Медта и нейните свойства. Свойства на медта и нейното приложение. Единици за специфично тегло

Синоними: Тънките смеси от самородна мед и куприт се наричат ​​купрокуприт (Вернадски, 1910). Whitneyite (Gent, 1859) и Darwinite (Forbes, 1860) са арсенова мед, която образува смеси с алгодонит.

произход на името

Латинското наименование на меден cuprum идва от името на остров Кипър, откъдето медта се е внасяла в древни времена. Произходът на руското име не е ясен.

Английското име на минерала Copper е Copper

• Химичен състав
• Сортове
• Форма на пребиваване в природата
• Физически свойства
• Химични свойства. Други имоти
• диагностични признаци. сателити.
• Произход на минерала
• Място на раждане
• Практическа употреба
• Купува

Формула

Химичен състав

Понякога съдържа примеси на Fe, Ag, Pb, Au, Hg, Bi, Sb, V, Ge 3 (сребърна мед с 3-4% Ag, желязо-2,5% Fe и злато-2-3% Au). Примесите се наблюдават по-често в първичната самородна мед; рециклираната мед обикновено е по-чиста. Съставът на самородната мед от находище Шамлуг (Армения): Cu - 97,20 -97,46%, Fe - 0,25%; в мед от находищата на Алтай са определени 98,3% Cu и повече.

Кристалографска характеристика

Сингония.кубичен.

клас.Хексоктаедър.

Кристална структура

Кристалната структура се характеризира с лицево-центрирана решетка; медните атоми са разположени в ъглите и в центровете на лицата на елементарния куб. Това е формален израз на факта, че в структурата на медта има най-близка опаковка (т.нар. кубична най-близка опаковка) от метални атоми с радиус 1,27 A и разстояние между най-близките атоми от 2,54 A при изпълнение на пространство от 74,05%. Всеки атом Cu е заобиколен от 12 подобни (координационен номер 12), разположени около него по върховете на т. нар. Архимедов кубоктаедър.

Основни форми:a (100), d (110), o (111), l (530), e (210), h (410).

Форма на пребиваване в природата

Кристална форма. Формата на кристалите е кубична, тетрахексаедрична, додекаедрична, по-рядко - октаедрична (вероятно, псевдоморфи след куприт). Ръбовете често са грапави, с вдлъбнатини или възвишения. Простите кристали са рядкост.

Двойки.Близнаците между растежа по протежение на (111) са често срещани, понякога полисинтетични, често ламелни в посока близнаци на оста или удължени плоски близнаци, успоредни на диагонала. Обикновено кристалите (прости и близнаци) са неравномерно развити: удължени, скъсени или деформирани. Характерни са дендритните форми, които представляват еднородни израстъци на множество кристали (равномерно деформирани или правилни) във всяка една посока. Това са например кристали, двойничещи по протежение на (111), удължени по оста на симетрия от 2-ри порядък и слети успоредно на лицата на ромбичен додекаедър) или израстъци от правилни двойни кристали, разклоняващи се по ръбовете и диагоналите на октаедрични лица, както и паралелни лица израстъци от кристали, удължени по осите на посоката от 4-ти порядък. В непрекъснати утайки от самородна мед по време на ецване се откриват признаци на колективна кристализация с развитие на едри зърна поради по-малки, неправилно оформени зонални зърна.

Агрегати.Изкривени кристали, в единични неправилни зърна, дендритни сраствания, нишковидни, жилави, мъхести образувания, тънки плочи, конкреции, прахообразни натрупвания и непрекъснати маси с тегло до няколкостотин тона.

Физически свойства

Оптичен

Цветът на прясната фрактура е светлорозов, бързо преминаващ в медночервен, след това в кафяв; често с жълт или пъстър нюанс.

Линията е медночервена, лъскава.

Блестящ металик.

Прозрачност. Непрозрачен. В най-тънките плочи блести в зелено.

Индекси на пречупване

Ng = , Nm = и Np =

Механични

Твърдост 2,5-3.

Плътност 8,4-8,9

Разцепване не се наблюдава.

Счупване на парчета, кука.

Химични свойства

Лесно разтворим в разредена HNO 3 и в царска вода, в H 2 SO 4 - при нагряване, в HCl - трудно. Разтваря се във воден разтвор на амоняк, превръщайки го в синьо. В полирани участъци може да бъде гравиран с всички основни реагенти. Вътрешната структура се открива лесно с помощта на NH 4 OH + H 2 O 2 или HCl + CrO 3 (50% разтвор).

Други имоти

Много ковък и пластичен. Електрическата проводимост е много висока; значително намален от примеси.

Поведение при нагряване. Чисто меднитопи се при 1083°. Топлопроводимостта е малко по-малка от тази на среброто.

Изкуствено производство на минерала.

Може лесно да се получи от стопилки или чрез електролиза от разтвори на медни соли.

Диагностични признаци

Подобни минерали

Разпознава се по червения цвят на свежата повърхност, лъскава линия, средна твърдост и ковкост, обикновено покрита със зеленикави, черни, сини отлагания на окислени медни минерали. Под микроскоп в отразена светлина лесно се определя по цвят и отразяваща способност.

Свързани минерали.Медно злато, халкоцит, калцит, диопсид, апатит, сфен, магнетит, малахит, барит, кварц, халкопирит.

Произход и местоположение

Хидротермална. Натрупва се в разсипи. Самородните късове с тегло до 450 тона се описват като уникални явления.

Самородната мед се образува при редуциращи условия по време на различни геоложки процеси; значителна част от него се освобождава от хидротермални разтвори. Под формата на микроскопични сегрегации се наблюдава в много, главно основни, магмени скали, изложени на хидротермални разтвори, например в серпентинизирани перидотити, дунити и серпентинити. В този случай появата на самородна мед вероятно е свързана с разлагането на предварително образувани медни сулфиди, например кубанит (Урал, Закавказие). Подобен произход може да се припише на самородната мед в амфиболизираните основни скали от района на Серов в Свердловска област. В находището на медно злато Карабаш в Челябинска област самородната мед се наблюдава в жилообразни тела от диопсид-гранатови скали, срещащи се сред серпентинитите; за самородна медхарактеризира се с асоцииране с медно злато, халкоцит, калцит, диопсид, апатит, сфен, магнетит и др.
В някои древни вулканични скали (мелафири, диабази и др.), метаморфозирали под въздействието на пари, газове и хидротермални разтвори, медта запълва сливиците, образува цимент между минерали от променена лава, запълва празнини и пукнатини; придружен от хидротермални минерали: аналцим, ломонтит, пренит, датолит, адулария, хлорит, епидот, помпелиит, кварц, калцит. Най-големите находища от този тип се намират на полуостров Кивино в района на езерото Горно (Мичиган, САЩ), където минерализацията е ограничена до горната протерозойска последователност. Основната маса на медта се добива от мелафири и конгломерати, но най-големите медни сегрегации (до 400 тона и повече) се намират в калцитни вени, съдържащи самородно сребро и домейкит.

Промяна на минерали.

Най-често срещаните продукти на промяна на самородната мед са куприт, малахит и азурит.

Място на раждане

Отделения на самородна мед са наблюдавани в диабазите на Нова Земля, в капаните на Сибирската платформа, сред основните ефузивни скали в Италия, Фарьорските острови (Дания), Нова Скотия (Канада) и други места. Представители на редки видове хипогенни находища на самородна мед са цинково-мангановото находище Франклин (Ню Джърси, САЩ) и мангановите находища Лонгбан и Якобсберг (Швеция). Хипогенни, очевидно, са отделянето на самородна мед с тегло до няколко тона от разработеното по-рано находище Калмактас в Казахстан, представено в музеи с отлични образци.
В зоната на окисление, особено в долните й части, самородната мед е главно ранен продукт от промяната на минералите от меден сулфид, главно халкоцит. Съставлява предимно разряди с неправилна форма, по-рядко - кристали и дендритни агрегати.
Най-често самородната мед се придружава от халкоцит, куприт, калцит и лимонит. Наблюдава се в редица находища в Казахстан (Джезказган, Беркара, Успенское и др.), Рудни Алтай (Белоусовское, Зыряновское, Чудак, Таловское и др.), САЩ (Бисби и Клифтън-Морензе в Аризона, Тинтик в Юта и др.).
Част от самородната мед в зоната на окисление се образува чрез отлагане от разтвори, съдържащи меден сулфат. Такава например е самородната мед, която образува утайки в кухини сред лимонитни агрегати, понякога във връзка с куприт (находище на медна руда, Свердловска област и др.). Известни са самородни медни псевдоморфи, образувани в зоната на окисление след халкоцит, куприт, антлерит, халкантит, азурит, калцит, арагонит и други минерали.
Особено красиви проби от самородна мед (кристали и дендритни агрегати) идват от торинските мини в Свердловска област.
В някои минни работи така наречената циментова мед се отделя от съдържащи мед води върху железни предмети под формата на филми и кори. Известни са и случаи на образуване на мед върху полуразпаднали остатъци от крепежни елементи.
В повишено количество самородна мед се наблюдава в някои седиментни скали (пясъчници, глини, мергели), съдържащи растителни остатъци, под формата на сегрегации с неправилна форма, понякога под формата на псевдоморфи върху дърво или под формата на конкреции. Такива са например пермските медни пясъчници в някои райони на Русия (Урал, Татарстан и др.), пясъчниците Науката в Киргизстан и кредните медни пясъчници на Корокоро и Кобрицос в Боливия и др.
Образуването на самородна мед в някои торфени блата също е свързано с възстановителните процеси, например в Свердловска област - по поречието на река Льовиха в басейна на река Тагил и в района на Сисерт.
Под формата на камъчета и зърна самородната мед се среща в Русия на някои места: в Урал, по река Енисей, по река Б. Сархой в Бурятия, по река Чорох в Грузия, на Командорските острови и на други места . В щата Кънектикът (САЩ) самородна мед е открита в ледникови отлагания под формата на сегрегации с тегло до 75 кг. В самородното желязо на Венгеровския метеорит във връзка с троилита се забелязват малки, неправилно оформени преципитати от самородна мед.

Практическа употреба

Важен компонент на някои медни руди, понякога основният меден минерал на такива руди.

Използва се в електротехниката, приборостроенето; широко се използват различни сплави с мед (бронз, месинг, мельхиор).

Физически методи на изследване

Диференциален термичен анализ

Основни линии на рентгеновите снимки:

древни методи.Топи се под нагнетателната тръба. При температура на бяла топлина той постепенно се окислява, превръщайки пламъка в зелено.

Render(( blockId: "R-A-248885-7", renderTo: "yandex_rtb_R-A-248885-7", async: true )); )); t = d.getElementsByTagName("скрипт"); s = d.createElement("скрипт"); s.type = "текст/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = вярно; t.parentNode.insertBefore(s, t); ))(това, този.документ, "yandexContextAsyncCallbacks");

Кристални оптични свойства в тънки препарати (секции)

В полирани секции в отразено светло розово. Коефициент на отразяване (в%): за зелени лъчи - 61, за оранжеви - 83, за червени - 89. Изотропни. Показатели на пречупване (по Kundt) в призми за червена светлина - 0,45, за бяла - 0,65, за синя - 0,95; в отразяваща светлина (по Drude) за Na-светлина 0,641, за червена - 0,580. Коефициентът на поглъщане за Na-светлина е 4,09, за червена светлина - 5,24.

медни. Сомородок

Металната мед отдавна се използва от човечеството в различни области на живота. Двадесет и деветият елемент от периодичната таблица на Д. И. Менделеев, разположен между никел и цинк, има интересни характеристики и свойства. Този елемент се обозначава със символа Cu. Това е един от малкото метали с характерен цвят, различен от сребрист и сив.

История на медта

Колко голям е имал този химичен елемент в историята на човечеството и планетата, вече може да се отгатне от имената на исторически епохи. След каменната епоха настъпва медната, последвана от бронзовата, която също е пряко свързана с този елемент.

Медта е един от седемте метала, които са познати на човечеството от древни времена. Според исторически данни запознаването на древните хора с този метал се е случило преди около девет хиляди години.

Най-старите продукти, направени от този материал, са открити на територията на съвременна Турция. Археологическите разкопки, извършени на мястото на голямо неолитно селище, наречено Чаталхеюк, позволиха да се намерят малки медни мъниста, както и медни плочи, с които древните хора украсявали облеклото си.

Намерените вещици са датирани в началото на осмото и седмото хилядолетие пр.н.е. Освен самите продукти, на мястото на изкопа е открита шлака, което показва, че металът е топен от руда.

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

Методи за копаене

В естествени условия този химичен елемент съществува в две форми:

• връзки;
• хапки.

Интересен факт е следният: медните късове в природата се срещат много по-често от златото, среброто и желязото.

Естествените медни съединения са:

• оксиди;
• въглеродни и серни комплекси;
• бикарбонати;
• сулфидни руди.

Руди с най-голямо разпространение, са меден блясък и меден пирит. Медта в тези руди съдържа само един или два процента. Първичната мед се добива по два основни начина:

• хидрометалургични;
• пирометалургичен.

Делът на първия метод е десет процента. Останалите деветдесет принадлежат към втория метод.

Пирометалният метод включва комплекс от процеси. Първо, медните руди се обогатяват и изгарят. След това суровината се разтопява в мат, след което се издухва в конвертора. Така се получава блистерна мед. Превръщането му в чисто се извършва чрез рафиниране – първо огнено, след това електролитно. Това е последният етап. След завършване чистотата на получения метал е почти сто процента.

Процесът на получаване на мед по хидрометалургичен метод е разделен на два етапа.

1. Първо, суровината се излугва със слаб разтвор на сярна киселина.
2. На последния етап металът се отделя директно от разтвора, посочен в първия параграф.

Този метод се използва при обработка само на нискокачествени руди, тъй като за разлика от предишния метод е невъзможно да се извличат благородни метали по пътя. Ето защо процентът, приписван на този метод, е толкова малък в сравнение с другия метод.

Малко за заглавието

Химическият елемент Cuprum, обозначен със символа Cu, получи името си в чест на прословутия остров Кипър. Именно там са открити големи находища на медна руда през далечния трети век пр.н.е. Местните занаятчии, които са работили в тези мини, са топили този метал.

Може би е невъзможно да се разбере какво е метална мед, без да се разбират нейните свойства, основни характеристики и характеристики.

При контакт с въздуха този метал придобива жълтеникаво-розов цвят. Този уникален златисто-розов оттенък се дължи на появата на оксиден филм върху повърхността на метала. Ако този филм се отстрани, медта ще придобие изразителен розов цвят с характерен ярък метален блясък.

Удивителен факт: най-тънките медни плочи на светлина изобщо не са розови, а зеленикаво-сини или, с други думи, морски цвят.

Под формата на просто вещество медта има следните характеристики:

• невероятна пластичност;
• достатъчна мекота;
• пластичност.

Чистата мед, без наличие на никакви примеси, е отлична за обработка - лесно може да се навива в пръчка или лист или да се изтегля в тел, чиято дебелина ще бъде доведена до хилядни от милиметъра. Добавянето на примеси към този метал повишава неговата твърдост.

В допълнение към споменатите физически характеристики, този химичен елемент има висока електропроводимост. Тази характеристика е определила основно използването на метална мед.

Сред основните свойства на този метал си струва да се отбележи неговата висока топлопроводимост. По електропроводимост и топлопроводимост медта е един от лидерите сред металите. Само един метал, среброто, има по-високи показатели в тези параметри.

Невъзможно е да не се вземе предвид фактът, че показателите за електрическа и топлопроводимост на медта принадлежат към категорията на основните свойства. Те остават на високо ниво само докато металът е в чист вид. Възможно е да се намалят тези показатели чрез добавяне на примеси:

• арсен;
• жлеза;
• калай;
• фосфор;
• антимон.

Всеки от тези примеси в комбинация с мед има определен ефект върху него, в резултат на което стойностите на топло- и електрическата проводимост значително намаляват.

Наред с други неща, металната мед се характеризира с невероятна здравина, висока точка на топене и висока точка на кипене. Данните са наистина впечатляващи. Точката на топене на медта надвишава хиляда градуса по Целзий! А точката на кипене е 2570 градуса по Целзий.

Този метал принадлежи към групата на диамагнитните метали. Това означава, че намагнитването му, подобно на това на редица други метали, се случва не по посока на външното магнитно поле, а срещу него.

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

Химични свойства на елемента

Този елемент е неактивен. Когато е изложена на сух въздух при нормални условия, медта не започва да се окислява. Влажният въздух, от друга страна, предизвиква окислителен процес, който образува меден карбонат (II), който е горният слой на патината. Почти моментално този елемент реагира с вещества като:

• сяра;
• селен;
• халогени.

Киселините, които нямат окислителни свойства, не са в състояние да повлияят на медта. В допълнение, той не реагира по никакъв начин при контакт с такива химични елементи като:

• азот;
• въглерод;
• водород.

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

Области и особености на приложение

В древни времена металната мед е била използвана за направата на голямо разнообразие от неща. Умелото използване на този материал позволи на древните хора да придобият:

• скъпи ястия;
• декорации;
• инструменти с тънки остриета.

медни сплави

Говорейки за използването на медта, не може да не се спомене нейното значение в производството на различни сплави, които се основават на този конкретен метал. . Тези сплави включват:

• бронз;
• месинг.

Тези две разновидности са основните видове медни сплави. Първата бронзова сплав е създадена на Изток още през три хилядолетия преди Христа. Бронзът с право може 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 това какви елементи са включени в сплавта, медта винаги е основният компонент. Формулата на месинг съдържа предимно мед и цинк, но са възможни и добавки към тях под формата на други химични елементи.

В допълнение към бронза и месинга, този химичен елемент участва в създаването на сплави с други метали, включително алуминий, злато, никел, калай, сребро, титан и цинк. Много по-рядко се използват медни сплави с неметали като кислород, сяра и фосфор.

Индустрии

Ценни свойства на медните сплавии чисто вещество допринесе за използването им в индустрии като:

• електроинженерство;
• електроинженерство;
• инструментално оборудване;
• радиоелектроника.

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

Друга област на използване на този метал е бижутерската индустрия. Използва се главно под формата на сплави със злато. Продуктите от медно-златна сплав се характеризират с повишена якост, висока издръжливост. Такива продукти не се деформират и не се износват дълго време.

Съединенията на металната 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 открие сред компонентите на минералните торове за растенията.

Роля в човешкото тяло

Липсата на този елемент в човешкото тяло може да има отрицателно въздействие върху състава на кръвта, а именно да го влоши. Можете да запълните дефицита на това вещество с помощта на специално подбрано хранене. Медта се намира в много храни, така че приготвянето на здравословна диета по ваш вкус не е трудно. Например, един от продуктите, които съдържат този елемент, е обикновеното мляко.

Но при съставянето на меню, наситено с този елемент, не трябва да забравяме, че излишъкът от неговите съединения може да доведе до отравяне на тялото. Ето защо, насищайки тялото с това полезно вещество, е много важно да не прекалявате. И това се отнася не само за количеството консумирана храна.

Например, хранителното отравяне може да причини използването на медни прибори. Готвенето в такива ястия е силно обезкуражено и дори забранено. 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.

Има едно предупреждение към забраната на медни прибори. Използването на такива съдове не е опасно, ако вътрешната му повърхност има калаено покритие. Само при това условие използването на медни тенджери не представлява заплаха от хранително отравяне.

В допълнение към всички изброени клонове на приложение, разпространението на този елемент не е заобиколило медицината. В областта на здравните грижи и поддръжкаизползва се като стягащо и антисептично средство. Този химичен елемент е част от капките за очи, които се използват при лечението на заболявания като конюнктивит. Освен това медта е важен компонент на различни разтвори за изгаряне.

Медта е елемент от странична подгрупа от първа група, четвърти период от периодичната система от химични елементи на Д. И. Менделеев, с атомен номер 29. Означава се със символа Cu (лат. Cuprum). Простата субстанция мед (CAS номер: 7440-50-8) е пластичен преходен метал със златисто розов цвят (розов при липса на оксиден филм). Той е широко използван от човека от древни времена.

История и произход на името

Медта е един от първите метали, широко усвоени от човека поради сравнителната си достъпност за получаване от руда и ниска точка на топене. В древността се е използвал предимно под формата на сплав с калай – бронз за изработка на оръжия и др. (виж Бронзовата епоха).
Латинското наименование на медта Cuprum (древно Aes cuprium, Aes cyprium) идва от името на остров Кипър, където още през III хил. пр.н.е. д. съществуваха медни мини и медта се топеше.
Страбон нарича медни халки, от името на град Халкид на Евбея. Много древногръцки имена на медни и бронзови предмети, ковашки занаят, ковашки изделия и отливки произлизат от тази дума. Второто латинско име на медта е Aes (санскрит, ayas, готически aiz, немски erz, английски ore) означава руда или мина. Привържениците на индо-германската теория за произхода на европейските езици извличат руската дума мед (полски miedz, чешки med) от старонемската smida (метал) и Schmied (ковач, английски Smith). Разбира се, връзката на корените в този случай е несъмнена, но и двете думи произлизат от гръцки. моя, моя независимо един от друг. От тази дума произлизат сродни имена - медал, медальон (фр. medaille). Думите мед и мед се срещат в най-старите руски литературни паметници. Алхимиците наричали медна Венера. В по-древни времена се среща името Марс.

Физически свойства

Медта е златисто-розов пластичен метал, бързо покрит с оксиден филм във въздуха, което й придава характерен интензивен жълтеникаво-червен оттенък. Тънките филми от мед на светлина имат зеленикаво-син цвят.
Медта образува лицево-центрирана кубична решетка, пространствена група F m3m, a = 0,36150 nm, Z = 4.
Медта има висока топло- и електрическа проводимост (заема второ място по електропроводимост след среброто).
Има два стабилни изотопа - 63 Cu и 65 Cu, и няколко радиоактивни изотопа. Най-дългоживеещият от тях, 64 Cu, има период на полуразпад от 12,7 часа и два варианта на разпад с различни продукти.
Съществуват редица медни сплави: месинг - с цинк, бронз - с калай и други елементи, мельхиор - с никел, бабити - с олово и др.

Химични свойства

Не се променя във въздуха при липса на влага и въглероден диоксид. Той е слаб редуктор, не реагира с вода, разредена солна киселина. Прехвърля се в разтвор с неокисляващи киселини или амонячен хидрат в присъствието на кислород, калиев цианид. Окислява се от концентрирана сярна и азотна киселини, царска вода, кислород, халогени, халкогени, неметални оксиди. Реагира при нагряване с халогеноводороди.

Съвременни методи за копаене

90% от първичната мед се получава по пирометалургичен метод, 10% - по хидрометалургичен метод. Хидрометалургичният метод е производството на мед чрез излугването й със слаб разтвор на сярна киселина и след това отделянето на металната мед от разтвора. Пирометалургичният метод се състои от няколко етапа: обогатяване, печене, топене до матиране, продухване в конвертора, рафиниране.
За обогатяване на медни руди се използва методът на флотация (основан на използването на различна омокряемост на медносъдържащи частици и отпадна скала), което дава възможност да се получи меден концентрат, съдържащ от 10 до 35% мед.
Медните руди и концентрати с високо съдържание на сяра се подлагат на окислително изпичане. В процеса на нагряване на концентрата или рудата до 700-800 °C в присъствието на атмосферен кислород, сулфидите се окисляват и съдържанието на сяра се намалява почти наполовина от първоначалното. Изпичат се само бедни концентрати (със съдържание на мед от 8 до 25%), докато богатите концентрати (от 25 до 35% мед) се топят без изпичане.
След изпичане рудата и медният концентрат се топят в мат, който е сплав, съдържаща медни и железни сулфиди. Матът съдържа от 30 до 50% мед, 20-40% желязо, 22-25% сяра, освен това матът съдържа примеси от никел, цинк, олово, злато, сребро. Най-често топенето се извършва в пламъчни реверберационни пещи. Температурата в зоната на топене е 1450 °C.
За да се окислят сулфидите и желязото, полученият меден штейн се подлага на продухване със сгъстен въздух в хоризонтални преобразуватели със странично вздуване. Получените оксиди се превръщат в шлака. Температурата в преобразувателя е 1200-1300 °C. Интересното е, че топлината в преобразувателя се отделя поради протичането на химични реакции, без подаване на гориво. Така в конвертора се получава блистерна мед, съдържаща 98,4 - 99,4% мед, 0,01 - 0,04% желязо, 0,02 - 0,1% сяра и малко количество никел, калай, антимон, сребро, злато. Тази мед се излива в черпак и се излива в стоманени форми или на машина за изливане.
Освен това, за да се отстранят вредните примеси, блистерната мед се рафинира (извършва се огън и след това електролитно рафиниране). Същността на огневото рафиниране на блистерна мед е окисляването на примесите, отстраняването им с газове и превръщането им в шлака. След огнено рафиниране се получава мед с чистота 99,0 - 99,7%. Излива се във форми и се получават блокове за по-нататъшно топене на сплави (бронз и месинг) или блокове за електролитно рафиниране.
Извършва се електролитно рафиниране за получаване на чиста мед (99,95%). Електролизата се извършва във вани, където анодът е огнено рафинирана мед, а катодът е направен от тънки листове чиста мед. Електролитът е воден разтвор. При преминаване на постоянен ток анодът се разтваря, медта преминава в разтвор и, пречистена от примеси, се отлага върху катодите. Примесите се утаяват на дъното на ваната под формата на шлака, която се обработва за извличане на ценни метали. Катодите се разтоварват за 5-12 дни, когато масата им достига 60 до 90 кг. Те се измиват старателно и след това се топят в електрически пещи.

Древните гърци са наричали този елемент chalkos, на латински той се нарича cuprum (Cu) или aes, а средновековните алхимици наричат ​​този химичен елемент не друг, а Марс или Венера. Човечеството отдавна е запознато с медта поради факта, че в естествени условия тя може да се намери под формата на самородни късове, често с много впечатляващи размери.

Лесната редуцируемост на карбонатите и оксидите на този елемент допринесе за факта, че според много изследователи нашите древни предци са се научили да го възстановяват от руда преди всички други метали.

Първоначално медните скали просто се нагряват на открит огън и след това рязко се охлаждат. Това доведе до тяхното напукване, което направи възможно възстановяването на метала.

След като усвои такава проста технология, човек започна постепенно да я развива. Хората се научиха да издухват въздух в огньове с помощта на мехове и тръби, след което мислеха да монтират стени около огъня. В крайна сметка е изградена и първата шахтова пещ.

Многобройни археологически разкопки са позволили да се установи уникален факт – най-простите медни изделия са съществували още през 10-то хилядолетие пр.н.е.! И медта започна да се добива и използва по-активно след 8-10 хиляди години. Оттогава човечеството използва този химичен елемент, уникален в много отношения (плътност, специфично тегло, магнитни характеристики и т.н.), за своите нужди.

Днес медните късове са изключително редки.Медта се добива от различни, сред които могат да се разграничат следните:

• борнит (съдържа до 65% мед);
• меден блясък (известен още като халкозин) със съдържание на мед до 80%;
• меден пирит (с други думи, халкоперит), съдържащ около 30% от интересуващия ни химичен елемент;
• covelline (съдържа до 64% ​​Cu).

Купрумът също се добива от малахит, куприт, други оксидни руди и близо 20 минерала, съдържащи го в различни количества.

2

В проста форма описаният елемент е розово-червен метал, характеризиращ се с висока пластичност. Естествената купрум включва два нуклида със стабилна структура.

Радиусът на положително зареден меден йон има следните стойности:

• с координационен индекс 6 - до 0,091 nm;
• с индикатор 2 - до 0,060 nm.

Неутрален атом на елемент се характеризира с радиус от 0,128 nm и електронен афинитет от 1,8 eV. При последователна йонизация атомът има стойности от 7,726 до 82,7 eV.

Купрумът е преходен метал, така че има променливи степени на окисление и ниска електроотрицателност (1,9 единици на Полинг). (коефициент) е 394 W / (m * K) при температурен диапазон от 20 до 100 ° C. Електрическата проводимост на медта (специфичен индекс) е максимум 58, минимум 55,5 MS/m. Само среброто се характеризира с по-висока стойност, електрическата проводимост на други метали, включително алуминий, е по-ниска.

Медта не може да измести водорода от киселини и вода, тъй като е вдясно от водорода в стандартната потенциална серия. Описаният метал се характеризира с лицево-центрирана кубична решетка със стойност 0,36150 nm. Медта кипи при температура от 2657 градуса, топи се при температура малко над 1083 градуса, а плътността й е 8,92 грама / кубичен сантиметър (за сравнение, плътността на алуминия е 2,7).

Други механични свойства на медта и важни физични показатели:

• налягане при 1628 ° C - 1 mm Hg. Изкуство.;
• термична стойност на разширение (линейно) - 0,00000017 единици;
• при опън се постига якост на опън от 22 kgf / mm2;
• твърдост на медта - 35 kgf / mm2 (скала Brinell);
• специфично тегло - 8,94 g / cm3;
• модул на еластичност - 132000 MN/m2;
• удължение (относително) - 60%.

Магнитните свойства на медта са донякъде уникални. Елементът е напълно диамагнитен, неговият индекс на магнитна атомна чувствителност е само 0,00000527 единици. Магнитните характеристики на медта (въпреки това, както всички нейни физически параметри - тегло, плътност и т.н.) определят търсенето на елемента за производството на електрически продукти. Алуминият има приблизително същите характеристики, следователно с описания метал те съставляват "сладка двойка", използвана за производството на проводими части, проводници, кабели.

Почти невъзможно е да се променят много механични свойства на медта (същите магнитни свойства, например), но якостта на опън на въпросния елемент може да се подобри чрез втвърдяване. В този случай тя ще се удвои приблизително (до 420–450 MN/m2).

3

Купрумът в системата на Менделеев е включен в групата на благородните метали (IB), той е в четвърти период, има сериен номер 29 и има склонност към образуване на комплекси. Химичните характеристики на медта са не по-малко важни от нейните магнитни, механични и физични характеристики, независимо дали става въпрос за нейното тегло, плътност или друга стойност. Затова ще говорим за тях подробно.

Химическата активност на меда е ниска. Медта в суха атмосфера се променя леко (може дори да се каже, че почти не се променя). Но с увеличаване на влажността и наличието на въглероден диоксид в околната среда, обикновено върху повърхността му се образува филм със зеленикав оттенък. Съдържа CuCO3 и Cu(OH)2, както и различни съединения на медния сулфид. Последните се образуват поради факта, че във въздуха почти винаги има известно количество сероводород и серен диоксид. Този зеленикав филм се нарича патина. Предпазва метала от разрушаване.

Ако медта се нагрее на въздух, ще започнат процесите на окисление на нейната повърхност. При температури от 375 до 1100 градуса в резултат на окисляване се образува двуслойна скала, а при температури до 375 градуса - меден оксид. При обикновени температури обаче обикновено се наблюдава комбинация от Cu с мокър хлор (резултатът от такава реакция е появата на хлорид).

С други елементи от халогенната група медта също взаимодейства доста лесно. В серни пари той се запалва; също така има високо ниво на афинитет към селена. Но Cu не се комбинира с въглерод, азот и водород дори при повишени температури. При контакт на меден оксид с разредена сярна киселина се получават сулфат и чиста мед, съответно с йодоводородна и бромоводородна киселина, меден йодид и меден бромид.

Ако оксидът се комбинира с една или друга основа, резултатът от химическа реакция ще бъде появата на купрат. Но най-известните редуциращи агенти (въглероден окис, амоняк, метан и други) са в състояние да възстановят купрум в свободно състояние.

Практически интерес представлява способността на този метал да реагира с железни соли (под формата на разтвор). В този случай намаляването на желязото и преминаването на Cu в разтвор са фиксирани. Тази реакция се използва за отстраняване на напръскан слой мед от декоративни елементи.

В едно- и двувалентни форми медта е в състояние да създава сложни съединения с висок индекс на стабилност. Такива съединения включват амонячни смеси (те представляват интерес за промишлените предприятия) и двойни соли.

4

Основният обхват на алуминия и медта е известен, може би, на всеки. Изработват различни кабели, включително силови. Това се улеснява от ниското съпротивление на алуминия и медта, техните специални магнитни възможности. В намотките на електрическите задвижвания и в трансформаторите (силови) широко се използват медни проводници, които се характеризират с уникална чистота на медта, която е изходна суровина за тяхното производство. Ако към такава чиста суровина се добави само 0,02 процента алуминий, електрическата проводимост на продукта ще намалее с 8-10 процента.

Cu, който има висока плътност и здравина, както и ниско тегло, може лесно да се обработва. Това ни позволява да произвеждаме отлични медни тръби, които демонстрират своята висока производителност в системите за газ, отопление и водоснабдяване. В много европейски страни именно медните тръби се използват в по-голямата част от случаите за подреждане на вътрешни инженерни мрежи на жилищни и административни сгради.

Говорихме много за електрическата проводимост на алуминия и медта. Да не забравяме и отличната топлопроводимост на последния. Тази характеристика прави възможно използването на мед в следните дизайни:

• в топлинни тръби;
• в охладители на персонални компютри;
• в системи за отопление и въздушно охлаждане;
• в топлообменници и много други устройства, които отвеждат топлината.

Плътността и лекото тегло на медните материали и сплави са довели до широкото им използване в архитектурата.

5

Ясно е, че плътността на медта, нейното тегло и всички видове химически и магнитни индикатори като цяло не представляват голям интерес за обикновения човек. Но лечебните свойства на медта искат да знаят много.

Древните индианци са използвали мед за лечение на органите на зрението и различни кожни заболявания. Древните гърци са лекували с медни пластини язви, силни отоци, синини и синини, както и по-сериозни заболявания (възпаление на сливиците, вродена и придобита глухота). А на изток червен меден прах, разтворен във вода, се използва за възстановяване на счупени кости на краката и ръцете.

Лечебните свойства на медта били добре познати на руснаците. Нашите предци са използвали този уникален метал за лечение на холера, епилепсия, полиартрит и радикулит. В момента за лечение обикновено се използват медни пластини, които се нанасят върху специални точки на човешкото тяло. Лечебните свойства на медта с такава терапия се проявяват в следното:

• повишава се защитният потенциал на човешкото тяло;
• инфекциозните заболявания не са ужасни за тези, които се лекуват с мед;
• има намаляване на болката и премахване на възпалението.