ВИЗНАЧЕННЯ

Мідь- 29-ий елемент Періодичної таблиці. Позначення – Cu від латинського «cuprum». Розташований у четвертому періоді, IB групі. Належить до металів. Заряд ядра дорівнює 29.

Найважливішими мінералами, що входять до складу мідних руд, є: халькозин або мідний блиск Cu 2 S; халькопірит, або мідний колчедан CuFeS 2; малахіт (CuOH) 2 CO 3 .

Чиста мідь - тягучий в'язкий метал світло-рожевого кольору (мал. 1), що легко прокочується в тонкі листи. Вона дуже добре проводить теплоту та електричний струм, поступаючись у цьому відношенні лише сріблу. У сухому повітрі мідь майже не змінюється, так як тонка плівка оксидів, що утворюється на її поверхні (надає міді більш темний колір) служить гарним захистом від подальшого окислення. Однак у присутності вологи і діоксиду вуглецю поверхню міді покривається зеленим нальотом карбонату гидроксомеди (CuOH) 2 CO 3 .

Рис. 1. Мідь. Зовнішній вигляд.

Атомна та молекулярна маса міді

ВИЗНАЧЕННЯ

Відносна молекулярна маса речовини(M r) - це число, що показує, у скільки разів маса даної молекули більша за 1/12 маси атома вуглецю, а відносна атомна маса елемента(A r) — у скільки разів середня маса атомів хімічного елемента більша за 1/12 маси атома вуглецю.

Оскільки у вільному стані хром існує у вигляді одноатомних молекул Cu, значення його атомної та молекулярної мас збігаються. Вони дорівнюють 63,546.

Ізотопи міді

Відомо, що у природі мідь може бути у вигляді двох стабільних ізотопів 63 Cu (69,1%) і 65 Cu (30,9%). Їхні масові числа дорівнюють 63 і 65 відповідно. Ядро атома ізотопу міді 63 Cu містить двадцять дев'ять протонів і тридцять чотири нейтрони, а ізотоп 65 Cu - стільки ж протонів і тридцять шість нейтронів.

Існують штучні нестабільні ізотопи міді з масовими числами від 52 до 80, а також сім ізомерних станів ядер, серед яких найбільш довгоживучим є ізотоп 67 Cu з періодом напіврозпаду рівним 62 години.

Іони міді

Електронна формула, що демонструє розподіл орбіталів електронів міді виглядає наступним чином:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 .

Через війну хімічного взаємодії мідь віддає свої валентні електрони, тобто. є їх донором, і перетворюється на позитивно заряджений іон:

Cu 0 -1e → Cu +;

Cu 0 -2e → Cu 2+.

Молекула та атом міді

У вільному стані мідь існує як одноатомних молекул Cu. Наведемо деякі властивості, що характеризують атом та молекулу міді:

Сплави міді

Найважливішими сплавами міді з іншими металами є латуні (сплави міді з цинком), міднонікелеві сплави та бронзи.

Міднонікелеві сплави поділяються на конструкційні та електротехнічні. До конструкційних відносяться мельхіори та нейзильбери. Мельхіори містять 20-30% нікелю та невеликі кількості заліза та марганцю, а нейзильбери містять 5-35% нікелю та 13-45% цинку. До електротехнічних міднонікелевих сплавів відносяться константан (40% нікелю, 1,5% марганцю), манганін (3% нікелю та 12% марганцю) та крапель (43% нікелю та 0,5% марганцю).

Бронзи поділяються за основним компонентом (крім міді), що входить до їх складу, на олов'яні, алюмінієві, крем'янисті і т.д.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

ПРИКЛАД 2

Твердий метал мідь люди навчилися плавити ще до нашої ери. Назва елемента за таблицею Менделєєва – Cuprum, на честь першого масового розташування виробництва міді. Саме на острові Кіпр у третьому тисячолітті до н. почали добувати руду. Метал зарекомендував себе як гарну зброю та гарний, блискучий матеріал для виготовлення посуду та інших приладів.

Процес плавлення міді

Виготовлення предметів вимагало безліч зусиль за відсутності технологій. У перших кроках розвитку цивілізації та пошуку нових металів люди навчилися видобувати і плавити мідну руду. Одержання руди відбувалося в малахітовому, а не сульфідному стані. Здобуття на виході вільної міді, з якої можна виготовляти деталі, вимагало випалу. Для виключення оксидів метал з деревним вугіллям розміщувалася в посудину з глини. Підпалювався метал у спеціально підготовленій ямі, що утворюється у процесі чадний газ сприяв процесу появи вільної міді.

Для точних розрахунків використовувався графік плавлення міді. Тоді проводився точний розрахунок часу і приблизна температура, коли він відбувається плавка міді.

Мідь та її сплави

Метал має червонувато-жовтий відтінок завдяки оксидній плівці, яка утворюється за першої взаємодії металу з киснем. Плівка надає благородного вигляду і має антикорозійні властивості.

Зараз є кілька способів видобутку металу. Поширеними є мідний колчедан та блиск, які зустрічаються у вигляді сульфідних руд. Кожна з технологій отримання міді потребує особливого підходу та дотримання процесу.

Видобуток у природних умовах відбувається у вигляді пошуку мідних сланців та самородків. Об'ємні родовища у вигляді осадових порід перебувають у Чилі, а мідні пісковики та сланці розташувалися біля Казахстану. Використання металу зумовлене невисокою температурою плавлення. Практично всі метали плавляться шляхом руйнування кристалічних ґрат.

Основний порядок плавлення та властивості:

• на температурних порогах від 20 до 100 ° матеріал повністю зберігає свої властивості та зовнішній вигляд, верхній оксидний шар залишається на місці;
• кристалічні грати розпадається на позначці 1082°, фізичний стан стає рідким, а колір білим. Рівень температури затримується деякий час, а потім продовжує зростання;
• температура кипіння міді починається на позначці 2595 °, виділяється вуглець, відбувається характерне вирування;
• при відключенні джерела тепла відбувається зниження температури, відбувається перехід у тверду стадію.

Плавка міді можлива в домашніх умовах за дотримання певних умов. Етапи та складність завдання залежать від вибору обладнання.

Фізичні властивості

Основні характеристики металу:

• у чистому вигляді щільність металу становить 8.93 г/см 3 ;
• хороша електропровідність із показником 55,5S, при температурі близько 20⁰;
• теплопередача 390 Дж/кг;
• кипіння відбувається на позначці 2600 °, після чого починає виділення вуглецю;
• питомий електричний опір у середньому температурному діапазоні – 1.78×10 Ом/м.

Основними напрямками експлуатації міді є електротехнічні цілі. Висока тепловіддача та пластичність дають можливість застосування до різних завдань. Сплави міді з нікелем, латунню, бронзою, роблю більш прийнятною собівартість та покращують характеристики.

У природі вона не однорідна за своїм складом, оскільки містить ряд кристалічних елементів, що утворюють з нею стійку структуру, так звані розчини, які можна поділити на три групи:

1. Тверді розчини. Утворюються, якщо у складі містяться домішки заліза, цинку, сурми, олова, нікелю та багатьох інших речовин. Такі входження суттєво знижують її електричну та теплову провідність. Вони ускладнюють гарячий вид обробки під тиском.
2. Домішки, що розчиняються у мідній решітці. До них відносяться вісмут, свинець та інші компоненти. Чи не погіршують якості електропровідності, але ускладнюють обробку під тиском.
3. Домішки, що формують тендітні хімічні сполуки. Сюди входять кисень та сірка, а також інші елементи. Вони погіршують якості міцності, в тому числі знижують електропровідність.

Маса міді з домішками набагато більша, ніж у чистому вигляді. До того ж, елементи домішок істотно впливають на кінцеві характеристики вже готового продукту. Тому їх сумарний склад, зокрема кількісний, окремо має регулюватися ще етапі виробництва. Розглянемо докладніше вплив кожного елемента на характеристики кінцевих мідних виробів.

1. Кисень. Один з небажаних елементів для будь-якого матеріалу, не тільки мідного. З його зростанням погіршується така якість, як пластичність та стійкість до корозійних процесів. Його зміст не повинен перевищувати 0,008%. В ході термічної обробки в результаті окислення кількісний вміст цього елемента зменшується.
2. Нікель. Утворює стійкий розчин та суттєво знижує показники провідності.
3. Сірка чи селен. Обидва компоненти однаково впливають якість готової продукції. Висока концентрація таких входження знижує пластичні властивості мідних виробів. Зміст таких компонентів має перевищувати 0,001% від загальної маси.
4. Вісмут. Негативно впливає на механічні та технологічні характеристики готової продукції. Максимальний вміст не повинен перевищувати 0,001%.
5. Миш'як. Він не змінює властивостей, але утворює стійкий розчин, що є свого роду захисником від згубного впливу інших елементів, як кисень, сурма чи вісмут.

1. Марганець. Він здатний повністю розчинитись у міді практично при кімнатній температурі. Впливає на провідність струму.
2. Сурма. Компонент найкраще розчиняться в міді, завдає їй мінімальної шкоди. Зміст його має перевищувати 0,05% від маси міді.
3. Олово. Утворює стійкий розчин з міддю та підвищує її властивості щодо проведення тепла.
4. Цинк. Його зміст завжди мінімальний, тому такого згубного впливу він не має.

фосфор. Основний розкислювач міді, максимальний вміст якого за температури 714°С становить 1,7%.

Сплав на основі міді із додаванням цинку називається латунь. У деяких ситуаціях додається олово у менших пропорціях. Джеймс Емерсон у 1781 році вирішив запатентувати комбінацію. Вміст цинку в сплаві може змінюватись від 5 до 45%. Латуні розрізняють залежно від призначення та специфікації:

• прості, що складаються з двох компонентів – міді та цинку. Маркування таких сплавів позначається буквою «Л», що безпосередньо означає вміст міді у сплаві у відсотках;
• багатокомпонентні латуні містять безліч інших металів залежно від призначення до використання. Такі сплави підвищують експлуатаційні властивості виробів, позначаються також літерою «Л», але з додаванням цифр.

Фізичні властивості латуні відносно високі, корозійна стійкість на середньому рівні. Більшість сплавів не критично до знижених температур, можна експлуатувати метал в різних умовах.
Технології отримання латуні взаємодіють із процесами мідної та цинкової промисловості, обробці вторинної сировини. Ефективним способом плавки є використання електропечі індукційного типу з магнітним відведенням та регулюванням температури. Після отримання однорідної маси, вона розливається у форми та піддається процесам деформації.

Застосування матеріалу в різних галузях підвищує на нього попит з кожним роком. Сплав застосовується до суду будівництві та виробництві боєприпасів, різних втулок, перехідників, болтів, гайок та сантехнічних матеріалів.

Кольоровий метал для виготовлення виробів різних типів почали використовувати з давніх часів. Цей факт підтверджується знайденими матеріалами при археологічних розкопках. Склад бронзи спочатку був багатий на олов.

Промисловістю випускається різна кількість різновидів бронзи. Досвідчений майстер здатний за кольором металу визначити його призначення. Однак не кожному може визначити точну марку бронзи, для цього використовується маркування. Способи виробництва бронзи поділяються на ливарні, коли відбувається плавлення та відлив та деформуються.

Склад металу залежить від призначення для використання. Основним показником є ​​наявність берилію. Підвищена концентрація елемента в сплаві, піддана процедурі загартовування, може конкурувати з високоміцними сталями. Наявність у складі олова забирає у металу гнучкість та пластичність.

Виробництво бронзових сплавів змінилося з давніх-давен фактично використанням сучасного обладнання. Технологія з використанням як флюс у вигляді деревного вугілля використовується досі. Послідовність отримання бронзи:

• піч розігрівається для необхідної температури, після чого в неї встановлюється тигель;
• після плавки метал може окислитися, щоб уникнути цього додають флюс як деревне вугілля;
• кислотним каталізатором служить фосфорна мідь, додавання відбувається після повного прогрівання металу.

Плавка бронзи

Старовинні вироби з бронзи схильні до природних процесів - патинування. Зелений колір з білим відтінком проявляється через утворення плівки, що обволікає виріб. Штучні методи патинування включають методи з використанням сірки і паралельним нагріванням до певної температури.

Температура плавлення міді

Плавиться матеріал за певної температури, яка залежить від наявності та кількості сплавів у складі.

У більшості випадків процес відбувається при температурі від 1085°. Наявність олова в металі дає розбіг, плавлення міді може розпочатися при 950°. Цинк у складі також знижує нижню межу до 900 °.

Для точного розрахунку часу знадобиться графік плавлення міді. На звичайному аркуші паперу використовується графік, де по горизонталі відзначається час, а вертикалі градуси. Графік повинен вказувати, на яких моментах підтримується температура під час нагрівання для повного процесу кристалізації.

Плавлення міді в домашніх умовах

У домашніх умовах мідні метали можна плавити кількома способами. При використанні будь-якого з методів знадобляться супутні матеріали:

• тигель – посуд, виготовлений із загартованої міді або іншого вогнетривкого металу;
• деревне вугілля, знадобиться у ролі флюсу;
• гачок металевий;
• Форма майбутнього виробу.

Найбільш легким варіантом для плавлення є муфельна піч. У ємність опускаються шматки матеріалу. Після встановлення температури плавлення процес можна спостерігати через спеціальне віконце. Встановлені дверцята дозволяють видаляти утворену в процесі оксидну плівку, для цього знадобиться заздалегідь підготовлений металевий гак.

Другим способом плавлення в домашніх умовах є використання пальника чи різака. Пропан - кисневе полум'я відмінно підійде для робіт з цинком або оловом. Шматки матеріалів для майбутнього сплаву поміщаються в тигель і нагріваються майстром довільними рухами. Максимальна температура плавлення міді може бути досягнута при взаємодії із полум'ям синього кольору.

Плавка міді в домашніх умовах має на увазі роботу з підвищеними температурами. Пріоритетом є дотримання техніки безпеки. Перед будь-якою процедурою слід одягнути захисні вогнетривкі рукавички і щільний одяг, що повністю закриває тіло.

Значення щільності міді

Щільність – це відношення маси до обсягу. Виражається вона у кілограмах на кубічний метр усього обсягу. Зважаючи на неоднорідність складу, значення щільності може змінюватися залежно відсоткового вмісту домішок. Оскільки існують різні марки мідних прокатів з різним вмістом компонентів, то значення щільності у них буде різне. Щільність міді можна знайти у спеціалізованих технічних таблицях, що дорівнює 8,93 х10 3 кг/м 3 . Це довідкова величина. У цих таблицях показано питому вагу міді, який дорівнює 8,93 г/см 3 . Таким збігом значень щільності та її вагових показників характеризуються в повному обсязі метали.

Не секрет, що від густини безпосередньо залежить кінцева маса виготовленого виробу. Однак для розрахунків набагато правильніше використовувати питому вагу. Цей показник дуже важливий для виробів з міді або будь-яких інших металів, але застосовується більше до сплавів. Він виражається ставленням маси міді до обсягу сплаву.

Розрахунок частки

В даний час вченими розроблено величезну кількість способів, що допомагають знайти характеристики питомої ваги міді, які дозволяють без звернення до спеціалізованих таблиць обчислювати цей важливий показник. Знаючи його, можна легко підібрати необхідні матеріали, завдяки яким в кінцевому підсумку можна отримати потрібну деталь з необхідними параметрами. Це робиться ще на стадії підготовки, коли планується створити необхідну деталь з міді або сплавів, що її містять.

Як уже говорилося вище, питому вагу міді можна піддивитися в спеціалізованому довіднику, але якщо під рукою такого немає, то його можна розрахувати за такою формулою: вага ділимо на об'єм і отримуємо необхідну нам величину. Загальними словами, таке співвідношення можна виразити як загальне вагове значення до загального значення обсягу всього виробу.

Не варто плутати його з поняттям щільності, оскільки він характеризує метал інакше, хоч і має однакові значення показників.

Розглянемо, як можна обчислити питому вагу, якщо відома маса та обсяг мідного виробу.

Наприклад, маємо чистий мідний лист товщиною 5 мм, шириною 2 м та довжиною 1 м. Для початку порахуємо його об'єм: 5 мм * 1000 мм (1 м = 1000 мм) * 2000 мм, що становить 10 000 000 мм 3 або 10 000 см 3 . Для зручності розрахунків вважатимемо, що маса листа становить 89 кг 300 грамів або 89300 грамів. Ділимо розрахований результат на об'єм і отримуємо 8,93 г/см 3 . Знаючи цей показник, ми завжди легко можемо обчислити ваговий вміст у міді того чи іншого сплаву. Це зручно, наприклад, обробки металу.

Одиниці виміру частки

У різних системах вимірювання використовуються різні одиниці для позначення частки міді:

1. У системі виміру СГС або сантиметр-грам-секунду використовується дин/см 3 .
2. У Міжнародній СІ використовуються одиниці н/м3.
3. У системі МКСС або метр-кілограм-секунда-свічка застосовується кг/м3.

Перші два показники рівні між собою, а третій при конвертації дорівнює 0,102 кг/м3.

Розрахунок ваги з використанням значень питомої ваги

Не йтимемо далеко і скористаємося прикладом, описаним вище. Обчислимо загальний вміст міді у 25 аркушах. Поміняємо умову і вважатимемо, що листи виготовлені з мідного металу. Таким чином, беремо питому вагу міді з таблиці і дорівнює 8.93 г/см 3 . Товщина листа 5 мм, площа (1000 мм * 2000 мм) становить 2 000 000 мм, відповідно обсяг дорівнюватиме 10 000 000 мм 3 або 10 000 см 3 . Тепер множимо питому вагу на об'єм і отримуємо 89 кг та 300 гр. Ми вирахували загальний обсяг міді, який міститься у цих листах без урахування ваги самих домішок, тобто загальне вагове значення може бути більшим.

Тепер множимо розрахований результат на 25 аркушів і отримуємо 2235 кг. Такі розрахунки доречно використовувати при обробці мідних деталей, оскільки дозволяють дізнатися, скільки міді міститься в початкових об'єктах. Аналогічно можна розрахувати мідні прутки. Площа перерізу дроту множиться на його довжину, де отримаємо об'єм прутка, а далі за аналогією з вищеописаним прикладом.

Як визначається щільність

Щільність міді, як і густина будь-якої іншої речовини, є довідковою величиною. Вона виражається співвідношенням маси обсягом. Самостійно обчислити цей показник дуже складно, оскільки без спеціальних приладів перевірити склад неможливо.

Приклад розрахунку щільності міді

Виражається показник у кілограмах на кубічний метр чи грамах на кубічний сантиметр. Показник щільності корисніший для виробників, які на основі наявних даних можуть скомпонувати ту чи іншу деталь з необхідними властивостями та характеристиками.

Області використання міді

Завдяки фізико-механічним властивостям вона широко використовується для різних галузей промисловості. Найчастіше її можна зустріти в електротехнічній області як складник електричного проводу. Не меншою популярністю вона користується також у виробництві систем опалення та охолодження, електроніки та системах теплового обміну.

У будівельній галузі вона використовується, перш за все, для створення різноманітних конструкцій, які виходять набагато менше за масою, ніж з будь-яких інших аналогічних матеріалів. Часто її використовують для покрівлі, так як такі вироби мають легкість і пластичність. Такий матеріал легко обробляється і дозволяє змінювати геометрію профілю, що дуже зручно.

Як уже говорилося вище, основне своє застосування вона знаходить у виготовленні електричних та інших струмопровідних кабелів, де вона використовується для виготовлення жил проводів та кабелів. Маючи хорошу електропровідність, вона дає достатній опір електронам струму.

Широко використовуються також сплави міді, наприклад, сплав міді та золота підвищує міцність останнього в рази.

На стінках мідних прокатів ніколи не утворюються соляні відкладення. Така якість корисна для транспортування рідин та парів.

На основі оксидів міді одержують надпровідники, а в чистому вигляді вона йде на виготовлення гальванічних джерел живлення.

Вона входить до складу бронзи, яка має стійкість до агресивних середовищ, як морська вода. Тому часто її використовують у навігації. Також бронзові продукти можна побачити на фасадах будинків, як елемент декору, оскільки такий сплав обробляється легко, тому що дуже пластичний.

Стародавні греки називали цей елемент халкосом, латинською вона називається cuprum (Сu) або aes, а середньовічні алхіміки називали цей хімічний елемент не інакше як Марс або Венера. Людство давно познайомилося з міддю за рахунок того, що в природних умовах її можна було зустріти у вигляді самородків, що часто мають досить значні розміри.

Легка відновлюваність карбонатів і оксидів даного елемента сприяла тому, що саме його, на думку багатьох дослідників, наші стародавні предки навчилися відновлювати з руди раніше за решту металів.

Спочатку мідні породи просто нагрівали на відкритому вогні, а потім різко охолоджували. Це призводило до їхнього розтріскування, що давало можливість виконувати відновлення металу.

Освоївши таку нехитру технологію, людина почала поступово розвивати її. Люди навчилися вдувати за допомогою хутра та труб у вогнища повітря, потім додумалися встановлювати навколо вогню стіни. Зрештою, було сконструйовано і першу шахтну піч.

Численні археологічні розкопки дозволили встановити унікальний факт – найпростіші мідні вироби існували вже у 10 тисячолітті до нашої ери! А більш активно мідь почала видобуватись і використовуватись через 8–10 тисяч років. Саме з того часу людство застосовує цей унікальний за багатьма показниками (щільність, питома вага, магнітні характеристики тощо) хімічний елемент для своїх потреб.

У наші дні мідні самородки зустрічаються дуже рідко.Мідь видобувають із різних , серед яких можна виділити такі:

• борнить (у ньому купрума буває до 65%);
• мідний блиск (він же халькозин) із вмістом міді до 80%;
• мідний колчедан (інакше кажучи – халькоперит), що містить близько 30 % хімічного елемента, що цікавить нас;
• ковелін (у ньому Cu буває до 64%).

Також купрум видобувають з малахіту, куприту, інших оксидних руд і ще майже з 20 мінералів, що містять її в різних кількостях.

2

У простому вигляді описуваний елемент є металом рожево-червоного відтінку, що характеризується високими пластичними можливостями. Природний купрум включає два нукліди зі стабільною структурою.

Радіус позитивно зарядженого іона міді має такі значення:

• при координаційному показнику 6 – до 0,091 нм;
• за показника 2 – до 0,060 нм.

А нейтральний атом елемента характеризується радіусом 0,128 нм та спорідненістю до електрона 1,8 еВ. При послідовній іонізації атом має величини від 7726 до 827 еВ.

Купрум є перехідним металом, тому він має змінні ступені окислення та малий показник електронегативності (1,9 одиниць за шкалою Полінга). (Коефіцієнт) дорівнює 394 Вт/(м*К) при температурному інтервалі від 20 до 100 °С. Електропровідність міді (питомий показник) становить максимум 58 мінімум 55,5 МСм/м. Більш високою величиною характеризується лише срібло, електропровідність інших металів, зокрема і алюмінію, нижче.

Мідь не може витісняти водень з кислот і води, так як у стандартному потенційному ряду вона стоїть правіше водню. Описуваний метал характеризується гранецентрованими кубічними гратами з величиною 0,36150 нм. Кипить мідь при температурі 2657 градусів, плавиться при температурі трохи більше 1083 градусів, а її щільність дорівнює 8,92 г/кубічний сантиметр (для порівняння – щільність алюмінію дорівнює 2,7).

Інші механічні властивості міді та важливі фізичні показники:

• тиск при 1628 ° С - 1 мм рт. ст.;
• термічна величина розширення (лінійного) – 0,00000017 од.;
• при розтягуванні досягається межа міцності рівну 22 кгс/мм2;
• твердість міді – 35 кгс/мм2 (шкала Брінелля);
• питома вага – 8,94 г/см3;
• модуль пружності – 132 000 Мн/м2;
• подовження (відносне) - 60%.

Магнітні властивості міді певною мірою унікальні. Елемент повністю діамагнітний, показник його магнітної атомної сприйнятливості становить лише 0,00000527 од. Магнітні характеристики міді (втім, як і всі її фізичні параметри – вага, щільність та ін.) зумовлюють потрібність елемента виготовлення електротехнічних виробів. Приблизно такі ж характеристики є й у алюмінію, тому вони з описуваним металом становлять "солодку парочку", що використовується для провідникових деталей, проводів, кабелів.

Багато механічні показники міді змінити практично нереально (ті ж магнітні властивості, наприклад), а ось межу міцності елемента, що розглядається, можна поліпшити за допомогою виконання наклепу. У цьому випадку він підвищиться приблизно вдвічі (до 420–450 МН/м2).

3

Купрум у системі Менделєєва включено до групи благородних металів (IB), він у четвертому періоді, має 29 порядковий номер, має схильність до комплексообразованию. Хімічні характеристики міді не менш важливі, ніж її магнітні, механічні та фізичні показники, чи то її вага, щільність чи інша величина. Тому ми говоритимемо про них докладно.

Хімічна активність купруму мала. Мідь в умовах сухої атмосфери незначно змінюється (можна навіть сказати, що майже не змінюється). А ось при підвищенні вологості та наявності в навколишньому середовищі вуглекислого газу на її поверхні зазвичай формується плівка зеленого відтінку. У ній присутні CuCO3 та Cu(OH)2, а також різні сірчисті мідні сполуки. Останні утворюються через те, що в повітрі практично завжди є кілька сірководню і сірчистого газу. Зазначену зелену плівку називають патиною. Вона захищає від руйнування металу.

Якщо мідь нагріти на повітрі, розпочнуться процеси окислення її поверхні. При температурах від 375 до 1100 градусів у результаті окислення утворюється двошарова окалина, а за температури до 375 градусів – оксид міді. При звичайній температурі зазвичай спостерігається з'єднання Cu з вологим хлором (підсумок такої реакції - поява хлориду).

З іншими елементами групи галогенів мідь взаємодіє досить легко. У парах сірки вона спалахує, високий рівень спорідненості вона має і до селену. Зате з вуглецем, азотом та воднем Сu не з'єднується навіть за підвищених температур. При контакті оксиду міді із сірчаною кислотою (розведеною) виходить сульфат та чиста мідь, з йодоводородною та бромоїдоводневою кислотою – йодид та бромід міді відповідно.

Якщо оксид з'єднати з тим чи іншим лугом, результатом хімічної реакції стане поява купрата. А ось найвідоміші відновники (оксид вуглецю, аміак, метан та інші) здатні відновити купрум до вільного стану.

Практичний інтерес представляє здатність цього металу вступати в реакцію із солями заліза (у вигляді розчину). У цьому випадку фіксується відновлення заліза та перехід Cu у розчин. Ця реакція застосовується для зняття з декоративних виробів напиленого шару міді.

В одно- та двовалентних формах мідь здатна створювати комплексні сполуки з високим показником стійкості. До таких сполук відносять аміачні суміші (вони становлять інтерес для промислових підприємств) та подвійні солі.

4

Головна сфера застосування алюмінію та міді відома, мабуть, усім. З них роблять різноманітні кабелі, у тому числі силові. Сприяє цьому малий опір алюмінію та купруму, їх особливі магнітні можливості. В обмотках електричних приводів і трансформаторах (силових) широко використовуються мідні дроти, які характеризуються унікальною чистотою міді, що є вихідною сировиною для їх випуску. Якщо в таку чисту сировину додати лише 0,02 відсотка алюмінію, електропровідність виробу зменшиться відсотків 8–10.

Су, що має високу щільність і міцність, а також мала вага, чудово піддається механічній обробці. Це дозволяє виробляти відмінні мідні труби, які демонструють свої високі експлуатаційні характеристики у системах подачі газу, опалення, води. У багатьох європейських державах саме мідні труби використовуються в переважній більшості випадків для облаштування внутрішніх інженерних мереж житлових та адміністративних будівель.

Ми багато сказали про електропровідність алюмінію та міді. Не забудемо і про відмінну теплопровідність останньої. Ця характеристика дає можливість використовувати мідь у таких конструкціях:

• у теплових трубках;
• у кулерах персональних комп'ютерів;
• в опалювальних системах та системах охолодження повітря;
• у теплообмінниках та багатьох інших пристроях, що відводять тепло.

Щільність і невелика вага мідних матеріалів та сплавів зумовили їхнє широке застосування в архітектурі.

5

Зрозуміло, що щільність міді, її вага та всілякі хімічні та магнітні показники, за великим рахунком, мало цікавлять звичайну людину. А ось цілющі властивості міді хочуть дізнатися багато.

Стародавні індійці застосовували мідь для лікування органів зору та різних недуг шкірних покривів. Стародавні греки виліковували мідними пластинками виразки, сильну набряклість, синці та забиті місця, а також і більш серйозні хвороби (запалення мигдаликів, вроджену та набуту глухоту). А на сході мідний червоний порошок, розчинений у воді, застосовувався для відновлення зламаних кісток ніг та рук.

Лікувальні властивості міді добре відомі і росіянам. Наші пращури виліковували за допомогою цього унікального металу холеру, епілепсію, поліартрити та радикуліти. В даний час для лікування зазвичай використовуються мідні платівки, що накладаються на спеціальні точки на тілі людини. Цілющі властивості міді при такій терапії проявляються в наступному:

• захисний потенціал організму людини зростає;
• інфекційні хвороби не страшні тим, хто лікується міддю;
• спостерігається зниження больових відчуттів та зняття запальних явищ.

Мідь

мідьметал рожево-червоного кольору, пластичний, з високими корозійною стійкістю, електро- та теплопровідністю. У давнину з міді виготовляли різні побутові вироби та знаряддя праці. Нині вона є одним з найбільш цінних конструкційних матеріалів. Мідь використовують для виготовлення кабелів, проводів, деталей електротехнічних установок, у хімічному машинобудуванні та теплотехніці. Широко поширені сплави з урахуванням міді: бронза, латунь, мельхіор, константан.

Бронза - сплав міді з різними елементами: оловом, алюмінієм, свинцем, марганцем і т. д., крім цинку і нікелю (сплав міді з цинком називається латунню, а з нікелем - мідно-нікелевим сплавом). Має золотаво-жовтий колір; при окисленні поверхневого шару набуває іншого забарвлення від зеленого до густокоричневого і чорного; застосовується виготовлення сантехнічних приладів, деталей машин, художніх виробів тощо.

Латунь сплав міді з цинком, часто з добавками алюмінію, нікелю, заліза, марганцю, олова та інших елементів. Має колір від червоного до золотаво-жовтого залежно від вмісту цинку. З латуні простягають прутки, прокочують листи, отримують вироби литтям, куванням, штампуванням та пресуванням; виготовляють гвинти, гайки, деталі сантехнічного обладнання та електротехнічних пристроїв; застосовується у художньому лиття, карбуванні, гравіювання, ювелірній справі.

Мельхіор - корозійностійкий сплав міді з нікелем (5-30%), іноді з додаванням заліза (0,8%) і марганцю (1%). На вигляд нагадує срібло; застосовується для виробництва посуду, створення художніх виробів та інших цілей.

Константан сплав міді з нікелем (3941%) і марганцем (12%). Має відносно високий електричний опір; використовується виготовлення реостатів, резисторів, термопар.

Енциклопедія "Житло". - М: Велика Російська енциклопедія. А. А. Богданов, В. І. Бородулін, Є. А. Карнаухов, В. І. Штейман. 1999 .

Дивитися що таке "мідь" в інших словниках:

мідь- Мідь, і … Російський орфографічний словник

мідь- мідь/... Морфемно-орфографічний словник

мідь- та; ж. 1. Хімічний елемент (Сu), ковкий метал жовтого кольору з червоним відливом (широко застосовується в промисловості). Видобуток міді. Надраїти м. самовару. Виготовити з міді казанок. 2. збір. Вироби із цього металу. Вся м. у підвалі. Енциклопедичний словник

МЕДЬ- Жін. у чистому, корольковому вигляді називається червоною, а сплаві з цинком жовтою чи зеленою. | Мідні гроші; | мідний посуд. Мідь, у продажу, взагалі буває: штикова, дощата, листова (або латунь), пруткова. Мідь дорожча за срібло: срібло. Тлумачний словник Даля

МЕДЬ- (Символ Сu), перехідний елемент червоно-рожевого кольору. Червона мідь зустрічається у вигляді самородків, а також у складі декількох руд, у тому числі куприту (оксид міді) і халькопіриту (сульфід міді). Руди витягають із навколишньої породи і… … Науково-технічний енциклопедичний словник

мідь- cu, м'який, ковкий та пластичний метал червоного кольору; хімічний елемент І групи періодичної системи; ат. н. 29, ат. маса 63.546. Щільність 8920 кг/мм, температура плавлення 1083.4 °C. Латинське cuprum походить від назви о. Кіпр, … Енциклопедія техніки

МЕДЬ- мідь, міді, мн. ні, дружин. 1. Метал червоного кольору, найбільш в'язкий після заліза, ковкий, широко вживаний. Червона мідь. Жовта мідь (сплав міді із цинком). 2. Мідні гроші (розг.). Здали здачі сріблом та міддю. Тлумачний… … Тлумачний словник Ушакова

МЕДЬ- (Симв. Сі), хім. елемент, порядковий номер 29; атомна вага 63,57, уд. в. 8,93; t° пл. 1083 °; належить до металів. У природі М. зустрічається іноді в чистому вигляді (самородна М.), але частіше у вигляді сполук, що утворюють мідні руди. Велика медична енциклопедія

мідь- сущ., ж., упот. порівняння. часто Морфологія: (ні) чого? міді, чому? міді, (бачу) що? мідь, чим? міддю, про що? про мідь 1. Мідь це метал червоно-жовтого кольору, який часто використовується для виготовлення монет, дротів та інших виробів. Видобуток міді. Тлумачний словник Дмитрієва

МЕДЬ- див. МЕДЬ (Сі) міститься у стічних водах рудозбагачувальних комбінатів, металургійних, машинобудівних та електротехнічних підприємств. Сульфат, карбонат, хлорокис та арсенат міді застосовують як альгіциди, фунгіциди та молюскоциди. Мідь… … Хвороби риб: Довідник

МЕДЬ- (Cuprum), Cu, хімічний елемент І групи періодичної системи, атомний номер 29, атомна маса 63,546; рожево-червоний метал, tпл 1083,4шC. Зміст у земній корі (4,7 5,5)? 103% за масою. Мідь головний метал електротехніки, її використовують. Сучасна енциклопедія

Книги

• Мідь, Сергій Сергєєв. Росіяни вміють добре влаштуватися у країні світу. Віктор Черкасов, у минулому агент розвідки, чудово влаштувався в Африці. Зробивши стан на постачанні зброї новим африканським…

Приблизно III тисячоліття до нашої ери вважається перехідним від каменю як основної промислової речовини до бронзи. Період перебудови вважається мідним століттям. Адже саме це з'єднання на той час було найголовнішим у будівництві, у виготовленні предметів побуту, посуду та інших процесах.

На сьогоднішній день мідь своєї актуальності не втратила і, як і раніше, вважається дуже важливим металом, що часто використовується в різних потребах. Мідь – це тіло чи речовина? Які властивості вона має і для чого потрібна? Спробуймо розібратися далі.

Загальна характеристика елемента мідь

Фізичні властивості

Мідь – це речовина чи тіло? Цілком переконатися у правильності відповіді можна лише розглянувши її фізичні властивості. Якщо ми говоримо про цей елемент як про просту речовину, то для нього характерний наступний набір властивостей.

1. Червоний колір металу.
2. М'який і дуже ковкий.
3. Відмінний теплопровідник та електропровідник.
4. Чи не тугоплавкий, температура плавлення становить 1084,5 0 С.
5. Щільність складає 8,9 г/см3.
6. У природі зустрічається переважно у самородному вигляді.

Таким чином, виходить, що мідь - це речовина, причому відома з давніх-давен. На основі її здавна створюються багато архітектурних споруд, виготовляється посуд та предмети побуту.

Хімічні властивості

З погляду хімічної активності, мідь - це тіло або речовина, що має низьку здатність до взаємодії. Існує два основні ступені окислення цього елемента, які він виявляє у сполуках. Це:

Дуже рідко можна зустріти речовини, у яких ці значення замінюються на +3.

Отже, мідь може взаємодіяти з:

• повітрям;
• вуглекислим газом;
• соляною кислотою та деякими іншими сполуками тільки за дуже високих температур.

Усе це пояснюється лише тим, що у поверхні металу формується захисна оксидна плівка. Саме вона оберігає його від подальшого окислення та надає стабільності та малоактивності.

З простих речовин мідь здатна взаємодіяти з:

• галогенами;
• селеном;
• ціанідами;
• сірою.

Часто формує комплексні сполуки чи майже всі складні сполуки цього елемента, крім оксидів - отруйні речовини. Ті молекули, що утворює одновалентна мідь, легко окислюються до двовалентних представників.

Області застосування

Мідь - це суміш або яка в будь-якому з цих станів знаходить широке застосування в промисловості та побуті. Можна позначити кілька основних галузей використання сполук міді та чистого металу.

1. у якій використовуються деякі солі.
2. Виробництво хутра та шовку.
3. Виготовлення добрив, засобів захисту рослин від шкідників
4. Сплави міді знаходять широке застосування у автомобілебудуванні.
5. Суднобудування, авіаконструкції.
6. Електротехніка, в якій мідь використовується, завдяки гарній антикорозійній стійкості та високій електро- та теплопровідності.
7. Різне приладобудування.
8. Виготовлення посуду та побутових предметів господарського значення.

Очевидно, що незважаючи на довгі сотні років, метал, що розглядається, тільки зміцнив свої позиції і довів спроможність і незамінність у застосуванні.

Сплави міді та їх властивості

Існує багато сплавів на основі міді. Вона сама відрізняється високими технічними характеристиками, так як легко піддається ковці та прокатці, є легкою та досить міцною. Однак при додаванні певних компонентів властивості значно покращуються.

В даному випадку слід поставити питання: "Мідь - це речовина або фізичне тіло, коли йдеться про її сплави?" Відповідь буде такою: це речовина. Все одно вона є саме ним доти, доки зі сплаву не буде виготовлено якесь фізичне тіло, тобто певний продукт.

Які сплави міді бувають?

1. Практично рівне поєднання міді та цинку в одному складі прийнято називати латунню. Цей сплав відрізняється високою міцністю та стійкістю до хімічних впливів.
2. Олов'яниста бронза - поєднання міді та олова.
3. Мельхіор - нікель та мідь у співвідношенні 20/80 із 100. Використовується для виготовлення прикрас.
4. Константан - поєднання нікелю, міді та добавка марганцю.

Біологічне значення

Не так важливо, мідь - це речовина чи тіло. Значно інше. Яку роль грає мідь у житті живих організмів? Виявляється, дуже важливу. Так, іони аналізованого металу виконують такі функції.

1. Беруть участь у перетворенні іонів заліза на гемоглобін.
2. Є активними учасниками процесів зростання та розмноження.
3. Дозволяють засвоюватися амінокислоті тирозину, отже впливають на прояви кольору волосся, шкіри.

Якщо організм недоотримує цей елемент у потрібній кількості, то можуть виникати неприємні захворювання. Наприклад, анемія, облисіння, хворобливий скот та інше.