Медь металл: структура, история открытия, свойства, характеристики, сферы применения, способы добычи и обработки

История открытия

Древнейшие изделия из меди были найдены на территории современной Турции. Они находились на развалинах городища Чатал-Хуюк. За медным веком последовал каменный век. Ученые двадцатого века смогли показать, что с помощью медных инструментов материалы можно обрабатывать быстрее.

Сплавы с оловом делали из меди, которую называют бронзой. Из них делали украшения, инструменты, оружие. Когда бронза стала очень популярной, начался бронзовый век, на смену которому пришел медный век.

Первые крупные шахты были обнаружены на Кипре. Они были разработаны около 3000 г до н.э. NS. В России самые старые рудники датируются 2000 годом до нашей эры. NS.

Промышленная выплавка медных слитков была освоена в 13-14 веках. В Москве в 15 веке был основан Пушечный двор, где производили оружие и боеприпасы из бронзы.

Значение для человека

Медь изначально входит в состав человеческого тела:

• Активизирует эндокринную систему, замедляет старение организма.
• Его недостаток чреват замедлением белкового обмена. Это приводит к патологиям развития скелета и состава крови.
• Участвует в образовании красных кровяных телец, коллагена, эластина.

Он содержится во многих продуктах. Медью богаты говяжья печень, устрицы, семена кунжута, какао-порошок, черный перец, гречка. А также сухофрукты (фундук, грецкие орехи, кешью, арахис, миндаль).

Страны, добывающие медь

Лидирующие позиции в мировой добыче меди (данные на 2021 год в количественном выражении добытого металла за год) занимают:

• Китай — 1,6 млн тонн.
• США — 1,2 млн тонн.
• Чили — 5,8 млн тонн.
• Перу — 2,4 миллиона тонн.
• Конго — 1,2 миллиона тонн.

По оценкам экспертов, общий объем неизведанных ранее запасов меди в мире составляет 3,5 миллиарда тонн. Этих резервов должно хватить на ближайшие полтора века.

Состав и структура

Медь — это соединение огромного количества кристаллов серебра, кальция, золота, свинца, никеля. Металлы, входящие в состав меди, отличаются простотой обработки и относительной пластичностью.

Элементарная ячейка структурной решетки кубическая. Каждая из ячеек представляет собой соединение из 4 атомов.

Во время добычи минерал насыщается огромным количеством примесей. Они влияют на технические характеристики расплавленного металла, его структуру. Общие примеси:

1. Кислород — примесь, содержание которой в составе может достигать 0,008%. При воздействии высоких температур содержание кислорода быстро снижается.
2. Висмут — компонент, негативно влияющий на технические характеристики готового металла. Допустимое количество в составе — до 0,001%.
3. Марганец — практически не влияет на свойства меди.
4. Никель: снижает теплопроводность.
5. Мышьяк: не влияет на свойства переплавленного металла. Мышьяк нейтрализует негативное воздействие висмута, кислорода, сурьмы на конечный материал.
6. Олово: улучшает теплопроводность.
7. Сурьма: снижает тепло- и электропроводность. Допустимое содержание в составе — до 0,05%.
8. Сера, селен — снижают показатель пластичности, если их количество в составе превышает 0,001%.
9. Цинк — практически не влияет на физические и химические свойства.
10. Фосфор — главный раскислитель. Улучшить механические свойства.

Процент примесей в производстве может уменьшаться или увеличиваться.

Медная руда

Области применения меди

Хорошо известно использование меди, а также алюминия, наиболее близкого к ней по своим свойствам — это производство кабельной продукции. Медные провода и кабели отличаются низким электрическим сопротивлением и особыми магнитными свойствами.

Для производства кабельной продукции используются сорта меди, отличающиеся высокой чистотой. Если в его состав добавить даже небольшое количество посторонних металлических примесей, например всего 0,02% алюминия, электропроводность исходного металла снизится на 8-10%.

Небольшой вес меди и ее высокая прочность, а также способность поддаваться различным видам механической обработки — именно эти свойства позволяют изготавливать из нее трубы, которые успешно используются для транспортировки газа, горячего и горячего газа холодная вода, пар.

Неслучайно такие трубы используются в составе инженерных коммуникаций жилых и офисных зданий в большинстве европейских стран. Помимо очень высокой электропроводности, медь отличается способностью хорошо проводить тепло.

Благодаря этому свойству успешно применяется в следующих системах:

• системы воздушного отопления и охлаждения;
• холодильники, используемые для охлаждения элементов персональных компьютеров;
• тепловые трубы;
• системы, обеспечивающие перераспределение тепла в различных устройствах (теплообменниках).

Металлоконструкции, в которых используются элементы из меди, отличаются не только малым весом, но и исключительной декоративностью. Это стало причиной их активного использования в архитектуре, а также для создания различных элементов интерьера.

Кристаллическая решётка меди:

500	Кристаллическая решетка
511	Кристаллическая решетка # 1
512	Ретикулярная структура	Гранецентрированная кубическая
513	Параметры решетки	3615 баллов
514	C / a отчет
515	Температура Дебая	315 К
516	Название группы пространств симметрии	Fm_ 3m
517	Номер пространственной группы симметрии	225

Как выплавить купрум

Способы получения меди:

• гидрометаллургический, остальные 10%.
• пирометаллургический (с его помощью производится 90% металла);

Гидрометаллургия состоит из единственной стадии: обработка минерала (обычно бедного) разбавленной серной кислотой с последующим выделением металлической меди из раствора. В этом случае все сопутствующие вещества из минерала просто исчезают.

Пирометаллургия более сложная, состоит из нескольких этапов:

1. Обогащение путем флотации и окислительного обжига.
2. Матовая плавка при температуре до 1500 градусов. Здесь уже различают необработанный металл, а также сопутствующие ему серебро, золото, никель.
3. Огневое рафинирование — очистка полученного металла от примесей до чистоты 99,5%.
4. Электролитическое рафинирование, доведение чистоты до 99,95%.

Нахождение в природе, получение:

Медь встречается в природе как в соединениях, так и в самородной форме. Халькопирит CuFeS2, также известный как медный пирит, халькоцит Cu2S и борнит Cu5FeS4, имеют промышленное значение. Наряду с ними встречаются и другие минералы меди: ковеллит CuS, куприт Cu2O, азурит Cu3 (CO3) 2 (OH) 2, малахит Cu2CO3 (OH) 2. Иногда медь встречается в самородном виде, масса отдельных скоплений может достигать 400 тонн.
Медь получают из сульфидных минералов, сначала обжигая их на воздухе, а затем подвергая их окислительному плавлению с добавлением флюса SiO2 и продувки воздухом. В этом случае сера окисляется до SO2, железо уходит в шлак в виде силиката, а медь остается в виде простого вещества. В сумме эти различные процессы можно выразить уравнением: 2CuFeS2 + 5 O2 + 2SiO2 = 2Cu + 2FeSiO3 + 4SO2
Этот медный блистер окончательно очищается электролизом, при котором образующиеся аноды растворяются, чистая медь откладывается на катоде, а примеси откладываются на дне в виде осадков, шлама. В состав ила могут входить такие ценные элементы, как Au, Ag, Se, Te, поэтому он подлежит дальнейшей переработке.

Важнейшие соединения:

Оксид меди (I) — Cu2O, имеет красновато-коричневый цвет. Ионы меди (I) в водном растворе нестабильны и легко диспропорционируют: 2Cu + (водн.) <=> Cu2 + (водн.) + Cu (раствор.)
Хлорид меди (I) представляет собой нерастворимое твердое вещество белого цвета. Как и другие галогениды меди (I), он ковалентен и более стабилен, чем галогенид меди (II). Его можно получить при сильном нагревании хлорида меди (II): CuCl2 (твердый) = 2CuCl (твердый) + Cl2 (газ.)
Также присутствует нестабильный сульфат меди (I).
Оксид меди (II) — это природное вещество черного цвета. Проявляет окислительные свойства. Нагревание органическими веществами используется при элементном анализе органических веществ для определения содержания в них углерода и водорода.
Гидроксид меди (II) — осаждается из растворов солей меди (II) в виде голубой студенистой массы под действием щелочи. Очень слабая амфотерная база.
Соли меди (II) — образуют кристаллогидраты синего и сине-зеленого цвета, растворы солей меди (II) в большинстве случаев имеют кислую реакцию за счет гидролиза.
Сульфат меди (II), CuSO4 — белый порошок, после гидратации дает синие кристаллы сульфата меди CuSO4 * 5H2O, используется как фунгицид.

Характеристики и свойства

невозможно точно определить сферу применения металла, не разбираясь в его физических, химических свойствах, основных характеристиках. Физические свойства чистой меди:

• простая обработка (сырье без примесей);
• пластичность;
• достаточный показатель мягкости;
• высокая пластичность;
• высокий показатель электрической и теплопроводности.

По теплопроводности и теплопроводности медь уступает только серебру. Для снижения этих показателей при производстве добавляют сурьму, фосфор, железо, мышьяк или олово.

Химические свойства меди:

1. Не окисляется при стандартных условиях эксплуатации.
2. Реагирует с галогенами, селеном, серой.
3. Нечувствителен к кислотам, не обладает окислительными свойствами.
4. Азот, водород, углерод не могут вызвать реакцию.

Медь в земной коре может образовывать анионы, катионы.

Медные горшки

Добыча и запасы

Земная кора содержит примерно (4,7-5,5) 10-3% меди. Содержание в морской воде — 3 · 10-7% и 10-7%. Основной способ добычи медной руды — открытым способом. Содержание меди в одной части руды — 1%.

По оценкам экспертов, в 2000 году мировое содержание меди, доступной для добычи, достигло 954 млн тонн. Из этого числа 687 миллионов тонн — подтвержденное количество. Российская доля доказанных запасов составляет 3,2%.

Производство меди — это процесс, состоящий из нескольких этапов:

1. Руда измельчается с помощью специальных дробилок.
2. Зерно измельчают в шаровых мельницах.
3. Процесс флотации. Измельченный расходный материал смешивается с флотационным реагентом и заливается во флотационную машину.
4. Руда загружается в моноподовые печи, происходит процесс обжига. Необходимо удалить остаточную серу из расходного сырья.
5. Обожженная руда загружается в оборудование отражательной печи, и шихта плавится.
6. Медный порошок смешивается с кварцевым флюсом и выдувается конвектором. Продолжительность процедуры — 24 часа.
7. Металл плавится и очищается с помощью специальных нагревательных агрегатов.

Последний этап производства — электролитическое рафинирование.

Сферы применения

Приложения:

1. Изготовление инструментов с помощью тонкого лезвия.
2. Посуда, ювелирное производство.
3. Производство кабелей, радиодеталей.
4. Производство труб. Элементы для сборки трубопроводов из этого цветного металла считаются лучшими по сравнению с изделиями из других материалов.
5. Сборка бытовой техники.

Медные трубы

Медь, как цветной лом

Металл покупается на вторичном рынке по высоким ценам. Спрос на медь постоянно растет. Основными источниками медного лома являются:

• автомобильные запчасти;
• радиаторы отопления;
• бытовая электропроводка;
• элементы бытовой техники;
• старые трубы и тому подобное.

Однако владельцы не всегда могут отличить обычную медь от ее сплавов. Стоимость побочных продуктов ниже. Чтобы узнать, как отличить медь, прочитайте подробную статью на нашем сайте по ссылке.

КЛАССИФИКАЦИЯ

Привет, CIM Ref1.1

Струнц (8-е издание)	1 / A.01-10
Никель-Струнц (10-е издание)	1.ГГ.05
Дана (7-е издание)	1.1.1.3
Дана (8-е издание)	1.1.1.3

4 Где чаще всего применяются изделия из меди?

Основная область применения алюминия и меди, наверное, всем известна. Из него делают самые разные кабели, в том числе силовые. Этому способствует низкая прочность алюминия и меди, их особые магнитные способности. Медные провода широко используются в обмотках электроприводов и трансформаторов (силовых), которые отличаются уникальной чистотой меди, являющейся исходным сырьем для их производства. Если к такому более чистому сырью добавить всего 0,02% алюминия, электропроводность продукта снизится на 8-10.

Cu, обладающая высокой плотностью и прочностью, а также малым весом, хорошо поддается механической обработке. Это позволяет нам производить отличные медные трубы, демонстрирующие свои высокие характеристики в системах газоснабжения, отопления и водоснабжения. Во многих странах Европы именно медные трубы используются в подавляющем большинстве случаев для устройства внутренних инженерных сетей жилых и административных зданий.

Мы много говорили об электропроводности алюминия и меди. Не будем забывать и о прекрасной теплопроводности последнего. Эта особенность позволяет использовать медь в следующих конструкциях:

• в системах отопления и кондиционирования;
• в охлаждающих устройствах персональных компьютеров;
• в тепловых трубках;
• в теплообменниках и многих других устройствах, отводящих тепло.

Плотность и малый вес медных материалов и сплавов привели к их широкому использованию в архитектуре.

Способы получения меди

В природе медь существует в соединениях и в форме самородков. Соединения представлены оксидами, гидрокарбонатами, комплексами серы и углекислого газа, а также сульфидными минералами. Самые распространенные минералы — это медный колчедан и медный блеск. Содержание меди в них 1-2%. 90% первичной меди извлекается пирометаллургическим методом и 10% — гидрометаллургическим.

1. Пирометаллургический способ включает в себя следующие процессы: обогащение и обжиг, плавление в тупике, формование раздувом в конвертере, электролитическое рафинирование.
Медные руды обогащаются методом флотации и окислительного обжига. Суть метода флотации заключается в следующем: взвешенные в водной среде частицы меди прилипают к поверхности пузырьков воздуха и поднимаются на поверхность. Способ позволяет получить концентрат медного порошка, который содержит 10-35% меди.

Медные руды и концентраты со значительным содержанием серы подлежат окислительному обжигу. При нагревании в присутствии кислорода сульфиды окисляются, и количество серы уменьшается почти вдвое. Обжигаются бедные концентраты с содержанием меди 8-25%. Богатые концентраты, содержащие 25-35% меди, плавятся без обжига.

Следующим этапом пирометаллургического способа получения меди является плавка непрозрачных материалов. Если в качестве сырья используется медная руда в кусках с большим содержанием серы, плавку проводят в шахтных печах. А для порошкового флотационного концентрата используются реверберационные печи. Плавление происходит при температуре 1450 ° С.

В горизонтальных конвертерах с боковым обдувом непрозрачная медь продувается сжатым воздухом для окисления сульфидов и железа. Кроме того, образующиеся оксиды переходят в шлак, а сера — в оксид. В конвертере образуется черновая медь, которая содержит 98,4-99,4% меди, железа, серы и следов никеля, олова, серебра и золота.

Черновая медь подвержена возгоранию и, следовательно, электролитическому рафинированию. Примеси удаляются с газами и переходят в шлак. В результате огневого рафинирования образуется медь чистотой до 99,5%. А после электролитического рафинирования чистота составляет 99,95%.

2. Гидрометаллургический метод заключается в выщелачивании меди слабым раствором серной кислоты с последующим выделением металлической меди непосредственно из раствора. Этот метод используется для обработки бедных полезных ископаемых и не позволяет извлекать вместе с медью драгоценные металлы.

Предостережение

В металле есть изотопы: два стабильных плюс два десятка нестабильных. Хотя период полураспада «долгой печени» составляет менее 2,5 дней, материал токсичен.

Поэтому использование меди контролируется.

В России на федеральном уровне (национальное правило, Федеральный свод правил) регулируются:

• Количество меди в питьевой воде.
• Производство и использование медных труб для воды, пара и газа.

в 1 литре питьевой воды не должно быть более 1 мг меди.

Избыток компонентов меди вызывает отравление организма. Медные сковороды не подходят для приготовления пищи.

Карьер, где открыто добывали медную руду, становится источником токсичных соединений.

Методы определения меди

Определение меди можно проводить следующими методами:

• количественный
• фотометрический.
• химик

Различные химические составы способны влиять на расщепление молекул и атомов вещества, поэтому можно выделить его составные части. Химический метод количественной оценки — это электролитический метод измерения содержания меди в других металлических сплавах. Выполняется с использованием следующих элементов:

• нитрат аммония
• динатриевая соль
• винная кислота
• водный аммиак
• ацетилен
• купризон.
• спирт этиловый

В первую очередь происходит взвешивание медного состава (образца). После этого его отправляют в приготовленный раствор реагента. В этом растворе образец должен полностью раствориться. После этого весь раствор необходимо нагреть, так как оксиды азота удаляются в процессе нагрева. Очищенный раствор необходимо разбавить водой и снова нагреть до 40 ° С. Теперь массу можно подвергать процессу электролиза. Погруженные в раствор электроды изготовлены из платины. Кроме того, включают ток 2,2 В и высвобождают медь в условиях постоянного перемешивания. Контрольный тест — это повторный процесс электролиза. Необходимо погрузить электроды в раствор ниже уровня отделившейся меди и подключить ток. Если первая реакция проведена правильно, вы не увидите металлических отложений во время процедуры проверки. Полученный таким образом медный катод необходимо промыть водой, не отключая электрический ток, затем обработать этиловым спиртом и высушить. Затем необходимо взвесить катод и сравнить массу с исходной массой. Затем вы получите удельный вес меди в соединении. Для очистки изделий из меди было разработано множество типов химических растворов. Количественное определение массы меди в общем объеме металла рекомендуется применять для сплавов с никелем, бронзой или цинком. При воздействии вещества медь откладывается, и в таком виде ее можно измерить. Осаждение может производиться неорганическими и органическими элементами. Из неорганических веществ можно выделить:

• тиокарбонат калия способен осаждать медь при температуре выше 80 ° C
• оксалат меди можно осаждать уксусной кислотой.
• хромат аммония тетрароданодиамина, называемый солью Рейнеке

Из органических веществ используются:

• α-бензоиноксим при участии спирта может осаждать металл в виде хлопьев. Реакция невозможна, если в составе есть никель
• йодид калия используется в нейтральной и кислой среде. Нет смысла использовать его, когда в сплаве есть железо, сурьма и мышьяк.
• оксихинолин-8, который способен осаждать медь в сочетании с аммиаком и щелочными растворами. Нагревание осадка приводит к образованию оксида меди

Преимущества фотометрического метода — высокая точность измерения количества меди и простота использования. Для реализации этого метода необходимы следующие подключения:

• диэтилдитиокарбамат свинца.
• купризон

Значение фотометрического метода определения меди состоит в том, чтобы зафиксировать интенсивность окраски материала, прошедшего через концентрированный раствор. Решение состоит из:

• диэтилдитиокарбамат свинца
• раствор лимонной кислоты аммония
• аммиак
• сульфат натрия.

Вещество, в котором желательно определить количество меди, пропускается через вышеуказанные растворы. Учтите, что здесь важно соблюдать пропорции. Затем идет процесс фотометрии. Определение меди также возможно в сточных водах, реках, морской воде и почве. Есть три способа:

• атомарная абсорбция с участием хелатирования
• атомная абсорбция, при которой используется графитовая печь.
• прямая атомная абсорбция

Для определения количества меди в почве наиболее надежным методом является метод графитовой печи. Для этого образец почвы необходимо поместить в графитовую трубку, обезвожить путем сжигания и опрыскать. Процедура распыления включает разделение вещества на атомы с последующей фильтрацией и выделением из них желаемого металла. Для оценки образца почвы можно использовать любой фотометрический метод определения меди.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

1. Устойчив к образованию ржавчины.
2. Привлекательный внешний вид.
3. Высокая теплопроводность.
4. Пластичность, гибкость, прочность.
5. Низкое сопротивление.

Главный недостаток — высокая цена.

Общие сведения:

100	Общая информация
101	Имя	Медь
102	Прежнее название
103	Латинское название	Cuprum
104	Английское имя	Медь
105	Условное обозначение	Cu
106	Атомный номер (номер в таблице)	29
107	Вид	Металл
108	Группа	Переходные металлы, тяжелые, цветные
109	Открытым	Известный с древних времен
110	Год открытия	9000 г до н.э
111	Внешний вид и др.	Пластиковый металл золотисто-розового цвета (или розовый при отсутствии оксидной пленки)
112	Источник	Натуральный материал
113	Изменения
114	Аллотропные модификации
115	Температурные и другие условия перехода аллотропных модификаций друг в друга
116	Конденсат Бозе-Эйнштейна
117	2D материалы
118	Содержание в атмосфере и воздухе (по весу)	0 %
119	Содержится в земной коре (по массе)	0,0068 %
120	Содержится в морях и океанах (по массе)	3,0 10-7 %
121	Содержание во Вселенной и в космосе (по массе)	6,0 10-6 %
122	Содержание в Солнце (по массе)	0,00007 %
123	Содержание метеорита (по массе)	0,011 %
124	Содержание в организме человека (по весу)	0,0001 %

Свойства атома меди :

200	Свойства атома
201	Атомная масса (молярная масса)	63,546 (3) а.е.м. (г / моль)
202	Электронная конфигурация	1с2 2с2 2п6 3с2 3п6 3d10 4с1
203	Электронная оболочка	K2 L8 M18 N1 O0 P0 Q0 R0
204	Радиус атома (рассчитанный)	145 вечера
205	Эмпирический радиус атома*	135 вечера
206	Ковалентный радиус*	132 вечера
207	Ионный радиус (кристаллический)	Cu+ 60 (2) вечера, 74 (4) вечера, 91 (6) вечера, Cu2+ 71 (4) вечера, 87 (18) вечера, Cu3 + низкий отжим 68 (6) вечера (в скобках указано координационное число — характеристика, определяющая количество ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)
208	Радиус Ван-дер-Ваальса	140 вечера
209	Электроны, протоны, нейтроны	29 электронов, 29 протонов, 35 нейтронов
210	Семья (блок)	член семьи d
211	Период в периодической таблице	4
212	Группа по периодической таблице	11-я группа (по старой классификации — боковая подгруппа 1-й группы)
213	Спектр излучения

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Маленький медный самородок

Самородная медь обычно образуется в зоне окисления некоторых месторождений сульфида меди в сочетании с кальцитом, самородным серебром, купритом, малахитом, азуритом, брошантитом и другими минералами. Масса отдельных скоплений самородной меди достигает 400 тонн. Крупные промышленные месторождения самородной меди, наряду с другими медьсодержащими минералами, образуются, когда вулканические породы (диабаз, мелафири) подвергаются воздействию гидротермальных растворов, вулканических паров и газов, обогащенных летучими соединениями меди (например, месторождение Верхнее озеро, США АМЕРИКА).
Самородная медь также содержится в осадочных породах, в основном в медистых песчаниках и сланцах.
Наиболее известные коренные месторождения меди — рудники Турина (Урал), Джезказганское (Казахстан), в США (на полуострове Кивино, в штатах Аризона и Юта).

Биологическая роль

Метаболизм меди у человека. Вход в энтероцит через транспортер CMT1, перенос через ATOX1 в сеть транс-Гольджи, с повышенной концентрацией — высвобождение через ATP-asi ATP7A в воротной вене. Попадание в гепатоцит, где ATP7B загружает белок церулоплазмин ионами меди и выводит избыток с желчью.

Медь является важным элементом для всех высших растений и животных. В кровотоке медь в основном транспортируется с помощью белка церулоплазмина. После того, как медь всасывается из кишечника, она транспортируется в печень с помощью альбумина. Медь содержится в большом количестве ферментов, таких как цитохром-с-оксидаза, фермент супероксиддисмутаза меди и цинка и переносящий кислород белок гемоцианин. В крови большинства моллюсков и членистоногих медь используется вместо железа для переноса кислорода.

Предполагается, что медь и цинк конкурируют друг с другом за всасывание в пищеварительном тракте, поэтому избыток одного из этих элементов в пище может вызвать дефицит другого элемента. Здоровому взрослому человеку необходимо 0,9 мг меди в день.

Токсичность

Некоторые соединения меди могут быть токсичными при превышении максимально допустимой концентрации в пище и воде. Содержание меди в питьевой воде не должно превышать 2 мг / л (среднее значение за период 14 дней), однако недостаток меди в питьевой воде также нежелателен. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) сформулировала это правило в 1998 году следующим образом: «Риски для здоровья человека из-за недостатка меди в организме во много раз выше, чем риски из-за избытка меди».

В 2003 году после интенсивных исследований ВОЗ пересмотрела предыдущие оценки токсичности меди. Было признано, что медь не является причиной расстройств пищеварения.

Были опасения, что гепатоцеребральная дистрофия (болезнь Вильсона-Коновалова) сопровождается накоплением меди в организме, так как она не выводится печенью с желчью. Это заболевание вызывает поражение мозга и печени. Однако причинно-следственная связь между началом заболевания и поступлением меди внутрь не подтверждена. Установлена ​​только повышенная чувствительность людей с диагнозом этого заболевания к повышенному содержанию меди в пище и воде. Общее количество людей, пораженных болезнью, например, в США составляет ок. 35 тысяч человек, или 0,01% всех водопользователей. источник не указан 226 дней

Бактерицидность

Бактерицидные свойства меди и ее сплавов известны человеку давно. В 2008 году после обширных исследований Федеральное агентство по охране окружающей среды США (US EPA) официально обозначило медь и несколько медных сплавов с бактерицидным состоянием поверхности. Бактерицидное действие поверхностей из меди (и ее сплавов) особенно выражено против метициллин-устойчивого штамма Staphylococcus aureus, известного как «супермикроб» MRSA. Летом 2009 года была установлена ​​роль меди и медных сплавов в инактивации вируса гриппа A / H1N1 (так называемого «свиного гриппа»)

Органолептические свойства

Ионы меди придают отчетливый «металлический привкус» избытку меди в воде. У разных людей порог органолептического определения меди в воде составляет около 2-10 мг / л. Естественная способность обнаруживать это высокое содержание меди в воде является естественным защитным механизмом от употребления воды с чрезмерным содержанием меди.

Химический состав литой и деформированной меди

Марка / Читайте также: Печи на углях: сущность, виды и создание своими руками Лига	База, не меньше	Примесь, не более
Медь	Медь + Серебро	Висмут	Железо	Никель	Цинк	Жестяная банка	Сурьма	Мышьяк	Проводить	Сера	Кислород	Фосфор	Серебряный	Селен	Теллур
Cu	Cu + Ag	Би	Fe	Ni	Zn	Sn	Sb	Нравиться	Pb	С	Ой	П	Ag	Понимаете	Ты
M00b	99,99	—	0,0005	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,0003	0,002	0,0005	0,0005
M0b	—	99,97	0,001	0,004	0,002	0,003	0,002	0,002	0,002	0,003	0,003	0,001	0,002	—	—	—
M1b	—	99,95	0,001	0,004	0,002	0,003	0,002	0,002	0,002	0,004	0,004	0,003	0,002	—	—	—
M00	99,96	—	0,0005	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,002	0,03	0,0005	0,002	0,0005	0,0005
M0	—	99,93	0,0005	0,004	0,002	0,003	0,001	0,002	0,001	0,003	0,003	0,04	—	—	—	—
M1	—	99,9	0,001	0,005	0,002	0,004	0,002	0,002	0,002	0,005	0,004	0,05	—	—	—	—
1р	—	99,9	0,001	0,005	0,002	0,005	0,002	0,002	0,002	0,005	0,005	0,01	0,002-0,012	—	—	—
M1f	—	99,9	0,001	0,005	0,002	0,005	0,002	0,002	0,002	0,005	0,005	—	0,012-0,04	—	—	—
2р	—	99,7	0,002	0,05	0,2	—	0,05	0,005	0,01	0,01	0,01	0,01	0,005-0,06	—	—	—
M3r	—	99,5	0,003	0,05	0,2	—	0,05	0,05	0,05	0,03	0,01	0,01	0,005-0,06	—	—	—
M2	—	99,7	0,002	0,05	0,2	—	0,05	0,005	0,01	0,01	0,01	0,07	—	—	—	—
M3	—	99,5	0,003	0,05	0,2	—	0,05	0,05	0,01	0,05	0,01	0,08	—	—	—	—

По согласованию с потребителем допускается выпуск меди марки М0б с массовой долей кислорода не более 0,002%.

Обозначение меди марок М1 и М1п, предназначенной для электротехнической промышленности и подлежащей испытаниям на электропроводность, также включает букву Е.

можно договориться о массовой доле элементов, не указанных в таблице.

Требования к физическим свойствам меди — удельному электрическому сопротивлению, удлинению спирали (способность к рекристаллизации при определенных параметрах термообработки), механическим свойствам устанавливаются в стандартах на конкретное изделие вилки и (или) по согласованию сторон.

Расчет веса с использованием значений удельного веса

Не будем далеко ходить и воспользуемся примером, описанным выше. Рассчитываем общее содержание меди в 25 листах. Изменим условие и предположим, что листы изготовлены из медного сплава. Итак, берем удельный вес меди из таблицы и он равен 8,93 г / см3. Толщина листа — 5мм, площадь (1000мм * 2000мм) — 2000000мм, соответственно объем будет 10000000мм3 или 10000см3. Теперь умножаем удельный вес на объем и получаем 89 кг и 300 грамм. Общее количество меди, содержащейся в этих листах, мы рассчитали без учета веса самих примесей, т.е значение общего веса может быть больше.

Теперь умножаем рассчитанный результат на 25 листов и получаем 2235 кг. Такие расчеты целесообразно использовать при обработке медных деталей, так как они позволяют узнать, сколько меди содержится в исходных объектах. Таким же образом можно рассчитать и медные слитки. Площадь сечения провода умножается на его длину, откуда получаем объем стержня, а затем по аналогии с примером выше.

Сплавы

Чистая медь не всегда используется в промышленности. Для изменения технических характеристик цветного металла добавляются различные компоненты. В результате получаются сплавы на основе меди. Самый распространенный:

1. Бронза — изготавливается путем добавления олова.
2. Латунь — состоит из медной основы с добавлением цинка.

Это далеко не все соединения, в которых медь является основным компонентом.

Бронзовая статуэтка

Физико-химические параметры

Медь — это металл с типичными внешними характеристиками (блеск, гладкость) и структурой кристаллической решетки. Оборудован высокой электрической и теплопроводностью. По этим физическим свойствам он второй после серебра.

Имя, символ, номер	Медь / Купро (Cu), 29
Атомная масса (молярная масса)	63,546 (3) в см (г / моль)
Электронная конфигурация	Ar 3d10 4s1
Радиус атома	128 вечера
Химические свойства
Ковалентный радиус	117 часов
Ионный радиус	(+ 2e) 73 (+ 1e) 77 (K = 6) пм
Электроотрицательность	1,90 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	+ 0,337 В / + 0,521 В
Состояния окисления	3, 2, 1, 0
Энергия ионизации (первый электрон)	745,0 (7,72) кДж / моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (до нет.)	8,92 г / см³
Температура плавления	1356,55 К (1083,4 ° С)
Температура кипения	2567 ° С
Уд тепло плавления	13,01 кДж / моль
Уд теплота испарения	304,6 кДж / моль
Молярная теплоемкость	24,44 Дж / (кмоль)
Молярный объем	7,1 см³ / моль
Кристаллическая решетка простого вещества
Ретикулярная структура	гранецентрированная кубическая
Параметры решетки	3615 баллов
Температура Дебая	315 К
Другие характеристики
Теплопроводность	(300 К) 401 Вт / (м К)
Количество CAS	7440-50-8

Основное химическое свойство металла, оцененное человеком, — отсутствие коррозии. Медь химически неактивна, при стандартных условиях не окисляется.

Цены

Мировая цена на медь устанавливается на Лондонской бирже металлов. Это зависит от спроса, который определяется состоянием экономики.

И соответственно колеблется:

• Спустя полгода это уже было + 940 долларов, что стало рекордом за всю историю биржи.
• В начале 2011 года была взята планка в 10 000 долларов.
• В начале 2008 года психологический предел в 8000 долларов за тонну был превышен.

Потом был спад. На 2021 год одна тонна меди будет продаваться по цене 8 057 долларов. Сказался экономический спад из-за пандемии коронавируса.

Температура плавления меди

Материал плавится при определенной температуре, которая зависит от наличия и количества сплавов в составе.

В большинстве случаев процесс происходит при температуре 1085 °. Наличие олова в сплаве дает негерметичность, плавление меди может начаться при 950 °. Цинк в составе также снижает нижний предел до 900°.

Для точных расчетов по времени требуется график плавления меди. На обычном листе бумаги используется график, на котором время указано по горизонтали, а градусы — по вертикали. График должен указывать, в каких точках поддерживается температура во время нагрева в течение всего процесса кристаллизации.

Медеплавильная печь

Особенности популярных медных сплавов

Сплав М1 производится по ГОСТ 859-2014, это высокопластичный и хорошо обработанный металл, в нем самое высокое содержание меди (99,9%). В качестве дополнительных элементов встречаются цинк, никель, фосфор, железо, мышьяк, кислород, олово, висмут (всего не более 0,1%). Удельное электрическое сопротивление 0,018 мкОм. Сплав бывает двух видов: твердый (М1т) и мягкий (М1м), они различаются по прочности и пределу текучести. Ламинированный металл востребован в автомобильной и авиационной промышленности, при создании токопроводов, криогенного оборудования, проводов и стержней.

Сплав М2 имеет более низкое содержание меди в составе (99,7%). Остальные 0,3% представлены никелем, железом, сурьмой, кислородом, оловом, свинцом, серой и мышьяком. Этот сорт пластичен и не подвержен ржавчине, отлично обрабатывается под давлением и используется для производства сплавов на основе меди и деталей холодильного оборудования.

Сплав М3 — техническая медь, в ней самый маленький процент металла среди представленных (99,5%). В качестве компонентов сплава используются те же элементы, что и М2, только в большей пропорции (до 0,5%), что делает этот сплав самым дешевым. Идеально подходят для прокатки металлических изделий и литейных сплавов.

Применение металла: от телеграфа до фейерверков

Широкое распространение меди началось после изобретения телеграфа. Для телеграфных кабелей потребовалось огромное количество металла. С того времени наш герой не покидал первых мест в рейтинге электрических металлов.

Использование меди основано на ее свойствах. Электропроводка в старых домах; теперь дорогой металл заменяется дешевым алюминием. Но в приборах медная проводка. Компьютеры оснащены медными радиаторами.

Сантехнические системы, холодильные системы, кондиционеры: повсеместно используется цветной металл с его замечательными свойствами.

Суда и лодки гордятся медными трубопроводами (они заполнены жидкостью и газом).

А во многих странах медные трубы используются для водо- и газоснабжения зданий.

Без меди не будет твердой пайки (это «клей» для металлов).

Диоскурид писал: «Припой для золота готовят из мочи детей и кипрской меди».

Япония считает медные трубопроводные трубы устойчивыми к землетрясениям.

Медь используется в качестве лигатуры для золотых сплавов; Чистое золото слишком мягкое и подвержено истиранию.

Оранжевый цветной металл придает пиротехнике голубой цвет.

Срок службы изделий из меди достигает 200 лет и более.

Шкала твердости по Моосу для оценки твердости металлов.

Вот список факторов твердости некоторых металлов, с которыми каждый может столкнуться в повседневной жизни, особенно при контакте с ювелирными изделиями:

• Сталь: 4-4,5
• Платина: 4-4,5
• Медь: 3
• Бронза: 3
• Золото: 2,5-3
• Палладий: 4,75
• Алюминий: 2,5-3
• Цинк: 2,5
• Вольфрам: 7,5
• Титан: 6
• Олово: 1,5
• Армированная сталь: 7-8
• Утюг: 4,5
• Медь: 3
• Родий: 6
• Никель: 4
• Серебро: 2,5-3
• Карбид вольфрама: 8,5-9