u řady jiných kovů, se nevyskytuje proti směru vnějšího magnetického pole, ale proti němu.

Další důležitou vlastností je vynikající odolnost tohoto kovu vůči korozi. V podmínkách vysoké vlhkosti dochází například k oxidaci železa několikrát rychlejší než oxidace mědi.

Chemické vlastnosti prvku

Tento prvek je neaktivní. Při vystavení suchému vzduchu za normálních podmínek se měď nezačne oxidovat. Vlhký vzduch naopak způsobuje oxidační proces, při kterém se vytváří uhličitan měďnatý (II), což je horní vrstva patiny. Téměř okamžitě tento prvek reaguje s takovými látkami, jako jsou:

• síra;
• selen;
• halogeny.

Kyseliny, které nemají oxidační vlastnosti, nejsou schopny ovlivnit měď. Kromě toho nereaguje žádným způsobem na kontakt s takovými chemickými prvky, jako jsou:

• dusík;
• uhlík;
• vodík.

Kromě již zmíněných chemických vlastností je měď charakterizována amfotericitou. To znamená, že v zemské kůře je schopen vytvářet kationty a anionty. Sloučeniny tohoto kovu mohou vykazovat jak kyselé vlastnosti, tak zásadité - to přímo závisí na konkrétních podmínkách.

Pole a vlastnosti aplikace

Ve starověku byla kovová měď použita k výrobě různých věcí. Skutková aplikace tohoto materiálu umožnila starým lidem, aby získali:

• drahé nádobí;
• ozdoby;
• nástroje, které mají tenkou čepelí.

Slitiny mědi

Když mluvíme o použití mědi, nesmíme zmínit jeho důležitost při výrobě různých slitin, které jsou založeny právě na tomto kovu. Mezi tyto slitiny patří:

• bronz;
• mosaz.

Dvě z těchto odrůd jsou hlavními typy slitin mědi. První bronzová slitina byla vytvořena na východě tři tisíce let před naší dobou. Bronz může být správně považován za jedno z největších úspěchů metalurgů starověku. Ve skutečnosti je bronz kombinací mědi s dalšími prvky. Ve většině případů se plechovka chová jako druhá součást. Ale bez ohledu na to, jaké prvky jsou součástí slitiny, hlavní složkou je vždy měď. Vzorec z mosazi obsahuje hlavně měď a zinek, ale je možné je dodat i ve formě jiných chemických prvků.

Kromě bronzu a mosazi se tento chemický prvek podílí na výrobě slitin s jinými kovy, včetně hliníku, zlata, niklu, cínu, stříbra, titanu a zinku. Měděné slitiny s nekovy, jako je kyslík, síra a fosfor, se používají mnohem méně často.

Odvětví průmyslu

Cenné vlastnosti slitin mědi a čisté látky přispěly k jejich použití v průmyslových odvětvích, jako jsou:

• elektrotechnika;
• budova elektrického stroje;
• výroba nástrojů;
• radioelektronika.

Ale samozřejmě to nejsou všechny oblasti použití tohoto kovu. Je vysoce ekologicky šetrný materiál. To je důvod, proč se používá při stavbě domů. Například střešní krytina vyrobená z kovové mědi má díky své vysoké odolnosti proti korozi životnost více než sto let, aniž by vyžadovala zvláštní péči a malování.

Další oblastí použití tohoto kovu je klenotnictví. Používá se hlavně ve formě slitin se zlatem. Výrobky vyrobené ze slitiny mědi a zlata jsou charakterizovány zvýšenou pevností, vysokou odolností. Takové výrobky po dlouhou dobu nejsou deformovány a netrpí.

Sloučeniny kovové mědi se vyznačují vysokou biologickou aktivitou. Ve světě flóry je tento kov důležitý, protože se podílí na syntéze chlorofylu. Účast tohoto prvku v tomto procesu umožňuje jeho nalezení mezi složkami minerálních hnojiv pro rostliny.

Role v lidském těle

Nedostatek tohoto prvku v lidském těle může mít negativní vliv na složení krve, jmenovitě jej zhoršovat. Doplnění deficitu této látky může být se speciálně vybraným jídlem. Měď se nachází v mnoha potravinách, takže je snadné dělat zdravou výživu. Jeden z produktů, které obsahují tento prvek, je například obyčejné mléko.

Ale vytváření menu nasýtených tímto prvkem, neměli bychom zapomínat, že nadbytek jeho sloučenin může vést k otravě těla. Proto saturací těla touto užitečnou látkou je velmi důležité, aby se to nepřehnulo. A to se týká nejen množství spotřebovaných výrobků.

Například otravy potravinami mohou způsobit použití měděných nádob. Příprava jídla v těchto pokrmech je velmi odrazována a dokonce i zakázána. To je způsobeno skutečností, že během procesu varu do potravy vstupuje značné množství tohoto prvku, což může vést k otravě.

V zákonech o měděných nádobách existuje jedna výhrada. Používání takovýchto náčiní není nebezpečné, pokud má vnitřní povrch povlak cínu. Pouze pokud je tato podmínka splněna, používání měděných hrnců nehrozí nebezpečí otravy potravinami.

Kromě všech výše uvedených aplikací se šíření tohoto prvku nepřecházelo lékem. V oblasti léčby a péče o zdraví používá se jako přísada a antiseptikum. Tento chemický prvek je součástí očních kapek, které se používají při léčbě onemocnění, jako je konjunktivitida. Kromě toho je měď důležitou součástí různých řešení z popálenin.