Метална мед: описание на елемента, свойствата и приложението

История на появата на мед

Защото колко голямо значение има този химичен елемент в историята на човечеството и на планетата, можем да предположим вече с имената на историческите епохи. След каменната епоха дойде медта и след нея - бронзата, също имаща пряка връзка с този елемент.

Медта е един от седемте метала, които станаха известни на човечеството в древни времена. Ако вярвате в историческите данни, запознаването на древните с този метал е станало преди около девет хиляди години.

Най-древните продукти от този материал са открити на територията на съвременната Турция. Археологическите разкопки, извършени на площадката на голямо неолитно селище, наречено Chatalheyuk, позволяват да се намерят малки медни мъниста, както и медни плочи, с които древните хора украсяват облеклото си.

Намерените обекти са датирани от кръстовището на осми и седмо хилядолетие пр. Хр. В допълнение към самите продукти, на мястото на изкопни работи е намерена шлака, която показва металното изпичане, получено от рудата.

Получаването на мед от руда е сравнително достъпно. Ето защо, въпреки високата точка на топене, този метал бързо и широко се овладява от човечеството сред първите.

Методи за екстракция

При природни условия този химически елемент съществува в две форми:

• съединение;
• хапки.

Любопитен факт е следният: медните късчета в природата се срещат много по-често, отколкото златото, среброто и желязото.

Природните съединения на медта са:

• оксиди;
• карбонови и сярни комплекси;
• бикарбонати;
• сулфидни руди.

Рудите, които са най-разпространени, са медно блясък и медни пирити. Медта в тези руди съдържа само един до два процента. Основната мед се извлича по два основни начина:

• хидрометалургична;
• пирометалургични.

Делът на първия метод е десет процента. Останалите деветдесет се отнасят до втория метод.

Пирометалният метод включва комплекс от процеси. Първо, медната руда е обогатена и изстреляна. Тогава суровината се разтопи в матово, след това се издуха в преобразувателя. По този начин се произвежда груба мед. Превръщането му в чист става чрез пречистване - първи пожар, след това електролитен. Това е последният етап. Накрая чистотата на получения метал е почти сто процента.

Процесът на получаване на мед хидрометалургично се разделя на два етапа.

1. Първоначално суровината се извлича със слаб разтвор на сярна киселина.
2. В последния етап металът се освобождава директно от решението, споменато в първия параграф.

Този метод се използва, когато се обработват само бедни руди, тъй като за разлика от предишния метод е невъзможно да се извличат благородни метали по едно и също време. Ето защо процентът на този метод е толкова малък в сравнение с другия метод.

Малко за името

Химическият елемент Cuprum, означен със символа Cu, получи името си в чест на известния остров Кипър. Именно там в далечния трети век пр.н.е. са открити големи находища от медна руда. Местни занаятчии, работещи в тези мини, разтопиха този метал.

Физични свойства на метала

Вероятно е невъзможно да се разбере каква е металната мед, без да се разбират нейните свойства, основните характеристики и особености.

При контакт с въздуха този метал става жълтеникаворозов цвят. Това уникално златисто-розово оттенък се дължи на появата на оксиден филм върху металната повърхност. Ако този филм бъде премахнат, медта ще придобие изразителен розов цвят с характерен ярък металически блясък.

Изумителен факт: най-фините медни плочи на лумена не са розови, но зеленикаво-синьо, или с други думи, морски цвят.

Във формата на обикновено вещество, медта има следните характеристики:

• изненадваща пластичност;
• достатъчна мекота;
• пластичност.

Чистата мед без никакви примеси може да бъде перфектно обработена - тя лесно може да се превърта в пръчка или лист или да се изтегли в тел, дебелината на която ще бъде намалена на хилядна от милиметъра. Добавянето на примеси към този метал увеличава неговата твърдост.

В допълнение към тези физични характеристики, този химичен елемент има висока електрическа проводимост. Тази характеристика главно определя използването на метална мед.

Сред основните свойства на този метал е да се отбележи неговата висока топлопроводимост. По отношение на електрическата проводимост и топлопроводимостта, медта е един от лидерите сред металите. Единствените показатели за тези параметри са един метал - сребро.

Не може да се пренебрегне фактът, че параметрите на електрическата и топлинната проводимост на медта са сред основните свойства. Те остават на високо ниво само докато металът е в чиста форма. Намаляване на тези показатели е възможно чрез добавяне на примеси:

• арсен;
• желязо;
• калай;
• фосфор;
• антимон.

Всеки от тези примеси в комбинация с мед има известно влияние върху него, в резултат на което стойностите на топлината и електрическата проводимост са значително намалени.

Между другото, металната мед се характеризира с невероятна якост, висока точка на топене и висока точка на кипене. Данните са наистина впечатляващи. Точката на топене на медта надвишава хиляда градуса по Целзий! Точката на кипене е 2570 градуса по Целзий.

Този метал принадлежи към групата метали-диамагнетики. Това означава, че неговата магнетизация, както и в редица други метали, се случва не срещу посоката на външното магнитно поле, а срещу него.

Друга важна характеристика е отличната устойчивост на този метал към корозия. При условия на висока влажност, окисляването на желязо, например, възниква няколко пъти по-бързо от окисляването на медта.

Химични свойства на елемента

Този елемент е неактивен. Когато се излага на сух въздух при нормални условия, медта не започва да се окислява. За разлика от това, влажният въздух предизвиква процес на окисление, при който се образува меден карбонат (II), който е горният слой на патината. Почти веднага този елемент реагира с такива вещества като:

• сяра;
• селен;
• халогени.

Киселините, които нямат окислителни свойства, не могат да окажат влияние върху медта. В допълнение, той не реагира по никакъв начин при контакт с химически елементи като:

• азот;
• въглерод;
• водород.

В допълнение към вече споменатите химични свойства, медта се характеризира с амфотерност. Това означава, че в земната кора е способна да образува катиони и аниони. Съединенията от този метал могат да показват както киселинни свойства, така и основни - той директно зависи от специфичните условия.

Полета и характеристики на приложението

В древни времена металната мед е била използвана, за да направи различни неща. Сръбското приложение на този материал позволява на древните хора да придобият:

• скъпи ястия;
• украса;
• инструменти, които имат тънък нож.

Медни сплави

Говорейки за използването на мед, ние не можем да споменем значението му за производството на различни сплави, които се основават точно на този метал. Такива сплави включват:

• бронз;
• месинг.

Два от тези сортове са основните видове медни сплави. Първата бронзова сплав е създадена на изток за три хиляди години преди нашата ера. Бронз може с право да се счита за едно от най-големите постижения на металурзите от древността. Всъщност, бронзът е комбинация от мед с други елементи. В повечето случаи калайът действа като втори компонент. Но независимо от елементите, които са включени в сплавта, основният компонент е винаги мед. Формулата от месинг съдържа главно мед и цинк, но има и възможни допълнения към тях под формата на други химически елементи.

В допълнение към бронзовия и месинговия елемент този химичен елемент участва в производството на сплави с други метали, включително алуминий, злато, никел, калай, сребро, титан и цинк. Медните сплави с неметали, като кислород, сяра и фосфор, се използват много по-рядко.

индустрии

Ценни свойства на медните сплави чистите вещества допринасят за тяхното използване в такива отрасли като:

• електроинженерство;
• електрическа машина;
• Изработване на инструменти;
• електроника.

Но, разбира се, това не са всички области на приложение на този метал. Той е изключително екологичен материал. Ето защо се използва в строителството на къщи. Например покривното покритие, направено от метална мед, поради високата си устойчивост на корозия, има експлоатационен живот над сто години, без да изисква специални грижи и боядисване.

Друга област на използване на този метал е производството на бижута. Използва се предимно под формата на сплави със злато. Продуктите, изработени от медно-златна сплав, се характеризират с повишена якост, висока устойчивост. Такива продукти за дълго време не се деформират и не се изтриват.

Съединенията от метална мед се отличават с висока биологична активност. В света на флората този метал е важен, тъй като участва в синтеза на хлорофил. Участието на този елемент в този процес дава възможност да се намери сред компонентите на минералните торове за растенията.

Ролята в човешкото тяло

Липсата на този елемент в човешкото тяло може да има отрицателен ефект върху състава на кръвта, а именно да го влоши. Попълването на дефицита на това вещество може да бъде със специално подбрана храна. Медта се среща в много хранителни продукти, така че е лесно да се направи здравословна диета. Например, един от продуктите, съдържащи този елемент, е обикновеното мляко.

Но при подбора на менюто, наситено с този елемент, не трябва да забравяме, че изобилието от неговите съединения може да доведе до отравяне на тялото. Следователно, насищането на тялото с това полезно вещество, е много важно да не го прекалявате. И това се отнася не само до количеството на консумираните продукти.

Например, хранително отравяне може да доведе до използването на медни чинии. Подготовката на храна в такива ястия е силно обезкуражена и дори забранена. Това се дължи на факта, че по време на процеса на кипене значително количество от този елемент навлиза в храната, което може да доведе до отравяне.

В забраната за медни прибори има едно предупреждение. Използването на такива прибори не е опасно, ако вътрешната му повърхност е покрита с калай. Само когато това условие е изпълнено, употребата на медни саксии не носи заплаха от хранително отравяне.

В допълнение към всички изброени по-горе приложения, разпространението на този елемент не е заобиколило лекарството. В областта на лечението и поддържането на здравето се използва като стягащо и антисептично средство. Този химичен елемент е част от капките за очи, които се използват при лечението на заболяване като конюнктивит. В допълнение, медта е важен компонент на различни решения от изгаряния.